凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)及措施

PAGEPAGE6凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)及措施1凍結(jié)鉆孔漏水噴砂1.1引起凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的原因在地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工中，往往會(huì)遇到地下水壓力較大的含水砂層。在這些地層施工近水平凍結(jié)孔，發(fā)生鉆孔漏水噴砂的情況非常頻繁，嚴(yán)重時(shí)可以引起很大地層沉降，造成隧道管片和地面建筑變形損壞，甚至釀成隧道垮塌的災(zāi)難性事故。引起鉆孔漏水噴砂的原因主要有：孔口管松動(dòng)或脫落、凍結(jié)管接頭斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等。有時(shí)在凍結(jié)壁解凍后，由于凍結(jié)管與隧道管片之間的空隙不能及時(shí)有效的封堵，也有發(fā)生漏水噴砂的情況。根據(jù)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)始施工凍結(jié)孔時(shí)發(fā)生孔口管松動(dòng)脫落、凍結(jié)管斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等情況較少，也易處理。但在凍結(jié)孔施工后期，由于地層擾動(dòng)加大，滲透性提高，很容易引起塌孔抱鉆，使得發(fā)生上述情況的可能性及處理難度顯著增加。1.2凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的應(yīng)急處理如因孔口管松動(dòng)或脫落引起孔口管與管片之間漏水，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，在凍結(jié)管上安裝管卡，用鉆機(jī)推進(jìn)凍結(jié)管將孔口管頂實(shí)，或者用膨脹螺栓等將孔口管固定牢固。然后用棉紗堵塞孔口管與管片之間漏水處，并通過(guò)孔口管旁通進(jìn)行壓漿堵漏。注漿材料以采用化學(xué)漿液為宜，也可用水泥一水玻璃漿液。在緊急情況下，可直接從凍結(jié)管中注入水泥一水玻璃漿液。當(dāng)漏水涌砂點(diǎn)在隧道底部時(shí)，如遇緊急情況，可以用堆壓法處理。采用這種方法時(shí)，先應(yīng)用棉紗等堵塞出水點(diǎn)控制漏水速度，并及時(shí)排水。然后，在出水點(diǎn)周邊壘一圈砂包，在出水口埋設(shè)導(dǎo)水管，并迅速將水泥和水玻璃撒到出水點(diǎn)，邊撒邊攪拌，使之快速凝固。在堆壓體中可埋一些鋼筋或型鋼，以便將其與隧道管片固定以增加堆壓體的穩(wěn)定性。當(dāng)堆壓體有一定強(qiáng)度和體積后，可逐漸控制導(dǎo)水管的出水量。最后，通過(guò)導(dǎo)水管或從附近隧道管片開(kāi)孔注漿封堵出水點(diǎn)。如因凍結(jié)管接頭斷裂和鉆頭逆止閥失效引起漏水噴砂，可直接通過(guò)凍結(jié)管注漿。在采用鉆進(jìn)法下凍結(jié)管時(shí)，可先準(zhǔn)備一個(gè)能與凍結(jié)管連接的注漿管接頭，這樣，一旦發(fā)生凍結(jié)管漏水噴砂的情況，可以迅速擰上準(zhǔn)備好的管接頭，進(jìn)行注漿。在用夯管法下凍結(jié)管時(shí)，可預(yù)備一個(gè)止?jié){塞進(jìn)行堵水和注漿。如沒(méi)有止?jié){塞，可準(zhǔn)備一個(gè)凍結(jié)管木塞和一截帶閥門的注漿管，在凍結(jié)管漏水時(shí)，可用木塞堵塞凍結(jié)管(用夯管錘將木塞夯人凍結(jié)管)，然后在凍結(jié)管上焊接注漿管進(jìn)行注漿處理。鉆孔堵漏時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：第一，要早發(fā)現(xiàn)，早做好應(yīng)急處理的準(zhǔn)備；第二、堵漏速度要快，要把握時(shí)機(jī)，疏堵結(jié)合；第三，要盡快進(jìn)行補(bǔ)償注漿控制地層沉降；第四，要加強(qiáng)隧道和地層沉降監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)隧道和地面危險(xiǎn)建筑采取加固措施。對(duì)于漏水的凍結(jié)管，如下入地層深度已到達(dá)設(shè)計(jì)要求，那么可以在凍結(jié)管中下人直徑較小的凍結(jié)管進(jìn)行凍結(jié)，否那么，可以移位補(bǔ)打凍結(jié)孔。2凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失2.1引起凍結(jié)管斷裂與鹽水漏失的原因在積極凍結(jié)和開(kāi)挖期間均可能發(fā)生凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失的情況。引起凍結(jié)管斷裂或滲漏的原因主要有三種情況。一是由于凍結(jié)管螺紋連接補(bǔ)焊質(zhì)量或凍結(jié)管端頭絲堵安裝質(zhì)量存在缺陷，打壓試漏不夠嚴(yán)格，從而導(dǎo)致供鹽水時(shí)凍結(jié)管接頭或凍結(jié)管端頭絲堵滲漏；二是由于凍結(jié)管接頭質(zhì)量差，開(kāi)凍后管材發(fā)生冷縮，引起凍結(jié)管接頭焊縫開(kāi)裂滲漏；三是開(kāi)挖后凍結(jié)壁變形引起凍結(jié)管彎曲、拉伸，從而造成凍結(jié)管接頭斷裂。