顶进作业施工工艺方案

顶进作业施工工艺方案我作为本次下穿人行通道顶进作业项目的技术负责人，结合做这行十多年的现场经验，还有本项目实际的地质、周边环境条件，编制本顶进作业施工工艺方案，用于全程指导现场施工。我们这次要施工的顶进段位于市区繁忙主干道下方，主要是新建过街人行通道，周边地下管线密集，地面车流量大，对施工沉降、精度控制要求都极高，容不得半点儿差错，本方案从前期准备到过程施工再到后期保障，每一个环节都结合实际踏勘和试算做了细化，确保整个顶进作业安全可控、质量达标。1工程概况及编制依据1.1工程概况本次顶进作业的对象是单孔矩形钢筋混凝土框构通道，框构净宽8米，净高5米，总长度52米，其中需要顶进的长度是46米，通道顶部距离主干道路面只有4.2米，属于典型的浅埋顶进作业。场地地质从上到下依次是路面结构、回填土、粉质黏土，整体土质均匀，承载力满足要求，但地下水位位于框构基底以上0.8米，需要提前做降水处理。场地周边情况比较复杂，框构顶上方1.1米位置有一条直径400毫米的污水管线，侧面1.5米位置有10千伏电力管线，都是在用的重要管线，任何沉降超标都可能造成严重后果，而且上方主干道日常车流量很大，我们不能长时间封路，只能边保通边施工，所以整个顶进过程必须做到慢顶勤测，精准控制。我第一次去现场踏勘的时候，站在路边看着来往的车流，就知道这个活儿必须把每一步都抠细，不能有一点儿侥幸。1.2编制依据本方案主要依据现行的市政公用工程顶进施工相关技术规范、城市隧道工程施工质量验收规范，还有本项目的设计施工图纸、地质勘察报告，以及我们前期现场实际测量得到的管线位置、地面标高数据，再结合我们之前做过的多个同类顶进项目的施工经验编制，所有参数都经过验算，符合本项目的实际要求。2施工准备工作做好准备是顶进作业成功的一半，我一直跟项目上的人说，准备多花三天，施工少出十个问题，所以这部分我们做得格外细。2.1技术准备首先我们组织了全员图纸会审，把设计文件里的顶进线路、偏差预留要求都梳理清楚，结合本项目黏土地层容易出现顶进扎头的特点，我提出来提前给顶进线路预留了0.3%的上坡量，抵消顶进过程中可能出现的扎头下沉，这个调整后来也得到了设计单位的认可，实践证明确实起了作用。然后我们做了分级技术交底，从项目管理层到每个一线作业工人，都讲清楚自己岗位的要求、遇到异常情况的上报流程，哪怕是负责运土的工人，我都跟他们说要是发现土里面有不对劲的硬块或者杂物，立刻停下来喊人，不能私自挖。最后我们完成了施工放线，把顶进的中线、高程基线，还有工作坑、后背墙的位置都放出来，还请第三方单位做了复核，确保放线零误差。2.2人员设备与现场准备人员方面我们分成了四个专业班组，分别是顶进操作班、前端开挖出渣班、监控量测班和应急保障班，每个班都定了专职负责人，我自己每天两班倒盯在现场，不管凌晨还是深夜，只要顶进作业我就在场。设备方面，我们配备了8台额定顶力500吨的千斤顶，提前全部送到专业机构做了标定，确保油压和顶力的数值准确，配套的高压油泵、顶铁都提前检修完毕，前端开挖用的小型挖掘机、运土的机动翻斗车，还有测量偏差用的全站仪、水准仪都到位，应急发电设备也提前试了机，保证停电的时候也能正常作业。现场方面，工作坑开挖完成后，周边做好了封闭围挡，排水沟和集水井都挖好了，防止雨水积泡工作坑，夜间施工的照明设备也全部安装到位，提前和周边小区、交管部门都打了招呼，尽可能减少施工对市民出行和休息的影响。2.3降水与后背施工准备我们提前在工作坑和顶进线路两侧布置了轻型井点，连续降水一周，把地下水位稳定降到框构基底以下0.5米才开始后续施工，避免顶进过程中出现涌水涌沙。后背是承受顶力的关键，我们做了钢筋混凝土反力墙，后背墙背后用灰土分层回填夯实，我当时亲自盯着回填，每一层都测压实度，确保反力墙的整体承载力满足最大设计顶力1.5倍的要求，留足了安全系数，就怕顶进过程中后背开裂出事故。3顶进作业核心施工工艺所有准备工作验收合格之后，才进入正式的顶进作业环节，我们严格按照以下流程施工：3.1框构预制我们在工作坑内的顶进轴线上预制钢筋混凝土框构，分两次浇筑，先浇筑底板，再浇筑墙身和顶板，预制的时候特意把框构的轴线和设计顶进轴线对齐，误差控制在5毫米以内。预制底板的时候，我们在底板和预制平台之间做了润滑层和隔离层，润滑层的坡度和设计顶进坡度一致，保证框构预制完成后能够顺利启动顶进，不会因为摩擦力过大启动不了。框构的前端我们按照要求做了刃脚，刃脚坡度控制在1:0.2，既能够减少顶进过程中的阻力，也能够防止前端土体塌落，保护开挖作业的工人安全。