一、引言
随着社会的进步和人们出行的需要，大中城市轨道交通建设在近几年飞速发展，目前北京、上海、广州等地铁项目正如火如荼的建设，目前有15个城市正在进行轨道交通建设，其中区间隧道联络通道及排水泵站的施工是地铁建设中的最大风险源，施工难度高、风险大，近几年随着煤矿冻结法施工在地铁建设中的应用，较好的解决了联络通道的施工风险，取得了很好的社会效益和经济效益。本文主要阐述盾构区间隧道联络通道冻结法施工的实际应用。
二、 冻结法施工适用范围
大中城市经济发达，地面高楼林立、交通繁忙，城市轨道交通建设多采用地铁形式，隧道区间多采用盾构法施工，两条隧道中部设联络通道作为人员疏散及集中排水之用。联络通道冻结法施工在城市含水软土、含水风化岩等地层都得到广泛的应用，特别是含有层压水的流沙地层，采用冻结法施工经济效益和社会效益最为显著。
三、工艺原理及方法
地铁区间隧道联络通道及泵站施工技术，采用“隧道内钻孔，临时加固土体，矿山法暗挖构筑”方法，即在两条隧道内利用不同角度的水平和倾斜孔，采用盐水冻结加固土体，使联络通风道周围形成封闭性好，强度高的冻结帷幕，然后根据“新奥法”的施工原理，在冻土帷幕中采用矿山法暗挖的方法进行联络通道及泵站的开挖构筑施工。冻结施工技术如下：
3.1冻结孔施工
3.1.1施工准备工作
1、冻结管、单向阀、孔口密封装置、压紧装置等加工件应在进场前加工，以免影响使用，冻结管采用20#低碳无缝钢管；
2、从隧道将供水管与排水管接至工作面，管径不小于￠45 mm。
3、主要设备有钻机，泥浆泵等，一般选用MD-60A钻机。
3.1.2根据冻结设计的冻结孔位置合理布孔：
冻结孔分上仰角、近水平角和下府角，首先，冻结孔布设时要避开管片环缝，手孔以及主筋的位置，避开主筋应依据管片配筋图中钢筋位置，实际布控时合理的调整孔位。其次，在布设上部冻结孔和下部冻结孔时，由于角度较大，布控时要充分考虑，以免开孔时打到环缝，造成涌水涌砂的风险。
3.1.3冻结孔跟管钻进施工
冻结孔施工顺序：定位开孔及孔口管安装——孔口装置安装——钻孔测量——封闭孔底部——打压实验。
1、定位开孔及孔口装置安装：采用经纬仪或罗盘检测开孔角度，在砼管片上，按照冻结孔位置，用开孔器（配金刚石钻头取芯）开孔直径130mm，当深度300mm时停止钻进，安装孔口管，将孔口处凿平，安装好四个膨胀螺丝，而后在孔口管的鱼鳞扣上缠好麻丝或棉丝等密封物，将孔口管砸进去，用不少于4个膨胀螺丝上紧并焊接牢固，装好DN125闸阀，再将闸阀打开，用开孔器从闸阀内开孔，开孔直径为91mm（具体形式见图1）。将混凝土管片开穿，若地层内水砂流量大，及时关闭阀门，装好压紧装置后在施工，必要时压紧孔口管密封装置，封闭该孔。若涌水涌沙较厉害，需注水泥浆或双液浆止水，确保地面不沉降；
2、首先应先打设对穿孔对盾构钢管片里程进行复核校正，如果有偏差，还要对钻孔水平角度进行调整，冻结孔应布设在离环缝400-600的位置，以免对穿孔施工时打到对面竖向环缝，此外对面水平环缝在钻孔前应测量实际位置，钻进时应该避开，如有冲突应调整角度。冻结管采用丝扣加焊接的两遍，停5～10分钟后再打入，增强抗断管能力。
