盾构机吊装拆卸安全专项施工方案.docx
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盾构机吊装拆卸安全专项施工方案
南宁市轨道交通1号线土建施工18标
盾构机吊装、拆卸
平安专项施工方案
编制：
复核：
审批：
中交隧道工程局有限公司
南宁市轨道交通1号线土建施工18标工程经理部
二〇一三年十二月
1、编制依据和原那么
1.1编制依据
（1）百花岭站、埌东客运站、凤岭站吊装井构造图
（2）盾构设备尺寸清单
（3）《起重机械平安规程》〔GB6067〕
（4）《起重机用钢丝绳检验和报废管用规程》〔GBT5972〕
（5）《工程建立安装起重施工标准》〔HG20201〕
（6）《建立工程平安生产管理条例》〔国务院第393号令〕
（7）《特种设备监察条例》〔国务院3号令〕
（8）《危急性较大的分局部项工程平安管理方法》〔建质[2009]87号〕
（9）《危急性较大工程平安专项施工方案编制及专家论证审查方法》（建质〔2004〕213号）
（10）QUY250吨履带式起重机性能参数
（11）盾构机井下组装、拆卸技术要求和支配
（12）本单位以往的盾构机组装、拆卸经历
2、工程概述
2.1工程概况
南宁市轨道交通1号线土建施工18标工程包括两站一区间，如图2.1-1，其中，车站为埌东客运站，区间为百花岭站~埌东客运站区间及凤岭站~埌东客运站区间。
图2.1-1南宁市轨道交通1号线18标段工程示意图
凤岭站~埌东客运站区间设计起点里程为YCK26+240.694〔ZCK26+240.694〕，设计终点里程为YCK26+843.624〔ZCK26+843.624〕，区间右线长度602.930m〔左线长601.690m含短链1.240m〕，本区间为盾构区间，右线在YCK26+300.833和YCK26+393.341处分别上穿远期6号线左、右线，竖向距离分别为9.1m、6.7m。
区间在里程YCK26+437.010〔ZCK26+436.118〕处设置联络通道一处，不设区间泵房。
埌东客运站~百花岭站区间设计起点里程为Y〔Z〕CK27+144.824，终点里程为Y〔Z〕CK28+418.402，区间长度1273.578m，该区间共设置两个联络通道，其中1号联络通道里程为YCK27+600，2号联络通道里程为YCK28+186，2号联络通道兼作废水泵房。
区间线路最小曲线半径为330m，最大曲线半径为700m，最小线间距约为12m，最大线间距约为37m；线路最大纵坡为2.4%，最小纵坡为0.2%。
2.2施工支配
1〕盾构机始发
依据设计和施工环境，盾构区间拟采纳2台Ф6280mm的土压平衡盾构机掘进。
盾构机从百花岭站南端端头井左右线间隔一个月始开掘进，掘进到埌东客运站吊出转场至凤岭站，然后二次始发，掘进到埌东客运站西端头井吊出解体，盾构掘进线路示意图见图3.1-1。
图3.1-1盾构机掘进路途图
2〕盾构机接收
〔1〕埌东客运站大里程端
埌东客运站~百花岭站盾构区间施工时，左线盾构机先于右线始发，在埌东客运站接收后封洞并覆土回填，进城方向局部道路改到铺盖板北侧〔约80m构造段〕，破除端头井范围铺盖供右线盾构机接收和吊出。
临时施工围挡
图3.1-2埌东客运站大里程端局部交通疏解平面示意图
〔2〕埌东客运站小里程端：
凤岭站~埌东客运站盾构区间施工时，左线盾构机先于右线始发，在埌东客运站接收后封洞并覆土回填，进城方向全部道路改到铺盖板北侧，破除端头井范围铺盖供右线盾构机接收和吊出。
临时施工围挡
图3.1-3埌东客运站大里程端局部交通疏解平面示意图
2.3盾构机概况
表2.3-1盾构机各主要部件的尺寸及重量
