一种用于PBA工法的冻结止水方法与流程

本申请涉及地下空间开挖支护，具体涉及一种用于pba工法的冻结止水方法。

背景技术：

1、随着我国市政基础设施建设的全面展开，工程穿越的环境越来越复杂，暗挖工程越来越多。pba工法将浅埋暗挖法和盖挖法进行了有机的结合，解决了传统浅埋暗挖法开挖分部多、多次扰动围岩、废弃工程量大、风险高等问题，在全国各地的地铁车站建设中被广泛应用。

2、暗挖工程埋深越来越大，地下水处理问题变得更加困难，尤其是深层地铁工程，土体开挖面进入地下水位线深度较大，承受水头压力较高，甚至进入了承压水层。解决地下水问题的思路有两个：一是人工降水，二是暗挖堵水。大量人工降水会造成水资源严重浪费，不但难实施难度大、代价高昂，而且不可持续发展。暗挖堵水需要结合具体地层、水层、工法、空间形式等进行细化研究，存在工艺成熟度低，效果不甚理想等问题，周围建筑物在施工过程中发生沉降的风险大，在地铁车站等大型暗挖工程中采用堵水应用的很少。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种用于pba工法的冻结止水方法。

2、根据本申请实施例，提供了一种用于pba工法的冻结止水方法，包括如下步骤：

3、(1)开挖上层导洞，所述上层导洞包括上层中导洞及上层边导洞，所述上层边导洞位于所述上层中导洞两侧；

4、(2)在上层中导洞内施工钢管柱，在所述上层边导洞内施工咬合桩；

5、(3)在钢管柱和咬合桩上进行拱部初支扣拱和二衬扣拱；

6、(4)开挖土体至负二层中板处；

7、(5)打设冻结管，施工负二层中板，积极冻结，形成冻结底板；

8、(6)当所述冻结底板达到设计强度时，开挖土体至负三层底板处；

9、(7)对所述负三层底板以上的冻结管进行割除，然后恢复冻结施工，施工负三层底板；

10、(8)当负三层底板施工完成并达到设计强度时，解除冻结。

11、优选的，在上层中导洞内施工钢管柱的步骤，包括：在所述上层导洞内钻孔形成素桩孔，在素桩孔内浇灌素桩料形成素桩；吊放荤桩笼，向荤桩笼内浇筑荤桩料，与相邻两个素桩咬合形成咬合桩。

12、进一步优选的，所述素桩料为膨润土砂浆。

13、优选的，在素桩孔内浇灌素桩料形成素桩之前，还包括：采用超声波检测技术对素桩孔的孔壁进行检测。

14、优选的，所述咬合桩形成之后，还包括如下步骤：利用电磁波层析成像法检测所述咬合桩的渗漏点。

15、优选的，所述素桩的数量不小于三个，所述荤桩的数量不少于三个，所述素桩的中心线和荤桩的中心线位于同一平面上，任意相邻的素桩和荤桩之间的中心距离相同。

16、优选的，所述负二层中板位于地下水位之上。

17、优选的，打设冻结管时，施工至少一排竖直冻结孔，每一排竖直冻结孔的底部中心连线呈弧形。

18、优选的，在冻结施工前，在冻结管内布设供液管和回液管，通过纵向分支归集管路将所述供液管和回液管分别与冷冻设备机组连接，所述纵向分支归集管包括去路冷媒干管和回路冷媒干管，所述供液管的一端通过去路冷媒干管连接冷冻设备机组，所述回液管的一端通过回路冷媒干管连接冷冻设备机组。

