xx区间盾构机吊装、组装调试及吊出专项施工方案

xx轨道交通2号线（一期）工程xx标

xx区间盾构机吊装、组装调试及吊出专项方案

编制：

复核：

审核：

xx局xx轨道交通2号线工程项目经理部

二〇一六年十二月

目录

一、编制说明 (1)

1.1编制依据 (1)

1.2编制人员信息 (2)

二、工程概况 (3)

2.1区间概况 (3)

2.2盾构机概况 (3)

三、施工方法选择 (9)

3.1吊机选择 (9)

3.2钢板的选择： (9)

3.3双机抬吊受力分析 (10)

3.4吊耳焊接强度验算 (11)

四、施工准备工作 (12)

4.1作业场地准备 (12)

4.2一般准备要求 (13)

4.3吊前主要检查内容 (13)

4.4履带吊站位 (13)

五、人员组织 (16)

六、吊装区域地基加固 (18)

6.1设备及场地情况 (18)

6.2验算过程 (18)

6.3吊装所用钢丝绳的验算 (18)

6.4吊装所用卸扣的验算 (19)

七、盾构机下井吊装 (21)

7.1吊装前准备工作 (21)

7.2试吊装 (21)

7.3吊装及组装工序 (21)

7.4盾构件翻身施工方法 (21)

7.5作业顺序 (24)

7.5.1 盾构机后配套下井吊装 (25)

7.5.2 中盾下井吊装 (28)

7.5.3 前盾下井吊装 (29)

7.5.4 管片拼装机下井吊装 (30)

7.5.5 盾尾下井吊装 (31)

7.5.6 螺旋输送机组装 (31)

7.5.7 刀盘下井吊装 (32)

7.5.8 主机内管线和台车间管线的安装 (33)

八、盾构机的调试 (34)

8.1调试前的检查 (34)

8.2液压系统的调试 (35)

8.3电气系统的调试 (36)

8.4质量保证措施 (37)

九、盾构机拆吊出井 (38)

9.1盾构机拆卸总体思路 (38)

9.2拆卸原则 (38)

9.3拆卸工作注意事项 (39)

9.4盾构机拆卸流程 (39)

9.5作业内容 (40)

9.5.1 刀盘的拆除吊装 (40)

9.5.2 螺旋输送机的拆除 (40)

9.5.3 盾尾拆除吊装 (40)

9.5.4 管片拼装机吊出 (40)

9.5.5 中盾吊出 (40)

9.5.6 前盾吊出 (40)

9.5.7 螺旋机吊出 (41)

9.5.8 后续拖车吊出 (41)

十、质量措施 (42)

十一、安全措施 (44)

11.1组织保障 (44)

11.2技术保障 (44)

11.2.1 起重吊装安全技术一般规定 (44)

11.2.2 防止高空坠落措施 (45)

11.2.3 防止汽车起重机倾翻措施 (45)

11.2.4 防吊装结构失稳措施 (46)

11.2.5 安全用电措施 (46)

11.2.6 安全防火措施 (46)

11.2.7 安全监测 (47)

11.3事故应急救援基本任务 (48)

11.4应急指挥机构、职责及分工 (48)

11.4.1 应急管理机构 (48)

11.4.2 应急机构名单 (48)

11.4.3 应急处置工作组及抢险小分队 (49)

11.5事故应急预案处理程序框图 (51)

11.5.1 事故应急预案处理程序框图 (51)

11.5.2 应急指挥小组职能和职责 (51)

11.6吊装构件滑落应急处理措施 (55)

11.7操作人员高处坠落事故应急处理措施 (56)

11.8触电事故应急措施 (57)

11.9地面塌陷应急措施 (58)

11.10应急恢复 (59)

十二、施工进度安排 (60)

十三、人员配备及审查 (61)

附件1：始发井结构图 (62)

附件2：吊装区域周边环境调查 (63)

附件3：300吨履带吊主要技术参数表 (64)

附件4:130吨汽车吊起重参数 (65)

附件5：起重机械定期检验报告 (66)

附件6：特种设备起重吊装资质证书 (73)

附件7：特种作业人员操作证书 (74)

附件8：安全生产许可证 (75)

附表9：盾构井端头挡土墙验算书 (76)

附件10：开工安全生产条件审查送审表 (862)