凍結(jié)管斷裂還與打鉆和凍結(jié)時(shí)引起的地層擾動(dòng)、隧道沉降等有關(guān)。凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失一方面使凍結(jié)管不能再正常工作，需要停止凍結(jié)；另一方面會(huì)融化凍結(jié)壁，或使凍土強(qiáng)度降低。因此，凍結(jié)管斷裂會(huì)嚴(yán)重威脅凍結(jié)施工的平安。這兩種情況在過(guò)去工程中均有發(fā)生，所幸發(fā)現(xiàn)早、處理及時(shí)或鹽水漏失在粘土層中，從而防止了更為嚴(yán)重后果的發(fā)生。在積極凍結(jié)期間發(fā)生凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失，不會(huì)立即對(duì)工程平安造成威脅。但是，凍結(jié)管裂漏后鹽水會(huì)滲入地層，即使地層已經(jīng)凍結(jié)也會(huì)逐步融化，使地層不能凍結(jié)或地層凍結(jié)后凍土強(qiáng)度明顯降低，這樣給以后聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖帶來(lái)了很大的平安隱患。特別是一旦有鹽水滲入地層，凍結(jié)壁的擴(kuò)展厚度和凍土強(qiáng)度就不能通過(guò)測(cè)溫孔測(cè)溫來(lái)檢查，給聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)。2.2凍結(jié)管斷裂與鹽水漏失的應(yīng)急處理在積極凍結(jié)期間發(fā)現(xiàn)凍結(jié)管滲漏鹽水，可采用以下方法進(jìn)行處理?！?〕立即切斷凍結(jié)器鹽水供給?！?〕在滲漏的凍結(jié)管中下套管恢復(fù)凍結(jié)，套管與凍結(jié)管之間應(yīng)灌滿清水。對(duì)于向上傾斜的凍結(jié)管，下套管處理會(huì)在套管與凍結(jié)管之間存在空隙影響導(dǎo)熱，所以，應(yīng)改用液氮凍結(jié)?！?〕在緊靠漏管位置打探孔檢查漏鹽水位置和范圍。如漏水位置為透水砂層，可放水降低土層的含鹽濃度。〔4〕取芯測(cè)定漏鹽水點(diǎn)附近土體的含鹽量或凍土強(qiáng)度。評(píng)估凍土強(qiáng)度降低可能凍結(jié)壁承載力和穩(wěn)定性的影響?！?〕必要時(shí)采用液氮凍結(jié)降低凍結(jié)壁溫度，或延長(zhǎng)積極凍結(jié)時(shí)間和局部補(bǔ)孔凍結(jié)增加凍結(jié)壁厚度。在開(kāi)挖期間遇到凍結(jié)管斷裂和鹽水漏失的情況，應(yīng)立即切斷鹽水供給。如果地層為含水砂層，應(yīng)立即施工初期支護(hù)封閉開(kāi)挖工作面。并應(yīng)盡快關(guān)閉防護(hù)門充壓氣保持開(kāi)挖區(qū)土壓平衡，然后在漏鹽水的凍結(jié)管中用液氮進(jìn)行凍結(jié)，直至取芯檢查凍結(jié)壁強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)要求后再恢復(fù)開(kāi)挖。如果地層為粘土層，也宜將漏鹽水凍結(jié)管改用液氮凍結(jié)并及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。在探明開(kāi)挖面凍結(jié)壁穩(wěn)定性滿足施工平安需要的情況下，方可繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)挖。3開(kāi)挖期間長(zhǎng)時(shí)間停凍3.1開(kāi)挖期間長(zhǎng)時(shí)間停凍的原因開(kāi)挖期間停凍一般是由于停電或發(fā)生嚴(yán)重機(jī)電事故引起的。如果在聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖期間發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間停凍，會(huì)使凍凍結(jié)壁溫度迅速升高，使凍結(jié)壁的承載力迅速降低、變形速度加快。特別是停凍后凍結(jié)壁與隧道管片交界面很容易解凍引起透水。因此，會(huì)給工程平安帶來(lái)嚴(yán)重威脅。在過(guò)去，聯(lián)絡(luò)通道開(kāi)挖時(shí)因停電或機(jī)電事故停凍的時(shí)間一般在幾小時(shí)內(nèi)，只要盡快恢復(fù)凍結(jié)，不會(huì)對(duì)施工平安帶來(lái)嚴(yán)重影響。但是，過(guò)去往往采用較高的鹽水溫度進(jìn)行維護(hù)凍結(jié)，當(dāng)快施工完聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)時(shí)，又提前停凍或提前關(guān)閉局部?jī)鼋Y(jié)器，從而引發(fā)險(xiǎn)情。內(nèi)容總結(jié)

〔1〕凍結(jié)法聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)及措施

1凍結(jié)鉆孔漏水噴砂

1.1引起凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的原因

在地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工中，往往會(huì)遇到地下水壓力較大的含水