（3）抗剪强度：取2.00 MPa，○6层粉质粘土，－ 14℃； （4）弹性模量：取95.0 MPa，○6层粉质粘土，－ 14℃ （5）泊松比：取 0.27
根据类似工程成功的施工经验，参考上海地区的冻土实验数据，进行工程类比确定冻结加固体尺寸：全深冻结深度为23米（穿过洞口下沿3米），冻结壁与连续墙胶结宽度20米（超过洞门直径范围外2.325m），冻结壁厚度取1.6米。
1.2冻结施工方案 1.2.1冻结孔的布置
冻结孔布置见附图1，冻结块板布置冻结孔2排，冻结孔呈梅花状布置。
第1排冻结孔距连续墙0.4米，孔间距0.8米，第1排孔数25个；第2排孔与第1排的排间距为0.8米,其孔间距为0.8米，第2排孔数24个。冻结孔深度为23米，冻结孔总长度为：1127米。同时，布置测温孔3个，探孔35个。
1.2.2主要技术参数
（1）冻结壁厚度1.6米，宽度20米，深23米； （2）冻结孔共49个， 冻结孔长度为1127米（单洞） （3）冻土平均温度-10℃； （4）盐水温度：-25～-30℃； 蒸发温度：-33～-38℃； 冷量损失系数：1.2； 冷却水温度：＋23℃；
（5）总需冷量：Q=1.22π2d2H2K=14.7万Kcal/h。（单洞）
（6）主要设备: 根据需冷量计算，选用2台YSLGF300Ⅱ冷冻机组,单台机组设计工况制冷量为7.53104 Kcal/h,。
2．盾构出洞的条件
盾构在出洞之前，必须具备如下条件方可出洞： 序号 1 2 内容 冻土墙厚度设计厚度 冻土的平均温度； 指标 ≥1.6m； 低于-10℃ 16
3 4 洞门内周边水平探孔温度 盐水去回路温度差 低于-2℃ ≤2℃ 3．冻结管拔除
冻结管分二次拔出，第一次为在盾构推进之前，将所有位于隧道推进范围内的冻结管拔离隧道顶部0.5m，然后再恢复冻结。第二次为盾构穿越冻结段后，将所有的冻结管全部拔出并用黄砂带水充填。
利用人工局部解冻的方案，进行拔管，具体方法如下：利用热盐水在冻结器里循环，使冻结管周围的冻土融化达到50mm～80mm时，开始拔管。
4. 盾构出洞穿越冻结的协调作业
（1）等所有需拔除的冻结管全部拔离盾构推进区域后，盾构方可出洞，以防未及时拔出的冻结管受挤压变形，造成不能拔出。
（2）鉴于以往同类工程中有盾构机刀盘被冻住不能转动的事故，要求盾构在穿越冻结区时，不宜停留，在拼装管片时，每隔10～15分钟将刀盘转动3～5分钟，以防刀盘被冻住。
5.冷冻时间安排
根据隧道盾构出洞冰冻法实测并结合该工程，群孔冻结内部冻土平均发展速度均为40mm/d以上，外部（向外）冻土平均发展速度为30mm/d。
冻结板块交圈时间为16天，冻土墙与连续墙完全胶结时间为25天,预计30天后冻土墙达到设计厚度和强度可完全凿除洞门，冻结管拔到隧道顶部1米以上，恢复冻结，盾构可以出洞。盾构在穿过冻土区后停止冻结，最后拔除冻结管。
（四）洞门破除施工
洞门凿除施工安排在盾构机组装调试期间进行，洞门前18m为高压旋喷桩满堂加固区，根据旋喷桩质量检测报告，旋喷加固效果不好。为保证破除洞门连续墙及盾构施工安全，保证加固土体可靠地封水，采取了对洞门前进行冷冻法端头加固施工。
