中间风井冻结施工方案

目录一、前言二、特点三、使用范围四、工艺原理五、工艺流程六、施工操作要点七、机具设备八、质量标准九、劳动力组织十、安全环境保护十一、效益分析十二、工程实例冻结法施工工法一、前言作为一种成熟的施工方法，冻结法施工技术在国际上被广泛应用于城市建设和煤矿建设中，已有100多年的历史，我国采用冻结法施工技术至今也已有40多年的历史，主要用于煤矿井筒开挖施工，其中冻结最大深度达435m，冻结表土层最大厚度达375m。

自1992年起，冻结法工艺被广泛应用于上海、北京、深圳、南京等城市地铁工程施工中。

中铁四局集团在上海地铁M8线Ⅲ标段黄兴路站～延吉中路站区间隧道旁通道工程施工中,采用了冻结法加固的施工方法,通过对施工工艺的归纳总结，以及参考有关施工技术资料,形成本工法。

二、特点冻结法适用于各类地层尤其适合在城市地下管线密布施工条件困难地段的施工，经过多年来国内外施工的实践经验证明冻结法施工有以下特点：1、可有效隔绝地下水，其抗渗透性能是其它任何方法不能相比的，对于含水量大于10%的任何含水、松散，不稳定地层均可采用冻结法施工技术；2、冻土帷幕的形状和强度可视施工现场条件，地质条件灵活布置和调整，冻土强度可达5-10Mpa，能有效提高工效；3、冻结法是一种环保型工法，对周围环境无污染，无异物进入土壤，噪音小，冻结结束后，冻土墙融化，不影响建筑物周围地下结构；4、冻结施工用于桩基施工或其它工艺平行作业，能有效缩短施工工期。

三、使用范围冻结法适用于各类地层，主要用于煤矿井筒开挖施工。

目前在地铁盾构隧道掘进施工、双线区间隧道旁通道和泵房井施工、顶管进出洞施工、地下工程堵漏抢救施工等方面也得到了广泛的应用。

四、工艺原理冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，将松散含水岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水，以便在冻结壁的保护下，进行地下工程掘砌作业。

它是土层的物理加固方法，是一种临时加固技术，当工程需要时冻土可具有岩石般的强度，如不需要加固强度时，又可采取强制解冻技术使其融化。

冻结施工方案设计3、冻结施工关键技术3.1 水平冻结孔施工技术〔1〕采用二次开孔工艺，以防钻透地下连续墙时大量出泥出水。

一次开孔采用金刚石取心钻在地下连续墙上钻进300mm深左右，不钻透连续墙。

一次开孔钻进完毕，下入孔口管并安装阀门，接着进行二次开孔钻进，直至钻透连续墙。

连续墙钻透后，立即退出开孔钻头，关闭阀门。

〔2〕用夯管法下冻结管，夯管和钻进时安装类似轴封的孔口止水装置。

对于需要穿透对侧地下连续墙的冻结孔，那么先用夯管法下套管〔套管下至对侧连续墙墙面〕，然后用钻机在套管中钻透对侧连续墙，再用夯管法下入冻结管。

钻进对侧地下连续墙时，钻头部位安装逆止阀和岩心管。

〔3〕下完冻结管后，对冻结管与孔口管及套管间的间隙和孔口附近地层进行注浆充填。

〔4〕下泄压管〔滤水管〕时，在泄压管内装满三合土，以防夯进泄压管时出水，影响施工。

〔5〕确保冻结孔定位准确。

冻结管夯进时，预设朝隧道外结构面法向的外偏角为0 .5～1°，以防冻结孔太靠近开挖面，影响冻结壁有效厚度。

3.2 地层冻胀和融沉控制技术〔1〕在冻结壁内未冻土中设泄压孔，通过放水、排泥来减小冻结壁内的水土压力和消散作用在地铁一号线上体馆站底板上的冻结附加力。

泄压孔采用Φ140mm以上的钻孔。

泄压孔滤管不包纱网，以便在冻胀引起地层压缩时，可从泄压孔泄水或排除部分土体。

施中可根据车站结构及地层变形监测结果和泄压孔中的水压变化情况进行泄压。

〔2〕在地铁一号线上体馆站底板附近增设冻结孔和加热孔各1个，加热孔兼作测温孔。

根据工程监测结果，合理调整冻结孔的供冷量。

在特殊情况下，还可通过在加热孔中循环热水来迅速提高冻结壁温度，使冻结壁软化，从而减小冻胀力。

在采取上述措施的同时，还注意控制好上体馆站底板附近冻结孔的盐水流量，使车站底板下边的温度处在-5～-10℃之间，实现了在保证冻土强度的情况下，尽量减小车站底板温度应力的目的。

