地下工程防水还能这样干？冷冻法！

职场 2025-02-04 08:33 福建

源自丨无锡地铁建设有限责任公司、中铁一局

为提升地铁新线建设管理水平，实现“首件样板”管理目标，一场聚焦安全、质量的盾构联络通道冷冻法施工观摩会，在无锡地铁4号线二期工程城轨公司菱湖大道站展开。

冻结法是一种人工制冷方法，通过循环输送低温盐水来实现。该技术将低温盐水注入含水量丰富的土体中，使其凝固成强度高、防水性能优异的冻土帷幕。在盾构联络通道开挖过程中，这道冻土帷幕犹如一道坚固的屏障，有效阻隔地下水渗漏，形成稳定坚硬的土层，为地铁盾构施工创造一个安全可靠的作业环境。

冻结法施工

中铁一局承建的无锡4号线二期02标净慧西道站-菱湖大道站区间联络通道采用先冻结法加固，后阶梯法开挖的方式完成，水平布置共83个冻结孔，冻结空洞总长582.047 米，设计采用了-28℃～-30℃的盐水进行循环输送。

冻结施工

净-菱区间联络通道整体位于震泽路下方，侧穿碧水河，处于黏土及粉质黏土与粉砂层地层，地层中土粒结构松散，含水量极高，施工难度系数较大。为保障开挖施工安全有效进行，冻结技术在其中发挥了至关重要的作用。

据介绍，冻结技术是通过循环输送低温盐水的方式，从而达到人工制冷目的。将低温盐水输送到含水量较多的土体中，让其形成强度高、封水性好的冻土帷幕。在联络通道开挖施工过程中，这一冻土帷幕就像一道坚固的保护墙，可以有效防止地下水的渗漏，形成较稳固坚硬的土层状态，从而创造一个稳定、安全的作业环境。

压力控制

施工需要依靠冷冻机组设备来完成低温盐水的循环输送，冷冻机组由冷冻机、盐水泵，清水泵、盐水箱、风机、清水喷淋系统组成，其中最关键的设备便是冷冻机。针对隧道作业空间狭窄、冷冻机安装要求高的施工技术难题，项目团队群策群力，深入一线施工现场，与作业班组交流商讨，通过在隧道内安装设备自主调头装置，将有限的空间充分发挥，确保冷冻机的安装以及后期的顺利运行，同时设置了专门区域网格员进行监督及管理，加强冷冻设备的定期检测以及冻结过程的管控，全力保障冻结工作的顺利完成。

精密监测

然而冻结技术也存在风险挑战，地下水流速过大可能会影响冻结效果，导致局部无法形成稳定的冻土结构，存在地下室渗漏的隐患。而冻结区域的温度控制不当也可能会造成冻土过度膨胀，对周围土体和上层已建成建构筑物造成破坏。

为此，项目团队通过施工前详细的地质勘察，掌握地下水文情况，在冻土帷幕关键部位布置测温孔，冻结期间每日对盐水液位、盐水浓度、盐水流量和压力等进行观察监测，实时监控温度变化、帷幕形成过程及状况，一旦发现温度异常及时反应，调整冷冻机组的运行参数，避免冻土过度膨胀或冻结不足。项目还积极准备冻结和开挖的配合工作，将及时封闭薄弱的冻结壁，并根据开挖后冻结帷幕变形情况适宜调整开挖构筑工艺。

现场观摩

本次观摩的无锡地铁4号线二期华庄站至净慧西道站区间、净慧西道站至菱湖大道站区间，由于盾构穿越地层复杂，地下水位相对较高，施工难度系数较大。为保障联络通道开挖工作的安全有效进行，冻结技术就发挥了至关重要的作用。

施工技术再创新 · 多管齐下促质量

施工技术方面，无锡地铁盾构联络通道的创新举措尤为亮眼。针对冷冻法施工中常见的低温盐水循环憋气进而影响土体冻结效果的问题，无锡地铁建设团队创造性地引入了泄压低温流体装置，通过加速低温盐水从排水阀的排出速度及排量，有效解决了憋气难题，确保了盐水循环的高效与稳定，从而显著提升了土体冻结的质量。

泄压低温流体装置

同时，面对联络通道隧道施工的狭小空间挑战，无锡地铁4号线项目建设团队智慧应对，引入专为隧道施工设计的车辆调头旋转平台，不仅极大地节省了宝贵的施工空间，更使得地下施工车辆在有限范围内能够精准、安全地完成掉头操作，显著提高了施工效率与安全性。

车辆调头旋转平台

此外，无锡地铁建设团队在隧道内部环境的优化上也下足了功夫，选择了更为适合隧道内使用的清水冷却喷淋系统。相较于传统的冷却塔系统，该系统不仅能够有效降低温度，还具备出色的空气净化功能，为在狭小空间内辛勤作业的一线建设者营造了一个更为凉爽、清新的作业环境，极大地提升了施工人员的舒适度与工作效率。

清水冷却喷淋系统

标准化场布建设 · 合理高效护安全

在净慧西道站、菱湖大道站盾构联络通道施工现场，标准化场布一览无余，为一线地铁建设者营造了一个既高效又安心的作业环境。

作业环境标准化

合理有序的人员通道设计巧妙融入了行人避让平台，确保了作业人员的通行顺畅与安全。

行人避让平台

工具整齐划一地码放在指定区域，既便于快速取用，又避免了杂乱无章带来的安全隐患。

工具整齐摆放

急救物资被醒目地放置在易于触及的位置，确保在紧急情况下能够迅速响应，为安全施工提供了坚实保障。

应急物资堆放区

横平竖直的管线排布加上鲜明醒目的标识标牌，构成了一幅秩序井然施工引导图谱。

管线排布与标识标牌

接下来，无锡地铁项目将以此次观摩为契机，继续深化管理创新，提升管理水平，不断强化安全质量管控，为铸造更加安全、便捷、高效的轨道交通工程贡献建设力量。

土建工程师

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