考虑盾构机组装现场实际情况，为尽量减少洞门凿除对盾构组装的影响，并在盾构组装完成时能尽快始发出洞，洞门连续墙分三次进行凿出。第一次凿除安排在冻结前进行，破除外侧混凝土10cm，剥除地下连续墙内层钢筋；第二次凿除安排在冻结完成交圈后进行，凿除混凝土50cm，凿除完成后安排混凝土碴清理，在洞门上打探温孔检测温度是否完成冻结；第三次凿除安排在洞门前探测孔温度满足设计要求，并原则上安排在盾构始发前一天完成混凝土凿除和清碴工作，凿除混凝土厚度40cm；第三次凿除又可分两阶段进行，首先破除30cm混凝土并将混凝土碴清理干净，然后在两天之内完成地下连续墙剩余10cm混凝土及外侧钢筋凿除，并将密封环内凿除混凝土碴清理完，保证盾构始发前完成所有凿除及清理工作，且冻结掌子面裸露时间不超过两天。
凿除混凝土搭设钢管支架，支架采用Φ42无缝钢管，间距90390cm，层高90cm，纵向搭设三排。钢管之间使用扣件连接，支架外侧拉设密目防护网。在始发基座前方与洞门密封环之间搭设清碴作业平台，凿除下的混凝土碴使用吊斗由吊机吊运出基坑。
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（五）反力架钢管支撑制安
盾构始发时，推力油缸撑靴顶在预制的钢管片上，钢管片最终将力传递给盾构始发反力架，因钢管片位置要求，使得钢管片与盾构始发反力架之间存在倾斜的不等距离，设计采用壁厚20mm的Ф400钢管连接，钢管内填充C30砼以避免整体失稳。反力架临盾构机侧已在盾构机推进油缸撑靴对应位置预埋28块600*600钢板。钢管撑与预埋钢板连接设计见附图。
左、右线隧道反力架与钢管片连接各需加工28根钢管撑，因为反力架结构临盾构机面为竖直方向，盾构机在工作井内沿3.58%坡度下坡前进，设计钢管撑与钢管片垂直，与反力架夹角87.95°，钢管撑依其位置不同长度变化。
考虑到现场施工的方便及可操作性，钢管撑待盾构钢管片固定到位置后，根据实际测量长度进行加工，加工完成安装至设计位置后，在钢管上部开孔，孔径15cm，然后进行 C30砼填充，待砼凝固将此孔焊接密闭。钢管加工应保证精度（mm），焊缝饱满，符合规范要求，填充砼密实。
（六）负环管片拼装
1.负环管片排版
当盾构机调试完毕后，即可开始进行负环管片的安装。本工程负环管片外径为14500mm，内径为13300mm，共9环，排序为－9～－1，其中－9环为钢管片，环宽1800mm，无楔形量；－8～－1环为钢筋混凝土管片，环宽2000mm，双边楔形，单边最大楔形量为24mm，双边楔形量之和最大为48mm。管片分为左转、右转两种结构形式，每环管片包含7块标准块，2块邻接块，1块封顶块。
2.钢管片就位和端面调平
钢管片下井后起始位置位于盾尾前端，距离设计位置4007mm，而盾构机千斤顶最大行程为3000mm，即千斤顶行程伸长至最大行程时，钢管片距设计位置仍有1007mm的距离。此时则采取在反力架预埋钢板的顶部（15号位置）、左右两侧（12号位置）各安装一个吊耳（φ25钢筋弯曲而成），用于悬挂10t手拉葫芦将钢环拉至设计位置。钢环拉至设计位置后（此时需完成除顶部15号、左右两侧12号以外的钢管支撑与反力架预埋钢板的焊接），松开左右侧钢管片与底部钢管片的螺栓连接，使用手拉葫芦将钢管片外端面调整至设计位置并将其与对应的钢管支撑焊接。当其他钢管支撑与钢管片均焊接完毕后，逐个割除吊耳，焊接钢支撑顶部15号钢支撑与左右两侧12号支撑。
如手拉葫芦无法完成钢管片的调平工作，则采用在钢管片外端面焊接钢管支撑的方式，使用推进千斤顶对管片进行调平。钢支撑延长位置暂定正上、正下、正左、正右四个位置，施工中可根据需要进行调整。钢支撑结构与反力架与负环间钢支撑相同，长度均为1500mm。 盾尾与反力架之间设置导轨以防止钢管片推至反力架前发生下沉，导轨下部采用盾构机导轨方钢延伸，焊接于底部预埋H型钢之上。方钢上部焊接18＃工字钢，作为钢负环导轨，长度由现场确定。