3、冻结孔施工完成后要及时进行测温孔、卸压孔的施工。冻结期间要在测温孔安装测温线，用热电偶测温仪进行测温，测温孔温度每天测量，监测冻结壁发展。泄压孔安装压力表，在冻结壁胶圈后压力表会持续升压，在压力达到初始0.1-0.2Mpa时应进行多次泄压观测试验。
3.1.4冻结管质量验收
每个冻结管钻进施工前应按照钻孔深度先进行配管，对每根冻结管进行测量，确保冻结孔深度满足设计要，钻孔中要经常复核钻孔角度，确保冻结孔成孔质量，冻结孔施工完成后应进行的检查主要有：
1、冻结孔偏斜及终孔间距：采用经纬仪灯光测斜法测量冻结孔偏斜情况，对终孔间距不符合设计要求的应该打设补孔，保证冻结帷幕形成质量。
2、冻结孔深度检查：用测深管对冻结孔深度复测，以保证冻结孔深度满足设计要求。
3、冻结孔耐压试验：冻结孔施工完成后对每个孔都要进行打压试漏检查，采用手压泵，初始压力大于0.8MPa，30分钟降压小于0.05 MPa，在延续15分钟不降为合格。若渗漏，必须采用补救措施，选用63×4.5mm无缝钢管，在断管中下套路，管子端部采用底锥密封。
以上3个环节非常重要，关系到冻结的成败，所以必须做好隐蔽工程检查记录，并经相关责任人签字确认。
3.2冻结施工
3.2.1需冷量和冷冻机选型
1、冻结需冷量由下式计算：
Q=1.3.π.d.H.K
式中:H—冻结总长度
d—冻结管直径；
K—冻结管散热系数；250 Kcal/h·㎡
2、冷冻机油及冷媒体
(1)冷冻机油选用N46冷冻机油。
(2)制冷剂选用氟立昂R-22。
(3)冷媒剂选用氯化钙溶液。
3、管路连接及保温
管路用法兰连接，隧道内的盐水管用管架敷设在隧道管片斜坡上，工作井靠近壁边摆放，以免影响隧道通行。在盐水管路和冷却水循环管路上要设置伸缩接头、阀门和测温仪、压力表、流量计等测试元件。盐水管路经试漏、清洗后用聚苯乙烯泡沫塑料保温，保温层的外面用塑料薄膜包扎。集配液圈与冻结管的连接用高压胶管，每根冻结管的进出口各装阀门一个，以便控制流量。通道四周主冻结孔每两～三个一串联。考虑两侧喇叭口冻结的效果以及管片的散热，对左右行线隧道管片内侧安装冷冻板，来加强冻结。
4、冻结系统试运转与积极冻结
设备安装完毕后进行调试和试运转。在试运转时，要随时调节压力、温度等各状态参数，使机组在有关工艺规程和设备要求的技术参数条件下运行。在冻结过程中，定时检测盐水温度、盐水流量和冻土帷幕扩展情况，必要时调整冻结系统运行参数。冻结系统运转正常后进入积极冻结期。
5、满足开挖条件的参数指标：
（1）到开挖前，盐水回路温度应达到-28℃以下，积极冻结期运转时间应保证超过30天；
（2）达到设计要求，各冻结孔组的回路温差不超过2℃，盐水循环系统去回路温差不超过1.5℃；
（3）开挖用设备、物资准备到位，应急设备、材料准备齐全；
（4）满足设计要求，联络通道冻土有效厚度及冻结壁有效冻土平均温度要达到设计要求；
（5）温度监测、冷冻机运转记录等资料齐全经检查合格，卸压孔达到升压条件，进行放压观测试验，经检查验收合格；
（6）防险门安装完毕，开关灵活可靠，进行密封打压试验，并经监理验收合格，工作面与地面通讯系统完好，经调试检查后能正常使用；
（7）开挖前先在钢管片上开一探测观察口，开始有水流出并渐止，进行试挖后可正式开挖。