土层冻结加固及支护施工技术要求1、冻结孔1.1冻结孔施工前必须对要破除的管片位置及高程进行测量，确保定位准确。
冻结孔开孔位置误差不大于100㎜，应避开管片接缝、螺栓、主筋和钢管片肋板。
1.2冻结孔最大允许偏斜（冻结孔成孔轨与设计轨迹之间的距离）为150㎜。
1.3冻结孔成孔控制最大允许间距为1300㎜。
1.4冻结管用Ф89×8㎜低碳钢无缝钢管。
冻结管耐压不低于1.0MPa,并且不低于冻结工作面盐水压力的1.5倍。
1.5冻结管接头抗拉强度不低于母管的75%。
1.6施工冻结孔时的土体流失量不得大于冻结孔体积，否则应及时进行注浆控制地层沉降。
1.7施工时首先打透孔复核两隧道预留口位置。
如两隧道预留口相对位置误差大于100㎜，则应按保证冻结壁设计厚度的原则对冻结孔布置进行调整。
1.8两侧隧道沿通道外围冻结壁敷设5排冷冻排管，排管间距为500㎜；冷冻排管采用Ф45×3无缝钢管或采用槽钢焊接加工。
排管敷设应密贴隧道管片。
1.9共设4个透孔用于冷冻排管及对侧冻结管供冷，透孔采用Ф89×8㎜低碳钢无缝钢管。
1.10本联络通道所处土层为含水率高，冻结孔施工时具有较大风险，冻结孔施工时需使用防喷装置。
2、冻结帷幕2.1参照上海地区冻土物理力学性质试验，冻土强度的设计指标取为：单轴抗压不小于3.6MPa,弯折抗拉不小于1.8MPa,抗剪不小于1.6MPa（－10℃）。
为保证冻土平均温度达到设计时计算值，冻土验收时平均温度应不高于－10℃。
2.2积极冻结时，在冻结区附近200m范围内不得采取降水措施。
在冻结区内土层中不得有集中水流。
2.3在冻结壁附近隧道管片内侧敷设保温层，敷设范围至设计冻结壁边界外2m。
保温层采用阻燃（或难燃）的软质塑料泡沫软板，厚度不小于40㎜，导热系数不大于0.04w/mk。
2.4设计积极冻结时间为40-45天。
要求冻结孔单孔流量不小于5m³/h；积极冻结7天盐水温度降至－18℃以下；积极冻结15天盐水温度降至－24℃以下。
开挖时去、回路盐水温差不大于2℃，盐水温度降至－28℃以下。
如盐水温度和盐水流量达不到设计要求，应适当延长积极冻结时间。
2.5开挖区外围冻结孔布置圈上冻结壁与隧道管片交界面处平均温度不高于－5℃。
其它部位设计冻结壁平均温度小于等于－10℃。
2.6当施工中地层及环境条件与原设计依据资料有重大变化时，应及时与设计院联系修改冻结帷幕设计。
3、隧道支撑于防护门3.1共设8榀隧道，分别安装在联络通道预留洞口两侧的第一条和第二条隧道管片环缝处，在冻结壁交圈前安装。
3.2 安装好隧道支撑后顶实千斤顶，且各个千斤顶的顶力要基本均匀。
千斤顶以顶实即可，且每个千斤顶的顶力不得大于100kN。
3.3冻结期间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金顶力大，不收敛的部位千斤顶不加力。
控制隧道收敛达到报警值10㎜时，千斤顶顶力达到设计最大值500kN。
3.4如千斤顶顶力达到设计最大值后隧道仍继续收敛，则应采取其它措施加强隧道支撑。
3.5防护门由门框、门组成，在联络通道开挖前安装完成。
3.6在开挖侧隧道预留洞口上安装应急防护门。
并配备风量不小于6m³/min的空压机为防护门供气。
3.7防护门开关应便于人工操作，紧固螺栓、风管及连接件、扳手等配件及操作工具应准备到位。
3.8防护门耐压设计值为0.32MPa，打压试验值不得超过0.32MPa。
安装好防护门后应进行水密性试验，先用水泵在防护门内注满水，再用空压机加压，要求在不停止空压机时，压力能保持0.25MPa为合格。