一、编制说明

1.1编制依据

1、xx公司下发的《xx市城市轨道交通2号线一期工程<安全环保质量手册（暂行）>》（2014年11月）；

2、《建筑安装工程安全技术规程》、《建筑安装工人安全技术操作规程》、《建筑施工高处作业安全技术规程》；

3、盾构机合同，盾构机使用维护技术文件及盾构机图纸；

4、xx站、xx站盾构始发井主体结构设计图；

5、xx地铁2号线xx站施工场地平面布置图；

6、《大型设备吊装工程施工工艺标准》；

7、《起重工操作规程》；

8、《起重机械安全规程》；

9、盾构机现场吊装布置图；

10、盾构设备尺寸清单；

11、《起重机械安全规程》（GB6067）；

12、《起重机用钢丝绳检验和报废实用规程》（GBT5972）；

13、《工程建设安装起重施工规范》（HG20201）；

14、《建设工程安全生产管理条例》；

15、《特种设备监察条例》；

16、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》；

17、《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》建质[2009]87号文

18、QUY300履带式起重机性能参数；

19、盾构机井下组装、拆卸技术要求和安排（以施工为准）

20、以往的盾构机组装、拆卸经验；

21、国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及xx市在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；

1.2编制人员信息

表1-1 盾构机吊装、组装调试及吊出方案

项目编审人员及单位信息

参建单位信息

各参建单位：

工程名称：xx城市轨道交通2号线（一期）工程xx标

建设单位：xx公司

设计单位：xx公司

监理单位：xx公司

勘察单位：xx公司

施工单位：xx公司

二、工程概况

2.1区间概况

xx盾构区间线路基本成东西走向。盾构隧道出xx路站后，沿着xx路敷设，旁穿xx人行天桥桩基础，直至进入xx站。线路基本在主干道xx路下前进，沿线管线较多，埋深多为0.5~3.0m，两侧建构筑物多，道路交通繁忙。区间无特殊控制性建构筑物与管线。区间盾构段起止里程右线为：YDK35+011.469～YDK35+647.300，(YDK35+599.693=YDK35+600.000 短链0.307m)，全长为633.85m；左线起止里程为：ZDK35+013.045~ZDK35+647.300，

(ZDK35+599.144=ZDK35+600.000 短链0.856m)，全长633.85m。

根据工程地质及地面施工场地情况，由xx站盾构始发井始发2台土压平衡盾构，向xx 站方向掘进，xx站过站。区间最小平面半径650m，最大纵坡26‰, 盾构段隧道覆土厚度为12.4m～18.6m。区间穿越地层为<4N-2>粉质粘土层、<4N-3>粉质黏土层、<6>全风化泥岩、砂质泥岩层、<7-1>强风化泥岩、砂质泥岩层、<8-1>中风化泥岩、砂质泥岩层、<8-2-2>中风化砂岩层。隧道内径为5400mm，衬砌为厚度300mm，宽度1500mm的钢筋混凝土管片。每环管片由6块管片组成，分别为：3块标准块、2块邻接块、1块封顶块。

2.2盾构机概况

拟选用的两台海瑞克土压平衡式盾构机其编号分别为S475、S476。前盾直径为6250mm，盾构机分为刀盘、前盾、中盾、盾尾、拖车1、拖车2、拖车3、拖车4、拖车5、牵引杆、平台、走廊梁、皮带机支架组件、拉杆、螺旋输送机、拼装机，盾构机总长度约80000mm，总重量约630T，盾构机详细参数如表2-1所示：

盾构机始发井采用明挖施工，xx盾构区间双向总长1267.7m，中间共设（7.5m35m）出土口两个，满足盾构机在井下整机始发的条件及大渣斗车出土要求。组装过程中，先将盾构机分块运送至工地，按要求摆放在指定位置，然后使用300吨履带吊和130吨汽车吊配合吊

运盾构机各部件下井，在始发井的始发台架上进行安装、调试，为盾构机始发作好准备。xx 区间吊装场地布置图如图2-1所示：

图2-1xx区间区始发井场地布置图

三、施工方法选择

该盾构机尺寸大，重量重，盾构机需要分件吊装。采用300t履带吊作主吊设备，将大型盾构机构件（如前盾、中盾）吊下至基坑，其他构件如刀盘、螺旋机、尾盾、拼装机等采用一台130t汽车吊吊至基坑；用130t汽车吊作辅助，配合300t履带吊进行盾体翻身、吊装工作，盾构机盾体如图3-1所示：

