浅谈冷冻法联络通道安全管控

浅谈冷冻法联络通道安全管控

劳繁

佛山市地铁建设有限公司

摘要：本文结合佛山市城市轨道交通工程冷冻法联络通道具体实施，对地铁隧道联络通道施工各工序开展过程中安全管理进行分析，并探讨工程经验对后续类似工程的参考价值。

关键词：冻结法；联络通道；安全管控；轨道交通

前言：随着我国城市快速发展，人民出行、交通需求日益加大，轨道交通应运而生，根据《地铁设计规范》（GB 50157-2013）相关要求，区间隧道每600米需要设置一处联络通道，主要作用为区间疏散、排水、消防等，在地铁运行过程中如若发生险情，联络通道将为保障人民生命安全起到关键性作用。同时，联络通道如果设置在砂层、砾石层等透水性强的软弱底层中，施工过程将面临极大的安全风险，因此，如何在施工过程中保障安全风险可控，对轨道交通施工安全管理有着良好的探讨价值。

一、工程概况

佛山市城市轨道交通某区间右线长901.592m，区间左线长度为871.463m，区间管片厚度300mm，内径5400mm，外径6000mm，标准环宽1500mm。联络通道兼废水泵房处左右线中心线间距为19.647m，左线隧道轨面标高-20.758m，右线隧道轨面标高为-20.994m。联络通道兼作废水泵房。

联络通道上东南侧为城市主干道，交通繁忙，主要管线为砼雨水箱涵，Ф325煤气管及电信光纤、电力管线等，西北侧距离联络通道约18.9米处有某地产项目在建基坑排桩，联络通道北侧正上方有Ф800给水管，联络通道北侧上方有Ф400雨水管。

二、施工安全管控措施分析

（一）施工工法对比和选择

根据类似工程施工经验，联络通道在我国运用较多的方法主要为：矿山法、浅埋暗挖法、冻结法等。各施工工法优缺点及适用范围如表1。

表1 联络通道施工工法对比

因此，在本区间富含地下水且地层透水性强、周边环境复杂的情况下，选用冻结法进行联络通道施工具有充分的必要性、合理性。冻结法联络通道施工工艺流程如图1。

图1 冷冻法联络通道施工工艺流程

（二）施工过程安全管控措施

1.图纸会审及技术交底

在施工前由建设单位组织，会同设计单位、施工单位、监理单位进行图纸会审工作，对图纸中未明确、疑惑点进行探讨，核实联络通道冷冻参数、打孔位置、预埋件数量等，为工程顺利开展提供强有力的技术保障。图纸会审结束后由施工单位技术负责人对管理人员、作业工人等开展技术安全交底，针对联络通道施工明确施工过程重难点、技术要点及应急处置措施。

2.冻结孔开孔阶段

严格根据施工专项方案及设计图纸要求，确定冻结孔开孔位置、开孔数量，冻结管用∅89×8mm低碳钢无缝钢管，冻结管接头采用加内衬管的对焊连接接头。冻结管下入地层后必须进行试压。试验压力应为冻结工作面盐水压力的2倍，且不宜低于0.80MPa。经试压30min压力下降不应超过0.05MPa，再延续15min压力保持不变为合格。

此过程中较大的安全风险主要为承压水地层中钻孔易发生涌水涌砂险情，如果不加以控制，则会导致原地层水土快速流失进而导致地面坍塌等重大事故。因此在冻结孔位置安装孔口管及闸阀形成防喷装置，一是可以提高钻孔精度，保证成孔质量；二是可以在涌水涌砂初期通过关闭闸阀来防止事态进一步发展。

同时，在冻结孔施工完成后，及时开展孔位成孔复测，确保成孔深度、水平角、俯仰角等符合设计要求，如发现冻结孔成孔间距不满足设计要求时，可经设计单位书面确认进行补孔。冻结孔成孔后根据测斜结果计算冻结孔成孔间距，并绘制关键部位的冻结孔成孔偏斜图和预计冻结壁交圈图。

表2 冻结孔成孔参数一览表（部分）

3.冻结阶段

通过计算得出联络通道总需冷量，选择功率、制冷量合适的冷冻机组，机组通过压力试验及试运行后正式开始冻结，制冷剂选用氟立昂R-22，冻结用盐水（冷媒剂）采用氯化钙水溶液，采用固体纯度96%的无水氯化钙。此阶段主要安全风险为盐水泄露至地层中，导致冻结失败，因此重点为盐水箱中的盐水液位监控及冻结壁温度监控，通过对比实际温降曲线与设计模拟曲线，出现异常时及时分析处置。

4.开挖构筑阶段

为控制开挖卸荷应力及温度应力对隧道管片的影响，在联络通道两侧设置4榀预应力支架，支架间距4.5m，并在联络通道两端沿隧道方向对称布置，并且在支架的千斤顶上施加预应力，每个千斤顶以压实支撑点为宜。根据实测隧道收敛变形调整各个千斤顶的顶力，收敛大的部位要求千斤顶力大，不收敛的部位千斤顶不加力，隧道收敛达到报警值10mm时，千斤顶顶力达到设计最大值500KN。

另外，在联络通道开口处设置2m×2m的防护门，防护门设置压风管、排水管、注浆管、电线等穿门管线的预留管，并在预留管上设置控制闸阀，便于紧急情况时快速切断穿门管线密封联络通道；配备风量不小于6m3/min的空压机给防护门供气。

三、结语

冷冻法施工联络通道对城市轨道交通在富水软弱底层施工有着重要的意义，该工艺具有技术先进、质量安全可靠、环境影响低、适应性强等特点。通过以上安全管控措施，可以较好的把控工程施工安全风险，值得在佛山以及其他城市轨道交通推广借鉴。

参考文献：

[1] 郑智鹏. 富水砂层地铁联络通道施工安全风险管控与应用研究[D].华中科技大学,2020.

[2]赵干,丁顺良.冻结法施工地铁联络通道后期渗漏水分析及处置研究[J].城市轨道交通研究,2020,23(05):128-130.

[3]谷丹.地铁隧道联络通道冻结法施工技术[J].工程机械与维修,2021(01):110-111.