3.9挖通水平通道完成初期支护后可拆除防护门。
4、开挖与初期支护4.1联络通道开挖时应具备下列条件：4.1.1检验冻结壁厚度和平均温度均达到设计值。
对发现冻结异常处应补打探孔进行测温检验。
4.1.2按设计安装隧道支撑和防护门。
4.1.3在两隧道钢管片上冻结壁内侧设泄压孔或打探孔，泄压孔和打探孔，无水、泥流出。
4.1.4冻结设备运转正常并有备用。
4.1.5开挖、支护、结构施工所需人员、材料、设备准备就绪，相关安全技术措施及开挖报告已履行审批手续。
4.2 设计开挖步距为600㎜，特殊情况下最大不超过800㎜。
开挖完后立即进行初衬型钢施工，初衬型钢之家和冻土帷幕间采用厚度5㎝厚的木背板进行隔绝冻土和喷射混凝土，以便完成喷射混凝土水化。
4.3开挖断面超挖不大于30㎜，开挖中心线偏差不大于20㎜。
4.4侧面冻结壁暴露时间不大于24小时，并要求冻结壁暴露面收敛不大于20㎜。
4.5初期支护钢支撑垂直度偏差不大于20㎜，标高偏差不大于20㎜，水平高差不大于20㎜。
4.6每天要定时监测初期支护收敛变形和支护层后冻土温度，发现支护变形或冻土融化应分析原因，及时采取加强措施。
4.7钢支护支撑间距偏差不大于30㎜，支撑间拉杆焊接牢固。
初期支护轴线偏差不大于20㎜。
4.8初期支护木背板厚度误差不大于5㎜，背板间隙不大于8㎜，背板搭接钢支撑长度不小于35㎜。
4.9木背板后用素水泥砂浆层充填密实，不留空洞。
4.10喷射混凝土强度等级为C25，厚度同临时型钢支撑断面高度；喷射混凝土施工按《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）要求进行。
4.11施工完联络通道衬砌后应监测通道的不均匀沉降，发现问题及时联系设计单位，采取注浆等措施处理。
4.12初衬混凝土可在开挖完成后一次性喷射施工，开挖时加强初衬及型钢收敛变形监测，如收敛达到10㎜应立即停止开挖，施工喷射混凝土，并在后续开挖中奖型钢支架适当进行加密，型钢支架施工后立即喷射混凝土。
4.13钢筋网：Ф8@200×200，全环单层设置。
钢筋网应与钢架联接牢固。
其喷混凝土保护层厚度不小于40㎜，应随受喷面的起伏铺设。
4.14在联络通道二衬和洞口环梁施工完成并达到60%设计强度后，方可进行废水泵房的开挖作业，废水泵房开挖前应在联络通道边墙下部临时支撑，在废水泵房二衬施工完成后方可拆除。
5、冻结、停止冻结、融沉补偿注浆5.1冻结5.1.1在开挖期间不得擅自停止或减少冻结孔供冷。
如确因施工需要停止个别冻结孔供冷时，应分析对冻结壁整体稳定性的影响，并制定相应技术措施，确保开挖和结构施工安全。
5.2维护冻结5.2.1本工程维护冻结期间要求同积极冻结。
5.3停止冻结5.3.1联络通道及泵站主体结构施工结束后即可停止冻结。
5.4充填注浆5.4.1停止冻结后3-7天内进行衬砌壁厚充填注浆。
注浆时要求完成冻结封孔且衬砌混凝土强度达到设计强度的60%以上。
5.4.2衬砌壁后充填注浆采用1﹕0.8-1单液水泥浆，注浆压力不大于静水压力。
5.4.3充填注浆结束后根据地层监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆。
融沉补偿注浆应遵循多次少量均匀的原则。
5.5解冻5.5.1冻结壁采用自然解冻方式进行解冻。
5.5.2当地面及联络通道结构沉降稳定后可视为解冻结束。
5.6融沉补偿注浆5.6.1解冻应根据地层监测情况进行冻结壁融沉补偿注浆。