〔3〕合理安排冻结顺序，减小冻胀引起的地层变形。

井筒冻结工程一、冻结方案由于本矿井主、副、风井井筒净直径均较大，且冻结深度大，根据其实际地质情况并参照附近龙固、赵楼等矿井冻结设计、施工情况，三个井筒均采用三圈孔加辅助孔冻结方案。

其主要优点为冻结效率高，综合工期短，适于早日开挖、快速施工，且安全可靠。

二、冻结设计1、冻结深度的确定本矿井井筒冻结深度分别为：主井井筒894m，副井井筒840m，风井井筒840m。

2、冻结壁设计（1）冻结壁设计原则按两种极限状态设计，一是冻结壁的极限承载能力；二是冻结壁极限允许变形状态。

前者对砂层较合适，因为砂层冻结壁由于冻砂具有脆性断裂的特性，因此其承载能力必须得到满足，否则可能出水冒砂。

后者适用于深厚粘土层，因为对于粘土层最终决定冻结壁厚度的是必须满足变形条件，在隔水粘土层中不会涌砂冒水，但过大的变形会导致冻结管断裂，从而影响冻结壁安全。

（2）基本设计计算参数冻结壁基本设计计算参数见表3-2-1。

表3-2-1 冻结壁基本设计计算参数表注：※掘砌荒半径不含壁后泡沫塑料板厚。

（3）冻结壁厚度设计根据现有公式计算、有限元分析及经验工程类比并结合万福实际工程情况，确定万福矿井各控制层冻结壁厚度见表3-2-6。

表3-2-6 万福矿井主、副、风井各控制层冻结壁厚度表（4）冻结壁（强度）平均温度校核结合国内现有冻结制冷工艺，立足现实，在确保安全运转的前提下，盐水温度在-30～-37℃之间较为合适，在龙固、丁集等矿井已经实现-36℃的盐水温度，若达到-40℃不但制冷设备的效率大大降低，由此带来的冻结管及制冷系统的管道材质问题将很难解决，即便解决费用也难以承受。

因此计算最低盐水温度按-36℃。

多圈孔冻结施工国外及国内均没有现成的公式可以计算，冻结壁平均温度计算采用四种方法计算：①采用单排孔冻结壁平均温度计算公式——成冰公式，加修正值；②采用作图法计算；③采用有限元分析方法；④工程类比法。

冻结壁平均温度计算结果见表3-2-7。

表3-2-7 万福矿井冻结壁平均温度计算结果表经过校核可知，冻结壁平均温度均能达到设计要求，强度可以满足施工安全。

煤矿风井冻结施工组织设计
施工组织设计
前言
1 编制原则
1.1 以确保井筒掘砌施工安全为前提，以技术可靠、经济合理为原则进行冻结施工部署，制定施工方案、方法及技术措施；
1.2 工程质量达优良标准；
1.3 满足业主对总工期的要求；
1.4 采用信息监测系统和信息反馈系统指导施工；
1.5 采用新技术、新工艺、新设备组织工程施工。

2 编制依据
2.1 规范、规程及其他（见表1）
表1 规范、规程及其他
2.2 招标资料（见表2）
表2 招标资料
3 质量、工期、安全、文明目标（见表3）表3 质量、工期、安全、文明目标
第一章工程概况
1 工程概况（见表1-1）
表1-1 工程概况
2 矿井设计概况（见表1-2）
表1-2 矿井设计概况
3 井筒地质
3.1 地质
依据钻孔揭露地层由老至新依次有：侏罗系下统富县组（J1f）、中统延安组（J2y）、直罗组（J2z）、安定组（J2a）,白垩系下统宜君组（K1y）、洛河组（K1l）、华池组（K1h）及第四、三系地层（Q+N）。

现由老至新分述如下：1．侏罗系
①下侏罗统富县组（J1f）
岩性为紫杂色泥岩，泥岩呈团块状，质纯、致密、细腻、松软易破碎，具马蹄状断口，见滑面，与下伏地层假整合接触。

