2.4.1 制冷系统设计
（1）冻结站布置位置
因联络通道距工作井400m以上，如果冻结站布置在工作井内，冷量损失将超过50%，1台300Ⅱ型螺杆机组制冷量不能满足要求，大大增加了制冷成本。因此确定冻结站布置在标高相对较高的一侧隧道——东线隧道内。
（2）冻结站布置数量
虽然联络通道两端布置冻结孔冻结，但只要在一侧隧道内布置一个冻结站，冻结站内的低温盐水可以通过4个透孔中的供液管输送到对面的冻结孔中，而回水可以通过透孔的环形空间流回到冻结站重新降温，这样既不影响透孔的正常冻结，又解决了对面外圈孔的冻结问题。
（3）制冷设备选型
选1台300型螺杆机组，制冷工质为氟利昂。带经济器的螺杆机组，在-35℃/+32℃的工况条件下，其制冷能力可达9.5×104kca/h-1＞8.15×104kca/h-1，满足要求。
（4）氟利昂（R-22）需用量：1 000kg
（5）N46冷冻机油需用量：2 000kg
3 冻结施工
3.1 钻孔施工技术要点
钻孔施工在⑦
1砂质粉土中，该土层虽然具有一定的强度，但为-承压含水层，水头压力较大，故对施工钻孔造成较大的难度，需采取如下措施：
3.1.1 钻孔施工
通过检查钻孔确认承压含水层压力降低后，方可正式施工冻结孔。为以防万一，在施工每个冻结孔前，在管片上用φ130mm的金刚石取芯钻头在管片上钻深达300mm后，安装带有密封装置的孔口管，并在孔口管上安装Dg125阀门或球阀，一旦出现突水涌砂现象，立即拔出冻结管，关闭球阀，采取注浆加固等措施并重新钻孔。
3.1.2 冻结、测温孔施工
因钢管上带有花管而与地下水连通，为以防万一，在管片上用130mm的金刚石取芯钻头钻进300mm后，安装带有密封装置的孔口管，并在孔口管上安装Dg125阀门或球阀，一旦出现突水涌砂现象，立即拔出冻结管，关闭球阀，采取注浆加固等措施并重新钻孔。
3.1.3 钻孔时泥浆压力控制
在排浆管上安装球阀，避免承压水压力过大而使土层过分流失。
3.1.4 偏斜控制
长距离水平钻进，初期应严格跟踪监控钻头钻进轨迹，掌握钻杆自重在本土层中钻进而产生的偏斜，以利于其他钻孔的施工。
3.2 钻孔质量要求
（1） 为防止钻孔期间及以后地层下沉，钻头直径不得大于冻结管外径15mm。
（2） 钻孔偏斜率不得超过1%。
（3） 内圈孔深度以碰到对面管片为宜，外圈孔不得低于设计深度。
（4） 钻孔开孔位置误差为±10mm。
（5） 钻孔成孔后，与管片的连接部位不得有渗漏。
3.3 钻孔钻进要求
（1） 开孔是整个钻孔钻进的关键，必须准确安装钻机的角度。
（2） 采用慢速、轻压的钻进措施，尤其是碰到对面管片后，以较小的给进压力钻进。
（3） 通过排浆管阀门设定压力要适中，以保证钻孔排渣适宜而避免水土过分流失。
（4） 发现钻孔超过规定值时，应采取纠偏措施，当纠偏确实困难时，则应补孔。
3.4 钻孔测斜
（1） 采用经纬仪灯光测斜或激光测斜。
（2） 测斜间距10m一次，严防盲目追求进尺而延误测斜时间，造成钻孔偏斜过大而难以纠偏的情况。
（3） 测斜数据要准确可靠。
4 开挖与构筑设计施工
4.1 探挖
在开挖前，应进行探挖，在确保安全的前提下，方可正式开挖。
（1）当具备探挖条件后，用煤电钻在开挖的毛断面的四周及中心打钻孔，检查冻土是否进入施工区域、中心是否有无流动的压力水。
（2）探孔深度为2m，钻孔直径为φ48mm。打探孔前，应安装带止水阀的孔口管。
（3）连接通道两端均打探孔。
4.2 开挖
4.2.1 开挖条件
（1）经探挖，开挖轮廓线内已降至0℃以下，冻土部分进入施工毛断面内，中心泄压孔内无明显出水。
（2）根据测温资料分析计算，联络通道冻土帷幕均已达到设计厚度和强度，而喇叭口则应根据施工进度推算在刷大断面时能达到设计厚度和强度。