19、进一步的，在所述冻结管内，所述供液管的插入长度大于所述回液管的插入长度。

20、优选的，所述冻结底板为弧形结构。

21、优选的，在冻结施工前，预留不冻结区，所述不冻结区位于与所述冻结底板的中部对应的区域，在所述不冻结区设置冻结归集管。

22、优选的，在步骤(6)开挖土体的过程中，割除部分冻结管，进行维护冻结。

23、优选的，所述解除冻结之前，还包括：抽取所述冻结管内的冷媒，封堵冻结管口，对冻结孔的孔口进行回填和封堵。

24、优选的，在步骤(8)解除冻结的过程中，进行融沉监测。

25、进一步优选的，若监测到地层沉降大于设定值时，进行融沉补偿注浆施工。

26、(1)采用本申请实施例中提供的用于pba工法的冻结止水方法，通过在上层导洞内打设咬合桩，形成侧壁受力和止水的统一体，可以很好的解决结构防水难以封闭的问题，节约投资、减少施工风险；

27、(2)本申请在冻结管内布设供液管和回液管，并且使供液管的插入长度大于回液管的插入长度，这种长短管结构，有利于实现局部冻结效果；

28、(3)本申请利用冻结管分段冻结技术，采用不同长度的冻结管，通过冻结施工形成为弧形冻结底板；与平板的冻结底板相比，弧形冻结底板的受力大幅度改善，冻结底板的厚度可大幅度优化，从而可以减少冻结体量，降低冻结能耗；

29、(4)在开挖土体至负三层底板处的过程中，割除部分冻结管，进行维护冻结，既能满足开挖土体的要求，又能使冻结底板维持冻结状态；

30、(5)预留不冻结区，在所述不冻结区设置纵向分支归集管路，避免开挖冻土，提高施工工效；

31、(6)本申请的冻结止水方法大多施工工序在地下进行，施工灵活，适应性强，节约水资源，绿色无污染，还可有效防止周围建筑物在施工过程中发生沉降。

技术特征：

1.一种用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，在上层中导洞内施工钢管柱的步骤，包括：在所述上层导洞内钻孔形成素桩孔，在素桩孔内浇灌素桩料形成素桩；吊放荤桩笼，向荤桩笼内浇筑荤桩料，与相邻两个素桩咬合形成咬合桩。

3.如权利要求1所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，所述负二层中板位于地下水位之上。

4.如权利要求1所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，打设冻结管时，施工至少一排竖直冻结孔，每一排竖直冻结孔的底部中心连线呈弧形。

5.如权利要求1至4任一所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，在冻结施工前，在所述冻结管内布设供液管和回液管，通过纵向分支归集管路将所述供液管和回液管分别与冷冻设备机组连接。

6.如权利要求5所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，在所述冻结管内，所述供液管的插入长度大于所述回液管的插入长度。

7.如权利要求1至4任一所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，所述冻结底板为弧形结构。

8.如权利要求1至4任一所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，在冻结施工前，预留不冻结区，所述不冻结区位于与所述冻结底板的中部对应的区域，在所述不冻结区设置冻结归集管。

9.如权利要求1至4任一所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，在步骤(6)开挖土体的过程中，割除部分冻结管，进行维护冻结。

10.如权利要求1至4任一所述的用于pba工法的冻结止水方法，其特征在于，所述解除冻结之前，还包括：抽取所述冻结管内的冷媒，封堵冻结管口，对冻结孔的孔口进行回填和封堵。

技术总结
本申请实施例提供一种用于PBA工法的冻结止水方法。采用本申请实施例中提供的用于PBA工法的冻结止水方法，通过在上层导洞内打设咬合桩，形成侧壁受力和止水的统一体，可以很好的解决结构防水难以封闭的问题，节约投资、减少施工风险；利用冻结管分段冻结技术，采用不同长度的冻结管，冻结施工形成为弧形冻结底板。与平板的冻结底板相比，弧形冻结底板的受力大幅度改善，冻结底板的厚度可大幅度优化，从而可以减少冻结体量，降低冻结能耗。本申请的冻结止水方法大多施工工序在地下进行，施工灵活，适应性强，节约水资源，绿色无污染，还可有效防止周围建筑物在施工过程中发生沉降。

技术研发人员：闫立鹏,罗章波,李孟荣,刘书斌
受保护的技术使用者：中铁第五勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12