图 3-1 盾构机盾体示意图

3.1吊机选择

采用QUY300t履带式起重机，采用24m主臂，根据起重参数表（附后），可以满足施工需要。

3.2钢板的选择：

履带吊履带板10m3宽1m

钢板的选择：Q345，尺寸：12m32m330mm，

钢板的最大受力：F=34531000032000=6.93109N

300吨履带吊自重：300t

钢板重量：5t

盾构机最重部件前盾：115t

两条履带各受力：F1=(300+115+5)3100039.8/2=20.63106N

履带吊详细尺寸如图3-2及3-3所示：

图3-2履带吊正面尺寸图

图3-3履带吊侧面尺寸图

3.3双机抬吊受力分析

（1）前盾翻身(115t)：（平卧状态始吊时）

主吊负载Smax主= Q*43%=49.45t，300t起重机工况：主臂L=24m，作业R=10m，额定起重量165t；总负载Q=51.45t（49.45t+2t）﹤额定起重量165tX75%=123t，符合双机抬吊75%额定起重量安全规范。（符合《建筑机械使用安全技术规范》编号JGJ33-2012）副吊总负载Smax主= Q*57%=65.6t，130t起重机工况：主臂L=13m，作业半径R=4.0m，

合双机抬吊75%额定起重量安全规范。（符合《建筑机械使用安全技术规范》编号JGJ33-2012）

（2）中盾翻身(100t)；

主吊负载Smax 主= Q*38%=38t ；300t 起重机工况：主臂L=24m ，作业R=10m ，额定起重量165t ；吊支撑环时的总负载Q=40t （38t+2t ）（2t 为吊具重量），额定起重量165375%=123.75t 。（符合《建筑机械使用安全技术规范》编号JGJ33-2012）

副吊总负载Smax 主= Q*62%=62t ；130t 汽车吊工况：主臂L=13m ，作业半径R=4m ，额定起重量115t ；平卧时最大负载Q=64t （62t+2t ）（2t 为吊具重量），额定起重量115t 375%=86.25t 。（符合《建筑机械使用安全技术规范》编号JGJ33-2012）

（3）刀盘翻身(60t)；（平卧状态始吊时）

主吊负载Smax 主= Q*50%=30t ；300t 起重机工况：主臂L=24m ，作业R=10m ，额定起重量165t ；吊刀盘时的总负载Q=32t （30t+2t ）（2t 为吊具重量），额定起重量165t 375%=123.75t 。（符合《建筑机械使用安全技术规范》编号JGJ33-2012）

副吊总负载Smax 主= Q*50%=30t ；130t 汽车吊工况：主臂L=13m ，作业半径R=4m ，额定起重量115t ；平卧时最大负载Q=32t ，额定起重115t 375%=86.25t 。（符合《建筑机械使用安全技术规范》编号JGJ33-2012）

3.4吊耳焊接强度验算

盾体吊耳均采用40mm 厚钢板，其焊接要求：双Y 型坡口堆焊，焊接高度为50mm 。检验焊接质量时,采用超声波探伤技术来检验焊缝是否符合技术标准。

以中盾吊装为例（其单个吊耳受力最大）

其单个吊耳与中盾的焊接面积为400mm 340mm = 0.016m 2。此焊接为大型机件焊接，其工作应力'τ相当于一般结构钢抗拉强度的10%～20%。一般结构钢的抗拉许用应力为350MPa 左右。取'τ=35MPa 。故此吊耳允许的最大力为2016.035m MPa ?=N 5106.5?，合56t 。而中盾上每个吊耳只需承受26.25吨，故符合要求。

四、施工准备工作

4.1作业场地准备

（1）整个施工区域要求平整结实，纵横向场地坡度≤3‰；履带吊组装区域要求地面耐

压不小于200Kpa，尺寸为 25m310m；明挖区间主体结构必须浇筑完成，主体结构满足28d

强度要求，现场须满足施工条件方能施工。

（2）吊装区域采用密实度为2400kg/m3的C30混凝土回填，铺设Φ14间距为20cm320cm、层高间距为15cm的双层网片，混凝土厚度不小于20cm。根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》可知C30混凝土标准的抗压强度为20000Kpa，满足施工条件。