名称
数量
长mm
宽mm
高mm
重量t
刀盘
1个
1580
6280
6280
58.0
前盾〔含主驱动〕
1个
2965
6250
6250
108.0
中盾〔含推动油缸、人闸、支架〕
1个
3323
6240
6240
98.0
尾盾
1个
4038
6230
6230
33.0
设备桥及吊机轨道
1个
13736
4985
3455
18.0
管片拼装机
1个
4945
5048
3560
24.0
管片拼装机梁
1个
4670
2270
2100
7.0
螺旋输送机
1个
12746
1700
1645
28.0
管片小车
1个
5675
3320
1073
3.5
1#台车
1个
9350
4710
3390
22.0
2#台车
1个
12124
4491
3390
36.0
3#台车
1个
10958
4431
3390
20.0
4#台车
1个
10958
4651
3390
25.0
5#台车
1个
10958
4431
3390
18.0
6#台车
1个
9350
4624
3390
13.0
盾构机必需分散部件运输和进展井下组装、拆装，以满意不同隧道的施工要求。
3、盾构机吊装方案
依据盾构机及后续设备安装的技术要求，采纳分件吊装的方法。
依据盾构机的主要设备尺寸大和重量大的特点，结合现场实际状况，通过分析和验算，采纳一台QUY250/250t液压履带起重机作为吊装设备，完全能满意井下组装、拆卸盾构机的技术要求。
3.1施工打算工作
作业场地打算
1〕整个施工区域要求平整牢固，纵横向场地坡度≤1°；250t履带吊组装区域要求地面耐压不小于200Kpa，尺寸为25m×10m；车站主体构造必需浇筑完成，主体构造满意28d强度要求。
2〕吊装区域采纳密实度为2400kg/m3的C30混凝土回填，铺设Φ14间距为20cm×20cm、层高间距为15cm的双层网片，混凝土厚度不小于20cm。
依据国家标准《平凡混凝土力学性能试验方法标准》〔GB/T50081——2002〕可知C30混凝土标准的抗压强度为20Mpa。
3〕去除地面、井下及四周的有碍物体，施工区域照明足够。
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14000mm×2500mm×30mm的钢板，确保履带受力的匀称性和加强地面的承载力。
3.1.1一般打算要求
1〕谨慎学习盾构机的有关技术文件及安装技术要求。
了解盾构机及后部设备的组装和拆卸程序和方法，使下井组装、拆卸和吊装两道工序严密地结合，确保在平安的状况下紧凑有序地进展。
2〕熟识盾构机垂直起吊上下井的指挥系统，听从现场作业的统一指挥，支配专职的现场指挥起吊人员，配备对讲机等指挥工具，以满意整个组装工作的有序进展。
3〕完成全体施工人员起吊前的平安教育及吊装教育，并对作业人员进展交底。
4〕六级以上大风、大雨天气停顿进展吊装作业。
3.1.2吊前主要检查内容
吊装运用的机具、工具、材料在运用前进展严格的平安检查，确保起吊设备及人员平安。
本次吊装由现场平安员进展检查，检查内容主要为：
吊装单位的资质复印件，专职平安生产管理人的资质证种特种作业人员（吊装司机、司索、全全指挥、吊具焊工等）资质并持证上岗，作业人员是否佩戴平安帽，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平安绳，吊车是否有年检合格证明，吊车摆放位置是否遵照方案指定位置，吊车挂钩是否有平安爱护卡，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、是否采纳三相五线制、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，其他小型协助材料设备是否齐备，是否合格等。