融沉补偿注浆应遵循多次少量均匀的原则。
5.6.2融沉补偿注浆通过预埋的注浆管和隧道内的管片注浆管进行。
5.6.3融沉补偿注浆应配合强制解冻进行，注浆顺序和强制解冻顺序一致。
5.6.4融沉补偿注浆浆液以水泥-水玻璃双液浆为主，单液水泥浆为辅。
水泥-水玻璃双液浆配比为：水泥浆和水玻璃溶液体积比为：1﹕1，其中水泥浆水灰比为1﹕1，水玻璃溶液采用B35-B40水玻璃和加1-2倍体积的水稀释。
注浆压力不大于0.5MPa。
注浆范围为整个冻结区域。
5.6.5当一天内联络通道沉降大于0.5mm，或联络通道累计沉降大于1.0mm时，应进行融沉补偿注浆；当联络通道隆起2.0mm时应暂停注浆。
5.6.6当连续半个月地面日沉降量保持在0.5mm以内，累计沉降量小于1mm，可以结束融沉注浆。
6、冻结孔封孔6.1冻结孔封孔6.1.1强制解冻结束后应割除隧道管片上的孔口管和冻结管，隧道管片上割除孔口管深度要求进入管片不得小于60mm。
6.1.2混凝土管片上割除孔口管或冻结管后留下的孔口应立即用速凝堵漏剂封堵，并预埋注浆管进行注浆堵漏。
6.1.3所有冻结孔应用压缩空气吹干管内盐水，用强度不低于M10的水泥砂浆压实充填封孔，充填长度应不小于管口以内1.5m，孔口采用厚度10mm的钢板焊接密封。
7、施工监测7.1冻结孔监测7.1.1冻结孔开孔位置监测、成孔偏斜监测、冻结孔耐压试验监测、冻结孔长度及供液管下放长度监测。
7.2冻结系统监测7.2.1冻结器去、回路盐水温度、流量监测，冷却水循环进出温度监测；冷却机吸、排气温度监测，制冷系统冷凝压力、汽化压力监测，盐水泵工作压力监测。
7.3冻结壁温度场监测7.3.1不同时间冻结壁的发展速度及冻结壁不同位置的平均温度监测，冻结孔间距较大处温度监测，隧道管片与冻结壁交界面温度监测，开挖面暴露冻结壁监测，强制解冻冻结壁温度监测。
7.4冻胀力及冻结壁变形监测7.4.1卸压孔水压力监测，开挖面冻结壁收敛变形监测。
7.5融沉注浆形变监测7.5.1自然解冻或强制解冻及融沉补偿注浆过程中隧道、联络通道变形监测。
7.6在施工期间应监测隧道管片变形、地面及周围管线、建构筑物变形；监测范围为：联络通道两侧隧道管片各20m，联络通道正上方地面投影外侧20m以内。
隧道管片变形、地面及周围管线、建构筑物变形监测应会同监测单位编制专业监测设计，并经有关方面批准后实施。
7.7在两条隧道内均应设置测温孔监测冻结壁厚度、冻结壁平均温度和冻结壁与隧道管片界面温度，测温孔（点）应布置在冻结孔间较大的界面上或预计冻结薄弱处。
7.8在测定冻结壁与隧道管片界面温度时，应在界面内外侧各布置1个测温点，通过差值方法确定界面处温度。
8、施工工艺流程施工冻结孔→冻结系统安装→开机积极冻结→安装隧道内支撑、安装防护门→达到设计要求，开探孔探明冻结效果→拉开钢管片，试挖→冻土开挖，架设临时支护结构→施工通道位置二次衬砌→泵房位置土体开挖→施工泵房衬砌结构→冻结孔封孔→停止冻结→充填注浆→冻土解冻，融沉注浆9、施工风险控制及应急预案9.1针对施工中存在的风险点，施工前须由施工单位编制详细应急预案，由相关单位审核批准，并严格遵守执行。
10管线保护联络通道冻结加固土体上方存在DN400雨污合流管，在冻结孔施工前需对土层进行预注浆，改良土体冻胀融沉性能，以减少冻胀融沉，注浆材料为单液水泥浆；冻结和开挖期间需加强地面及管线沉降变形监测，管线变形超过±10mm时须应采取注浆等措施，以防止管路破坏，融沉期间应及时进行充填注浆和融沉补偿注浆，直到地层稳定为止。