②中侏罗统延安组（J2y）。

中间风井施工方案目录一、前言 (2)1.1 编制依据 (3)1.2 工程概况 (3)二、施工准备 (4)2.1 施工组织 (5)2.2 施工材料 (6)2.3 施工设备 (7)三、施工方法 (8)3.1 风井开挖 (9)3.2 管道安装 (10)3.3 风井内部施工 (11)3.4 风井防水处理 (12)3.5 风井封顶 (13)四、施工进度计划 (15)五、安全措施 (15)5.1 一般安全措施 (16)5.2 特殊安全措施 (17)六、环境保护 (18)七、质量控制 (19)八、应急预案 (20)一、前言随着我国基础设施建设的不断推进，风能作为一种清洁、可再生的能源，已经成为了国家能源战略的重要组成部分。

在风力发电场的建设过程中，中间风井作为风力发电机组的关键部件之一，其施工质量直接影响到风力发电场的运行效率和安全性能。

制定一套科学、合理的中间风井施工方案，对于确保风力发电场的安全稳定运行具有重要意义。

本文档旨在为风力发电场中间风井施工提供详细的指导和建议，以确保施工过程的质量和进度。

在编制本方案时，我们充分考虑了国内外风力发电场中间风井施工的实际情况和技术发展趋势，结合了相关标准和规范的要求，力求使本方案具有较高的实用性和指导性。

本方案分为五个部分：第一部分为概述，主要介绍了中间风井施工方案的目的、背景和依据；第二部分为施工准备，包括施工组织设计、人员培训、材料设备采购等；第三部分为施工过程，详细阐述了中间风井的施工方法、技术要求和质量控制措施；第四部分为安全管理，重点介绍了施工现场的安全管理措施和应急预案；第五部分为总结与展望，对本方案的实施效果进行了总结，并对未来风力发电场中间风井施工的发展提出了展望。

1.1 编制依据国家及地方相关法规政策。

在方案编制过程中，我们严格遵守国家和地方政府有关建筑工程安全、环保、质量等方面的法规政策，确保施工过程的合规性。

现行设计规范与标准。

本方案参照了行业内的最新设计规范和标准，包括但不限于《建筑工程设计规范》、《建筑施工安全规范》等，确保设计方案的科学性和实用性。

冻结施工方案设计在各类工程建设中，当遇到复杂的地质条件或特殊的施工要求时，冻结施工技术常常成为一种可靠的解决方案。

冻结施工通过人工制冷的方法，将地层中的水冻结成冰，从而增加地层的强度和稳定性，为工程施工创造安全的条件。

接下来，我们将详细探讨冻结施工方案的设计。

一、工程概况与地质条件分析在设计冻结施工方案之前，必须对工程的基本情况和地质条件有清晰的了解。

这包括工程的规模、深度、结构形式等，以及地层的岩性、含水量、渗透性等。

例如，如果是在地下水位较高的砂性地层中进行施工，冻结难度可能会相对较大，需要更精心的设计。

对于地质条件的勘察，要采用多种手段，如地质钻探、物探等，以获取准确的地质数据。

同时，还要考虑周边环境对施工的影响，如附近是否有建筑物、地下管线等。

二、冻结施工的原理与方法冻结施工的基本原理是利用制冷剂（如液氮或氨）在冻结管中循环，吸收地层中的热量，使地层中的水结冰。

根据工程的具体情况，可以选择不同的冻结方法，如垂直冻结、水平冻结或斜向冻结。

垂直冻结是最常见的方法，适用于较深的地下工程。

冻结管垂直布置，形成冻结壁。

水平冻结则适用于浅埋的地下工程，如隧道的进出口段。

斜向冻结常用于一些特殊的工程部位，如倾斜的隧道或边坡。

三、冻结系统的设计1、制冷剂的选择液氮制冷速度快，但成本较高；氨制冷成本相对较低，但制冷效率可能稍逊一筹。

在选择制冷剂时，要综合考虑工程的进度要求、成本预算等因素。

2、冻结管的布置冻结管的间距、深度和排列方式直接影响冻结效果。

一般来说，间距越小，冻结速度越快，但成本也越高。

在设计时，要根据地层条件和工程要求进行优化。

3、制冷设备的选型根据工程的规模和制冷需求，选择合适的制冷设备，包括压缩机、冷凝器、蒸发器等。

同时，还要考虑设备的备用和维修问题，以确保施工的连续性。

四、冻结施工的工艺流程1、钻孔施工按照设计要求，在预定位置钻孔，安装冻结管。

钻孔的精度和垂直度要严格控制，以保证冻结管的布置效果。

煤矿风井冻结造孔工程施工平安、文明、卫生方法1、平安治理目标杜绝人身故亡事故；杜绝重大机械设备事故；杜绝重大火灾事故；杜绝负要紧责任的重大交通事故；杜绝重大环境污染事故；杜绝重大垮（坍）塌事故；幸免和严格操纵一样平安事故。