QUY250/250t履带吊站位
250t履带吊站位于端头井1.5m外区域，可满意回转半径及构造稳定性要求。
3.1.4盾构机起吊设备及机具配置
盾构机起吊设备及机具见表3.1-1
表3.1-1盾构机起吊设备及机具配置表
序号
名称
型号规格
单位
数量
作用
1
履带式起重机22m主臂
QUY250/250t
台
1
主力吊机
2
钢丝绳
φ65mm×8m
条
4
吊前盾、中盾、刀盘
3
钢丝绳
Φ65mm×8m
条
2
前盾、中盾翻身、刀盘抬尾
4
钢丝绳
φ36.5mm×8m
条
6
吊尾盾、拖车等
5
钢丝绳
φ21.5mm×16m
条
2
吊装其他附件
6
卡环
55t马蹄型
个
6
吊前盾、中盾、刀盘
7
卡环
25t马蹄型
个
4
吊盾尾、拖车
8
卡环
17t，12t、8.5t、U型
个
各4
其它散件用
9
对讲机
台
4
通信指挥
10
大锤、撬杠、手锤、吊带等
吊机组装工具
11
手拉葫芦
15t
2个
螺旋输送机安装
12
手拉葫芦
10t
2个
螺旋输送机安装
13
手拉葫芦
5t
4个
螺旋输送机安装
14
麻绳
2条
稳定作用
15
钢板
14m*2.5m*30mm
2块
平衡地面承载力
3.2吊装设备及机具的验算
盾构机的吊装平安操作相当重要，必需经过准确的验算，确保吊装工作平安、有序的进展。
3.2.1QUY250/250t履带式起重机的验算
3.2.2吊车吊装时自身参数描述
盾构机主机各部件中，最重的前盾为108t，吊装半径范围10m，采纳QUY250/250t履带式液压起重机进展施工，此履带吊配备了70T副钩，具备大小钩同时翻身的实力。
依据QUY250起重机主要技术参数表〔详见附件〕，履带吊主钩绳穿绕10个头以上，副钩穿6个头以上。
从机械设备《工作半径---起重高度》及《额定起重表》中可知，选用22.5m主臂杆，工作半径10m时，起重实力可达135.2t，大于前盾重量105X1.1=115.5t，前盾、尾盾、刀盘的重量小于中盾，同样选用QUY250t履带起重机进展吊装作业，其机械性能完全能满意起吊要求，并且在其作业范围内可保证平稳起吊。
图3.2-1250t履带尺寸图
（1〕地基承载力验算
1）盾构机主体吊装三大件：
前盾重量108t，尾盾重量33t，刀盘重量58t
吊装设备：
一台250t履带吊
2）起吊时地基承载力验算〔按最大件前盾重量108t计算〕。
吊车重量：
225t
前盾重量：
108t
合计：
333t
吊机履带作用于地面的范围：
端头已进展硬化，砼标号C30，钢筋Φ14@200，硬化面积200㎡，吊装时履带下垫钢板，钢板尺寸：
14000mm×2500mm×30mm,2块
须要的地基承载力：
333t/70m2=4.16t/m2=41.6kpa，即每平方米承重4.16吨。
41.6Kpa×1.5〔平安系数〕=62.4kpa
起吊时对地基承载力要求为：
4.16t/m2。
因场地已硬化，且为C30混凝土，极限承载力在30*103kpa远大于起吊所需承载力，同时也满意设计图纸地面荷载不得大于70kpa的要求。
3.2.3吊装用钢丝绳的验算
1〕盾构机前盾起吊用钢丝绳
盾构机最重的部件前盾约108t，采纳4个吊点。
选用φ65mm×8m，每股受力F=108/4=27t，考虑动力系数1.1后，依据国家标准《重要用途钢丝绳》〔GB8918—2006〕可知其破断拉力为271.6t，平安系数K=271.6/〔27×1.1〕≈9.2＞8〔平安系数〕满意施工要求。