3.负环拼装
在－9环钢环调整完毕后，开始进行－8～－1环混凝土管片的安装。
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负环混凝土管片采用R1型配筋方式，左转4环，右转4环。为保证拼装位置正确，成环后不至发生位移或椭变，在管片浇筑前，在环、纵向螺栓的上下对应内、外弧面均设置预埋钢板，管片在整环拼装完成后采用20＃工字钢（翼板之间加焊1cm厚钢板做肋，间距10cm）将管片环内部环与环、块与块间预埋钢板焊接。管片脱出盾尾后将同样采用20＃加肋工字钢将管片环外部预埋钢板焊接。
图1 管片块与块见焊接工字钢
－8环采用在盾尾刷前方进行整环空拼后移的方式推至－9环端面。由于－9环钢环加工不标准，大多数螺栓孔无法使用，所以，采用20＃加肋工字钢焊接－8环预埋钢板与－9环钢环对－8、－9环进行连接。
－8环在进行空拼前先焊接导轨和限位板。导轨设置在千斤顶和盾尾密封刷之间，采用60mm方钢制作，位置与始发台导轨位置相同，从距千斤顶端面800mm开始向后设置，长2000mm。限位板在距推力千斤顶末端2800mm～3000mm位置处焊接20＃加肋工字钢进行限位，工字钢中心距千斤顶末端2900mm。工字钢翼板间设置10mm厚钢板作为肋板，间距100mm。加肋工字钢高640mm，顶部采用20＃工字钢与限位加肋工字钢和管片预埋钢板焊接，工字钢长400mm。加肋工字钢每块管片设置两个，具体位置见附图。（加肋工字钢为防止管片受千斤顶推力影响发生后移，顶部工字钢为防止管片拼装时对已拼装管片造成偏移。）另刀盘前方方钢也加焊撑靴，以防止发生盾构机前移或无法压紧管片。撑靴采用100mm方钢制作，长500mm。
－8环拼装完毕后将加肋工字钢割除，然后使用推进千斤顶整体将－8环推至－9环处，并利用－8环预埋钢板上剩余的工字钢与－9环钢环进行焊接。
因－8环为双面楔形环，其后端面用于平衡－9环前端面楔形量，前端面仍存在24mm的楔形量，因此千斤顶需保持上下为0，左-12mm，右+12mm的行程差。以确保盾构机和管片沿直线前进并处于最佳受力状态。
由设计图纸可知，－8环与－9环连接不会夹到盾尾刷，但实际施工中需对－8环与－9环接缝位置进行观察，如可能夹到盾尾刷，则在拼装－8环前先将盾构机前移一段距离，使其远离盾尾刷。
－8环拼装时需严格按照右转1点管片布置图来进行安装，以确保所有管片达到设计要求的楔形量。
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管片拼装时先拼装B4块，然后由下向上拼装其余管片，最后拼装K块，拼装K块时先将K块与管片环搭接1200mm，再由径向推入。
－8环与－9环焊接完成后，割除刀盘前方撑靴，盾构机开始推进，到达2800mm行程后开始拼装－7环。-7环拼装时每块管片逐块进行块与块、环与环之间的连接。同样方式以此拼装-6、-5、-4、-3、-2、-1环。
当管片脱出盾尾后，需及时进行管片外部预埋钢板焊接。并在管片与盾构机导轨方钢之间插入钢楔子（为直角梯形，顶边长500mm，底边长1000mm，高670mm，坡角53度，采用32＃工字钢，顶部各加焊一块1.5cm钢板进行制作），确保管片不发生下坠。钢楔子间距1m，布置于管片接缝处和管片中央。
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