地下工程防水還能這樣干?冷凍法
為提升地鐵新線建設管理水平,實現“首件樣板”管理目標,一場聚焦安全、質量的盾構聯絡通道冷凍法施工觀摩會,在無錫地鐵4號線二期工程城軌公司菱湖大道站展開。

凍結法是一種人工制冷方法,通過循環(huán)輸送低溫鹽水來實現。該技術將低溫鹽水注入含水量豐富的土體中,使其凝固成強度高、防水性能優(yōu)異的凍土帷幕。在盾構聯絡通道開挖過程中,這道凍土帷幕猶如一道堅固的屏障,有效阻隔地下水滲漏,形成穩(wěn)定堅硬的土層,為地鐵盾構施工創(chuàng)造一個安全可靠的作業(yè)環(huán)境。
凍結法施工
中鐵一局承建的無錫4號線二期02標凈慧西道站-菱湖大道站區(qū)間聯絡通道采用先凍結法加固,后階梯法開挖的方式完成,水平布置共83個凍結孔,凍結空洞總長582.047 米,設計采用了-28℃~-30℃的鹽水進行循環(huán)輸送。
凍結施工
凈-菱區(qū)間聯絡通道整體位于震澤路下方,側穿碧水河,處于黏土及粉質黏土與粉砂層地層,地層中土粒結構松散,含水量極高,施工難度系數較大。為保障開挖施工安全有效進行,凍結技術在其中發(fā)揮了至關重要的作用。
據介紹,凍結技術是通過循環(huán)輸送低溫鹽水的方式,從而達到人工制冷目的。將低溫鹽水輸送到含水量較多的土體中,讓其形成強度高、封水性好的凍土帷幕。在聯絡通道開挖施工過程中,這一凍土帷幕就像一道堅固的保護墻,可以有效防止地下水的滲漏,形成較穩(wěn)固堅硬的土層狀態(tài),從而創(chuàng)造一個穩(wěn)定、安全的作業(yè)環(huán)境。
壓力控制
施工需要依靠冷凍機組設備來完成低溫鹽水的循環(huán)輸送,冷凍機組由冷凍機、鹽水泵,清水泵、鹽水箱、風機、清水噴淋系統(tǒng)組成,其中最關鍵的設備便是冷凍機。針對隧道作業(yè)空間狹窄、冷凍機安裝要求高的施工技術難題,項目團隊群策群力,深入一線施工現場,與作業(yè)班組交流商討,通過在隧道內安裝設備自主調頭裝置,將有限的空間充分發(fā)揮,確保冷凍機的安裝以及后期的順利運行,同時設置了專門區(qū)域網格員進行監(jiān)督及管理,加強冷凍設備的定期檢測以及凍結過程的管控,全力保障凍結工作的順利完成。
精密監(jiān)測
然而凍結技術也存在風險挑戰(zhàn),地下水流速過大可能會影響凍結效果,導致局部無法形成穩(wěn)定的凍土結構,存在地下室滲漏的隱患。而凍結區(qū)域的溫度控制不當也可能會造成凍土過度膨脹,對周圍土體和上層已建成建構筑物造成破壞。
為此,項目團隊通過施工前詳細的地質勘察,掌握地下水文情況,在凍土帷幕關鍵部位布置測溫孔,凍結期間每日對鹽水液位、鹽水濃度、鹽水流量和壓力等進行觀察監(jiān)測,實時監(jiān)控溫度變化、帷幕形成過程及狀況,一旦發(fā)現溫度異常及時反應,調整冷凍機組的運行參數,避免凍土過度膨脹或凍結不足。項目還積極準備凍結和開挖的配合工作,將及時封閉薄弱的凍結壁,并根據開挖后凍結帷幕變形情況適宜調整開挖構筑工藝。
現場觀摩
本次觀摩的無錫地鐵4號線二期華莊站至凈慧西道站區(qū)間、凈慧西道站至菱湖大道站區(qū)間,由于盾構穿越地層復雜,地下水位相對較高,施工難度系數較大。為保障聯絡通道開挖工作的安全有效進行,凍結技術就發(fā)揮了至關重要的作用。

施工技術方面,無錫地鐵盾構聯絡通道的創(chuàng)新舉措尤為亮眼。針對冷凍法施工中常見的低溫鹽水循環(huán)憋氣進而影響土體凍結效果的問題,無錫地鐵建設團隊創(chuàng)造性地引入了泄壓低溫流體裝置,通過加速低溫鹽水從排水閥的排出速度及排量,有效解決了憋氣難題,確保了鹽水循環(huán)的高效與穩(wěn)定,從而顯著提升了土體凍結的質量。

同時,面對聯絡通道隧道施工的狹小空間挑戰(zhàn),無錫地鐵4號線項目建設團隊智慧應對,引入專為隧道施工設計的車輛調頭旋轉平臺,不僅極大地節(jié)省了寶貴的施工空間,更使得地下施工車輛在有限范圍內能夠精準、安全地完成掉頭操作,顯著提高了施工效率與安全性。

此外,無錫地鐵建設團隊在隧道內部環(huán)境的優(yōu)化上也下足了功夫,選擇了更為適合隧道內使用的清水冷卻噴淋系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)的冷卻塔系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能夠有效降低溫度,還具備出色的空氣凈化功能,為在狹小空間內辛勤作業(yè)的一線建設者營造了一個更為涼爽、清新的作業(yè)環(huán)境,極大地提升了施工人員的舒適度與工作效率。

在凈慧西道站、菱湖大道站盾構聯絡通道施工現場,標準化場布一覽無余,為一線地鐵建設者營造了一個既高效又安心的作業(yè)環(huán)境。

合理有序的人員通道設計巧妙融入了行人避讓平臺,確保了作業(yè)人員的通行順暢與安全。

工具整齊劃一地碼放在指定區(qū)域,既便于快速取用,又避免了雜亂無章帶來的安全隱患。

急救物資被醒目地放置在易于觸及的位置,確保在緊急情況下能夠迅速響應,為安全施工提供了堅實保障。

橫平豎直的管線排布加上鮮明醒目的標識標牌,構成了一幅秩序井然施工引導圖譜。

接下來,無錫地鐵項目將以此次觀摩為契機,繼續(xù)深化管理創(chuàng)新,提升管理水平,不斷強化安全質量管控,為鑄造更加安全、便捷、高效的軌道交通工程貢獻建設力量。
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