2〕盾构机刀盘起吊用钢丝绳
刀盘重量约为58t，采纳2个吊点。
选用φ65mm×8m钢丝绳，每股受力F=50/2=29t，考虑动力系数1.1后，依据国家标准《重要用途钢丝绳》〔GB8918—2006〕可知其破断拉力为271.6t，平安系数K=271.6/〔29×1.1〕≈8.5＞8〔平安系数〕满意施工要求。
3〕盾构机尾盾重量约为33t，最重的后配套设备2#拖车约为36t，采纳4个吊点。
选用φ36.5×8m钢丝绳，每股受力F=36/4=9t，考虑动力系数1.1后，依据国家标准《重要用途钢丝绳》〔GB8918—2006〕可知其破断拉力为85.6t。
平安系数K=85.6/〔9×1.1〕≈8.65＞8〔平安系数〕满意施工要求。
3.2.4吊装所用卡环的验算
1〕盾构机前盾吊装卡环的选用
盾构机最重的前盾约108t，采纳4个吊点，每个吊点为27t，应选用美式弓型2.5寸卸扣，卸扣直径为69.85mm，平安负荷为55t，破断载荷为额定载荷的4倍，破断拉力p破=220t，平安系数k=220/27=8.15>4〔平安〕，满意施工要求。
2〕盾构机刀盘吊装卡环的选用
盾构机刀盘重量约58t，采纳2个吊点，每个吊点为29t，选用美式弓型2.5寸卸扣，卸扣直径为69.85mm，平安负荷为55t，破断载荷为额定载荷的4倍，破断拉力p破=220t，平安系数k=220/29=7.6>4〔平安〕，满意施工要求。
3〕盾构机尾盾重量约33t，最重的后配套设备2#拖车约为36t，采纳4个吊点，每个吊点为9t，选用25t卡环，破断载荷为额定载荷的4倍，破断拉力p破=100t，平安系数k=100/9=11>4〔平安系数〕，满意施工要求。
3.2.5试吊要求措施
1〕起吊物件应有专人负责，统一指挥。
指挥时不准戴手套，手势要清晰，信号要明确，不得远距离指挥吊物。
2〕起吊过长过大等大型重吨位物件时，必需先试吊，离地不高于0.5m，经检查确认稳妥，并用围绳牵住吊物保持平稳，方可指挥起吊运行。
要求试吊2次方可正常吊运。
3〕大型物件及分段翻身吊运前，应划出戒备区，检查各点受力状况及吊耳的焊接质量，并经试吊，确认平安牢靠，方可指挥起吊翻身。
4〕吊运物上的零星物件必需去除，防止吊运中坠落伤人。
5〕依据施工现场实际状况及履带吊性能，吊装作业中履带吊提升速度〔主起升〕为0～6.8m/min，提升速度要求缓慢平稳，转臂速度为0～1.7r/min。
具体参考附件250t履带吊主要技术参数表及总体尺寸。
3.2.6吊装过程中主要监控内容
1〕钢丝绳是否挂在吊钩中心、吊钩及钢丝绳平安卡是否卡紧。
2〕全表达场人员是否已经为吊装起先做好打算，是否已处于平安位置。
大臂摇摆及构件落底过程中，全体人员是否都处在平安状态。
3〕再一次吊装时钢丝绳是否有断丝现象，吊耳是否有破损现象。
4〕吊车是否有倾覆迹象，地基是否有下沉现象。
3.3施工进度支配
3.3.1进度概况
盾构吊装场地空间应足够，地面不利因素比拟少。
吊装打算用时为15天。
3.3.2施工进度表
施工进度见表3.3-1。
表3.3-1吊装施工进度表
序号
工序日期
有效工作日
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
现场查勘
☆
2
场地布置
☆
☆
3
开工打算，底板铺设轨道
☆
☆
4
吊车组装就位、铺始发架
☆
5
电瓶车〔管片车〕下井
☆
☆
6
后配套拖车下井
☆
☆
7
设备桥、螺旋机下井
☆
☆
8
中盾、前盾下井就位
☆
☆
☆
9
刀盘、盾尾、管片拼装机下井
☆
☆
10
螺旋机、盾尾设备桥等组装就位
☆
☆
11