（3）管片按要求进行加固，经验收完全符合要求。
（4）其他准备工作均已就绪。因施工距离较长，冻结压力及冻土流变都很大，各种材料准备需满足快速施工的要求，开挖时间一般不得超过8d。
4.2.2 开挖掘进
（1）开挖尺寸。因施工距离较长，冻土产生塑性变形和位移难以避免，故开挖宽度两边各加大50mm，弧顶增高100mm，防止因塑性变形而永久支护厚度达不到设计要求。
（2）开挖顺序。采取先通道后同时刷大两端喇叭口的施工顺序。
（3）开挖工具。选用4台G-11型风镐挖掘冻土，其中2台备用，未冻土的开挖及装土采用铁铲。因工作面温度较低，风镐经常被冻住，可采取向风管内注入酒精或备用风镐的方法而避免停工。
（4）开挖步距。冻土帷幕为弹塑性体，具有流变特性，在施工中易产生塑性变形，并对临时支护产生较大的冻结压力（冻结压力与冻结深度成正比，估计在0.5MPa左右）。因此，临时支护既要能抵抗冻结压力，又要防止长距离的冻土帷幕的变形。对此，开挖步距确定为500mm，两端喇叭口因有内圈冻结管作临时支护，开挖步距可适当放大，为方便钢筋混凝土背板的加工，开挖步距仍确定为500mm。
（5）泥土运输。挖掘的泥土用铁铲装入0.3m3手推车中经溜槽卸入隧道内平板车上的容器中，并由电机车拉至工作井排至地面。溜槽另出加工图。也可采用胶带输送机运输。
4.3 联络通道支护
采用两次支护方式，即第一次为临时支护，第二次为永久支护。
4.3.1 临时支护
（1）临时支护结构
临时支护采用［18金属支架或∪25可塑性金属支架。支架安装间距与开挖步距一致即为500mm，支架外侧满铺钢筋混凝土背板，背板尺寸为长×宽×厚=500mm×100mm×50mm。
（2）临时支护要求
背板要紧贴冻土，不能留有空隙，安装好的背板不得松动，否则要在背板和支架间用木楔或铁楔楔紧，防止冻土帷幕产生变形。
4.3.2 永久支护
（1）永久支护结构
采用500mm厚单层钢筋混凝土结构，混凝土强度为C30，抗渗标号为S8。
（2）永久支护顺序
①从一侧向另一侧施工，包括喇叭口。
②先墙体后拱部。
（3）钢筋绑扎
模板安装前，按要求绑扎钢筋，拱部钢筋吊挂固定在临时支架上。因施工的特殊性，要确保钢筋的保护层厚度。
（4）模板
直墙采用金属模板，拱部因曲率半径较小则采用木模板，其单块长度不得超过1.5m，随浇随接。
（5）浇注混凝土
①先浇注直墙，两端同时对称浇注，直至墙顶。后连续浇注弧顶并封顶。
②振捣采用插入式振捣器。
③混凝土由地面经专门的底卸式漏斗吊至工作井，并由电机车送往施工地点。
④因弧顶浇注混凝土较困难，为了保证充填密实，故采用PZ—9型喷浆机充填弧顶缝隙，其高压喷射混凝土可以达到充填密实的效果。喷射混凝土的强度不得低于C20，粗骨料直径应小于20mm，其主要成分为水、水泥、黄砂、石子及早强剂，配比待定。
（6）混凝土养护
由于联络通道四周冻土帷幕温度较低，可能在-5℃以下，浇注混凝土时因其水化热作用，外侧冻土帷幕部分发生融化，并在较短的时间内重新回冻，将产生较大的回冻力。因此混凝土在低温条件下养护并在回冻力的作用下，产生较多裂隙，导致解冻后联络通道发生漏水。为此，采取如下措施：
①在临时支护时，在背板与冻土帷幕之间满铺一层20mm厚PVC板，一方面可以作隔热层，另一方面可以缓冲较大的回冻力。
②混凝土入模温度不得低于18℃，否则要采取热水搅拌混凝土措施。
③加入NC-H负温早强剂，提高混凝土的早期强度，避免因气温低、混凝土凝固速度慢而产生较多的裂隙。负温早强剂的掺入量为水泥重量的3.5%。
新闻来源：《城市交通隧道工程最新技术》
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