3.2试顶进正式顶进之前必须做试顶，这个环节我看得特别重，很多隐患都能在试顶的时候找出来。试顶的时候我们分级给千斤顶加压，从设计顶力的20%开始，每提升10%的顶力就稳压10分钟，安排专人分别观测后背墙的变形、框构的位移还有油压的稳定性，一直加压到框构启动，离开预制位置大概20厘米左右就停下来，全面检查所有部位。我们那次试顶的时候，一开始发现有一台千斤顶的油压不稳，停下来检查发现是接头漏油，立刻换了密封垫，解决了问题，要是带着问题直接正式顶进，后期肯定会出偏差。试顶完成确认所有参数都正常之后，才开始正式顶进。3.3正式顶进作业正式顶进我们一直遵循“勤顶勤测、稳步推进”的原则，每次顶进一个行程，也就是50厘米左右，就立刻停下来测量一次中线和高程偏差，没有问题再进行下一个行程。顶进过程中安排专人盯着每台千斤顶的油压，保证所有千斤顶同步加压，顶力合力中心始终和设计轴线重合，避免受力不均造成偏位。如果施工过程中顶力突然升高，超过设计最大顶力的80%，我们会立刻停止顶进，绝不硬顶，一般这种情况都是前端遇到障碍物了，我们那次顶进了18米的时候就遇到过，顶力突然涨了20多吨，我们停下来前端开挖排查，发现是一块早年修路基留下的混凝土块，我们人工慢慢破碎清出来之后才恢复顶进，要是当时硬顶，不光会偏位，还可能把框构顶裂。3.4前端开挖出渣开挖我们用小型挖掘机配合人工，刃脚部位我们留10到15厘米的余土，依靠顶进的挤压力把余土挤出去，这样可以减少超挖，控制上方地面沉降。开挖的面比框构的轮廓略小5厘米左右，保证框构顶进的时候不会扰动周边太多土体，如果遇到软土层，我们每次只挖半个行程的深度，挖完立刻顶进，避免土体长时间暴露塌落。挖出来的土立刻用翻斗车运出工作坑，不会堆放在前端，避免堆载造成土体沉降，出渣的速度和顶进速度匹配，绝不因为赶进度堆土。3.5顶进偏差调整顶进过程中出现一点偏差是正常的，关键是要及时调整，不能攒到偏差大了再调。我们的原则是小偏差微调，大偏差缓调，不猛纠。比如中线偏左了，我们就适当加大左侧千斤顶的顶力，同时左侧前端多挖一点，右侧少挖一点，慢慢把偏差纠回来，每次顶进只调整2到3毫米，绝不一次调个几公分，那样会大幅度扰动土体，造成地面沉降超标。我们那次顶进了25米的时候，中线偏了4厘米，我们就是每次顶进调两三毫米，三个行程就把偏差拉回了允许范围，地面沉降也只有3毫米，完全符合要求。4质量安全控制与应急保障4.1质量控制要点我们把偏差控制放在第一位，要求中线偏差始终控制在50毫米以内，高程偏差控制在+30毫米到-100毫米以内，每顶进一个行程就测一次，绝不偷懒。为了减少顶力和对土体的扰动，我们在框构外壁提前涂了石蜡滑石粉润滑层，顶进过程中每隔两个行程就在框构外壁压注一次触变泥浆，触变泥浆的配合比我们提前做了试验，减阻效果很好，整个顶进过程最大顶力才到设计顶力的72%，远远低于限值，也减少了对周边土体的扰动。4.2安全保障措施安全方面我们首先做好防坍塌，工作坑周边1.5米范围内不允许堆载，上下工作坑有专用的安全爬梯，顶进过程中随时观测前端土体的稳定性，上方主干道我们安排了专人24小时盯守，随时观察路面有没有开裂、沉降，发现异常立刻上报交管部门采取交通管制。管线保护方面，我们提前把所有管线的位置都做了标记，顶进过程中每两个小时测一次管线沉降，沉降超过允许值立刻停止施工。机械用电方面，所有操作人员都持证上岗，工作坑内的用电严格按照三级配电两级保护设置，电工每天巡查一次，杜绝漏电隐患。4.3监控量测我们专门的监控量测班，每天定时测量地面沉降、框构中线高程偏差、后背墙位移、管线沉降，测量数据每两个小时汇总一次，我每天早上第一件事就是看前一天的监测数据，发现变化速率超过预警值立刻组织分析，调整顶进参数，把隐患消灭在萌芽状态。5应急预案我们提前针对可能出现的险情制定了应急预案，现场也备好了应急物资，比如注浆机、沙袋、水泥、水玻璃还有发电机都放在现场随时可用。如果发生前端土体坍塌，立刻停止顶进，把所有人员撤到安全区域，然后通过框构预留的注浆孔注浆加固土体，等土体稳定之后再清理坍塌的土方，恢复施工。如果遇到管线沉降超标，立刻停止顶进，在管线周边注浆加固，调整顶进的坡度和顶力，控制沉降继续发展。如果遇到路面开裂沉降，第一时间配合交管部门封闭相关车道，疏散人员，然后采取注浆加固措施，确认安全之后再恢复通行。方案总结总的来说，顶进作业本身就是一个精细化的施工过程，考验的就是前期准备够不够充分，过程控制够不够严格，不能有一点儿侥幸心理。我们按照