各连接部位加〔紧〕固
☆
☆
☆
3.4吊装施工方法
3.4.1作业程序
电瓶车〔管片车〕→6#拖车→5#拖车→4#拖车→3#拖车→2#拖车→1#拖车→设备桥〔含皮带机〕→螺旋输送机下井→撤除前端轨道→中盾〔含人仓〕→前盾→合并中前盾→中前盾前移到端头墙→装管片拼装机→盾尾下井〔尾盾套住管片拼装机后落在始发托架上〕→盾尾前移〔往中盾方向移动，使尾盾和中盾合在一起〕→装反力架底座→敷设轨道至盾尾→螺旋输送机安装→撤除盾尾内轨道→设备桥和主机连接→盾构机整体后移→安装刀盘→装反力架上部。
3.4.2盾构机后配套下井吊装
后配套拖车、设备桥、电瓶车〔管片车〕等配套设备吊装：
选用φ36mm×8m钢丝绳，依次将#6-#1拖车、设备桥吊装入井，并把螺旋机下井预存。
当台车长度超过井口长度时〔例如设备桥和2号拖车，假如履带吊位于井口端头，那么采纳大小钩方式下井，即将拖车倾斜一个角度，使其投影长度小于井口长度〕，假如履带吊位于井口侧面，将采纳长短绳方式下井。
1〕6#、5#、4#、3#、2#、1#拖车下井吊装并依次用电瓶车向后拖至对应位置，用连接杆联接好。
〔吊装示意图见图3.4-1〕
图3.4-16#、5#、4#、3#、2#、1#拖车吊装示意图
2〕设备桥下井吊装
设备桥下井后，做好设备桥前端的支撑，并焊接在管片小车上。
设备桥下井前利用吊车的主钩和副钩调整至和水平60度夹角使前端翘起〔吊装示看法图3.4-2〕，设备桥吊装下井后先和1#拖车连接固定。
然后把设备桥前端用做好的支撑固定在管片小车上，用电瓶车拖动设备桥和1#拖车后移。
设备桥下井完成后起先做盾构主机吊装打算，主要工作有：
〔1〕拖车连接并整体后移，设备桥前端距离端头井约13m；
〔2〕拖车连接，管线连接设备桥下井后，连接液压，风水，电气，泡沫、膨润土等管路。
〔3〕螺旋输送机下井〔吊装示看法图3.4-2〕，放置于预先打算的管片小车支撑上并后移至车站标准段。
〔4〕拖车支撑架撤除，轨线撤除，并吊出。
图3.4-2螺旋输送机吊装示意图
3.4.2盾构主机下井吊装
主机吊装打算：
主机组装前，始发架下井，并准确定位；盾体下井前清洁结合面，并焊接垫块，以调整盾壳直径差异；盾尾吊装前须要割除临时支撑。
1）中盾下井吊装〔含人仓〕
（1）将履带吊行走至指定位置，使中盾的起吊中心限制在履带吊机允许的吊装幅度10m范围内。
（2）中盾重98t，翻身采纳大小钩抬吊方式进展。
用4条φ65×8m钢丝绳挂在履带吊的大钩上，将4个55t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将4个55t卡环分别连接到中盾的4个安装吊耳上，用2条φ65×8m钢丝绳挂在副钩上，将2个55t卡环分别连接到钢丝绳的2个单头上，再将2个55t卡环分别连接到中盾的2个翻身吊耳上。
（3）由专业指挥人员指挥吊机大小钩一起缓慢起钩，先将中盾吊离地200mm
左右，然后履带吊大钩接着缓慢起钩到必须高度后，再将小钩缓慢下放，重复以上过程，直到将整个中盾直立起来，中盾翻身完毕。
（4）履带吊通过起钩、变副调整工作幅度为10m，在10m幅度时，将中盾吊装距托架200mm时，停顿松钩，渐渐变副起钩，至幅度为12m时，（最多将幅度增至12m,如此时仍未就位，那么需2个100t千斤顶或者手拉葫芦沿隧道方向平移〕将中盾放在托架指定位置上，经许可后，将吊机松钩，解除钢丝绳和卡环，吊机起钩回转，中盾吊装完成。
〔中盾吊装示看法图3.4-3〕
图3.4-3中盾吊装示意图
2）前盾下井吊装
（1）将履带吊行走至指定位置，使前盾的起吊中心限制在履带吊允许的吊装幅度10m范围内。
（2）前盾重108t，翻身采纳大小钩抬吊方式进展。