2、施工平安、文明、卫生方法组织机构平安治理，项目部成立以项目领导为第一责任人由专职平安员、项目工程师组成的平安领导小组，将各专业施工队负责人、班组长列为平安责任人，形成完善的平安保真体系。

平安部系运行进程中，分工明确、责任落实到人，发挥各自在平安治理中的作用，使平安保障体系有效运行，平安生产取得保障。

项目领导是第一责任人，全面负责施工现场的平安治理工作，项目专职平安员直接对平安负责，监督安排各项平安方法的落实，并随时检查。

催促施工全进程的平安生产，制定一样作业平安方法并送工程师审定后逐级落实。

，纠正违章作业，对工程施工队进行平安教育，开展平安生产活动，转达国家及上级部门有关平安生产文件指示精神。

项目技术负责人负责审定各项平安生产技术方法，并负责特殊作业（如吊装作业）平安技术方法的制定，监督施工中的平安生产及时做好平安技术交底，擅长发觉全隐患，常常与专职平安员及其他负责人沟通，一起做好平安生产工作。

2．2平安治理制度：平安治理制度是平安生产的保障，也是平安治理的依据，咱们依照本工程的生产特点制定一系列规章制度，各级治理人员，在平安生产治理中遵循执行。

A、明确平安生产目标，认真贯切落实国家、省、市发布的平安生产法规程，坚持“平安第一、预防为主”的方针，成立健全施工平安检查监督网络体系，分段分部位做好平安生产检查与防护，使之常常化、制度化、标准化。

B、完善平安保证体系、编制冻结工程平安技术方法及各关键工序平安技术方法，明确平安治理人员的职责，组织中的每一成员，必需对国家有关平安生产方针、上级文件、平安操作规程进行系统的学习，各关键工序动工前做好平安技术方法的学习和交底，并用到平安治应当中。

封井工程方案1.概述封井工程是指对废弃的或者已经不再使用的井口进行封堵处理的工程。

通过封井工程，可以有效地防止地下水源受到污染，保护地下水资源。

在封井工程中，需要考虑井口的封堵材料、封堵方法、封堵后的监测等问题。

本方案旨在对封井工程提供详细的方案设计和操作流程。

2.工程范围本封井工程方案适用于各类废弃的或者不再使用的井口，包括地下水井、注采压井、煤层气井等各类井口。

3.技术要求（1）封井材料：选择具有良好封堵性能的材料，如水泥、聚合物、聚乙烯等。

封堵材料应具有较好的渗透性和牢固性，能够有效地封堵井口，并且耐高温、耐腐蚀。

（2）封井技术：选用合适的封堵方法，包括注浆、封堵装置、水泥临时堵塞、充填等。

根据井口的不同情况，选择适当的封堵方法。

（3）监测与评估：封井后需要进行监测和评估，确保封堵效果。

监测内容包括密封效果、周边环境的地下水质量等方面。

4.施工流程（1）勘察：对井口周边环境进行勘察，包括地质勘察、水质勘察等。

确定封井的具体位置和封堵材料的选择。

（2）准备工作：清理井口周边环境，确保施工安全。

准备封堵材料和封堵设备。

（3）封堵施工：根据井口的具体情况，选择适当的封堵方法进行施工。

在封堵过程中需注意安全，确保施工人员人身安全。

（4）监测评估：封堵完成后，进行监测和评估工作，确保封井效果。

（5）收尾工作：清理施工现场，做好工程档案归档工作。

5.安全保障封井工程是一项涉及到地下环境保护的工程，施工过程中需严格遵守相关安全规定，确保施工人员和周边环境安全。

在施工现场需要配备专业的安全保障人员，并合理设置警示标识，确保相关人员的安全。

6.环境保护在封井工程中，需要特别关注环境保护问题。

封井工程完成后，需要对周边环境进行检测，并确保封井后地下水质量不受污染。

同时，封井工程需要符合相关环保法规，确保对地下水资源保护的合法性。

7.服务保障在封井工程的施工过程中，需要与当地地质环保部门、相关监管部门进行沟通，确保工程能够得到相应的支持和配合。