（3）清除地面、井下及周围的有碍物体，施工区域照明充足。

（4）井口安装固定的防护栏，高度1.4m 。在起吊设备各区间设置施工禁区，其他无关人员不得通过和滞留。

（5）吊装区域吊车履带行驶的区域铺设12000mm32000mm330mm的钢板，确保履带受力的均匀性和加强地面的承载力。

（6）吊装施工场地在永久围挡圈闭范围内，施工条件良好，无障碍物影响吊装进程。在现场吊装施工过程中，配备专业指挥及安质人员，对施工区域用铁马及警示带围闭，确保人员安全。

（7）目前盾构机整体维修保养状况良好，准备进场始发；刀盘、刀具、等部件准备齐全，可满足施工要求；现场大电接入已完成，可以满足盾构施工用电要求；盾构机线路运输为：出门右转再左转上新方华公路，然后左转进入方华公路，往人和方向，过人和地铁站、人和桥（此路段寇德油站处不能通过只有6m，需从油站内转出来）转S116走太和方向（北太路）右拐广州方向（G105）过第八道限高架4.9m 、高架桥5m 不过白云区收费站掉头走同太路走同和、广州大道北过南方医院第九道人行

天桥5.3m、第十道人行天桥5.8m、第十一道人行天桥5.2m 过沙河收费站从最左边超宽车道过（有支墩高1.1m,需顶高车板通过）过五仙桥底高5.3m(公交电车线4.7m) 沙河立交桥底高4.7m 转广园东路约200m右转拐广州大道(限高架高4.7m 天河立交人行天桥高5.1m 广州大道引桥右边从下面过天河立交不上广州大桥、洛溪大桥（从左边下面通过走黄埔大道、中山一路立交）过广州大道珠江新城隧道，隧道高5.5m（也可从上面通过）客村立交新窖西路工业大道

鹤洞大桥花地大道掉头龙溪大道过五丫口大桥上桥再

南右转进入魁奇二路直行到达魁奇一路工地，运输前三天再次确认运输路线。

4.2一般准备要求

1、认真阅读组装调试方案有关技术资料，核对盾构件尺寸及盾构部件与组织就位空间的关系，确认盾构组装井的高度、长度、宽度，熟记盾构各部件的重量、几何尺寸和各部件间的连接方法。

2、确认吊装场地范围内的地面、井下、高空的环境情况。吊装场地已经硬化，场地开阔无障碍物。

3、了解已选定的起重、运输及其它机械设备的性能及使用要求。

4、进行细致、认真、全面的方案和作业设计的技术交底。

5、按盾构组装顺序组织施工人员、机械设备、材料进场，并对主要吊装设备进行必要的检查、维修、试车。

6、准备吊装用的绳索、吊具，及常用的起重工具。

7、吊装前应将吊机工作的位置平整加固，及铺设2 0mm厚钢板。

8、确保井口到井底的空间，井口至井底均有长11.5米宽7.5米的空间。

9、盾构各部件应焊接起吊用吊耳。

10、在井口四周安装安全防护栏。

11、井口边的洗车台、水池暂时缓建。

12、在盾构机拆组装工作范围应设置施工禁区，其它无关人员不得通过。

13、卸车道应在8米宽以上。

4.3 吊前主要检查内容

吊装使用的机具、工具、材料在使用前进行严格的安全检查，确保起吊设备及人员安全。本次吊装由现场安全员进行检查，检查内容主要为：作业人员是否佩戴安全帽，作业人员是否有穿拖鞋现象，特殊作业人员是否有特殊工种操作证，高空作业人员是否佩戴安全绳，吊车是否有年检合格证明，吊车摆放位置是否按照方案指定位置，吊车挂钩是否有安全保护卡，吊车是否配置专业指挥人员，专业指挥人员是否佩戴高音喇叭、高音喇叭是否能够使作业范围内的人员全部听清，钢丝绳是否是方案要求的直径，钢丝绳是否有断丝现象，氧气乙炔瓶是否按要求存放，电线开关箱是否有接地装置、是否采用三相五线制、是否上锁，通讯设备是否灵敏，吊耳焊接接缝是否符合要求，吊耳及焊接处是否有破损现象，其他小型辅助材料设备是否齐备，是否合格等。

4.4 履带吊站位

配置如表4-1所示，

表4-1 盾构机起吊设备及机具配置表

xx区间盾构吊装区吊装设备站位场地布置示意图如图4-1、4-2所示：

图4-1 xx区间xx站左线吊装场地布置图

图4-2 魁-石区间xx站右线吊装场地布置图