用4条φ65×8m钢丝绳挂在履带吊的大钩上，将4个55t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将4个55t卡环分别连接到前盾的4个安装吊耳上。
用2条φ65×80m钢丝绳挂在副钩上，并分别卡入支撑横梁的两端，将2个55t卡环分别连接到钢丝绳的2个头上，再将2个55t卡环分别连接到前盾的2个翻身吊耳上。
（3）大小钩协作缓慢起钩，将前盾吊离地面200mm，履带吊大钩缓慢起钩至必须高度后，再将小钩缓慢下放，重复以上过程直至将整个前盾直立起来，前盾翻身完毕。
（4）回转履带吊，调整履带吊位置，并通过起钩、变副等动作将履带吊的幅度调整为10m,在保持10m幅度时，履带吊将前盾渐渐落钩至距托架200mm时停顿落钩，然后渐渐起钩、变幅，协作前盾和中盾对接，检查前盾的安装固定状况确认正确平安牢靠之后落钩解除钢丝绳和卡环，起钩回转履带吊，前盾吊装完成，单要保证前盾和边墙之间留2500mm的距离。
（留意：
前盾和中盾贴近前要先安装人仓密封条，并在吊装状态安装中盾和前盾连接螺栓，并用风动扳手紧固4个角后吊车松钩。
最终安装人仓螺栓，螺栓涂抹螺纹紧固剂，螺栓按规定力拒紧固）。
〔前盾吊装示看法图3.4-4〕
图3.4-4前盾吊装示意图
3）管片拼装机下井吊装
在履带吊的大钩上挂4条φ36.5×8m的钢丝绳，将4个17t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，其中钢丝绳的2个卡环能干脆连接到管片拼装机前段安装吊耳上，另2个卡环通过短头和管片安装机的后段相连，渐渐起钩将管片安装机下井，待安装人员把拼装机和中盾的链接螺栓全部链接并确认坚固方可松钩。
4）盾尾下井吊装
（1）将履带吊行走至指定位置，使尾盾的起吊中心限制在履带吊机允许的吊装幅度16m范围内。
（2）盾尾重33t。
用4条φ36.5mm×8m钢丝绳挂在履带吊机的大钩上，将4个25t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将4个25t卡环分别连接到尾盾外圆4个安装吊耳上，用2条φ36.5mm×8m钢丝绳挂在小钩上，将2个25t卡环分别连接到钢丝绳的2组头上，再将2个25t卡环分别连接到尾盾内圆的两个翻身吊耳上。
大小钩缓慢协作起降，将尾盾倾斜到某一角度并把管片安装机套住后，大小钩接着缓慢起降直至将整个尾盾直立起来。
（3）盾尾翻身完毕后，解除小钩卡环，调整履带吊位置，通过起钩、松钩、变幅等动作将盾尾下部遵照要求安装好，再渐渐接着松钩，检查盾尾下部的安装固定状况确认正确平安牢靠之后松钩解除钢丝绳和卡环，起钩回转吊机盾尾下部吊装完成。
〔留意:
吊装前安装好唇型密封和紧急密封，吊装过程中要防止损坏密封。
盾尾吊装示意图3.4-5。
图3.4-5盾尾吊装示意图
5〕装反力架底座。
6）拖车轨道铺设，后配套前移并和主机连接（后配套连接示看法图3.4-6）。
图3.4-6后配套连接示意图
7）螺旋输送机组装
铺设后配套轨道，将螺旋输送机平推至盾壳内，移走管片小车，前端通过15t、10t、5t手拉葫芦协作屡次倒运。
后端用履带吊车调整角度，从而使螺旋输送机安装到位。
安装完毕后撤除轨道。
8〕刀盘下井吊装
（1）盾构机整体后移，使盾构机前盾到端头井井壁距离满意刀盘下井需求。
（2）刀盘重58t，翻身采纳大钩单独起吊方式进展。
用两条φ65×8m钢丝绳挂在履带吊机的大钩上，将2个55t卡环分别连接到钢
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