石井顶管机吊装方案.doc
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石井污水处理系统管网工程——石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程EPC顶管机吊装专项方案
目录
第一章工程概况 2
第一节编制依据 2
第二节工程概况 2
第三节工程地质与水文地质概况 3
第四节工程特点及难点 6
第五节施工计划及人员配置 7
第二章吊装施工技术措施 8
第一节吊装前准备 8
第二节吊装设备检测 8
第三节顶管机吊装计算 9
第三章吊装安全措施 19
第一节安全措施 19
第四章文明施工及消防保卫措施 25
第五章顶管机吊装安全应急预案 26
第一节危险源辨识 26
第二节应急救援组织机构与职责 27
第一章工程概况
第一节编制依据
（1）、《建筑施工起重吊装安全技术规范》JGJ276-2012
（2）、《起重机用钢丝绳检验和报废实用规程》（GBT5972-2006）
（3）、《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）
（4）、《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）
（5）、《工程建设安装起重施工规范》（HG20201-2000）
（6）、《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）
（7）、《特种设备安全监察条例》（国务院549号令）
（8）、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）
（9）、《起重机械安全规程》（GB6067-2010）
（10）、《大型设备吊装工程施工工艺标准》（SH/T3515-2003）
（11）、石井污水处理系统管网工程—石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程设计图纸；
（12）、《石井污水处理系统管网工程—石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程岩土工程勘察报告》
第二节工程概况
石井污水处理系统管网工程——石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程本工程线路全长18.2Km。
工程地点位于广州市白云区石井河流域。
石井河上游河面宽度20-30米，支涌宽度约为10-20米。
由石井河主涌系统、支涌系统和沿线支涌入流组成。
顶管管道采用专用顶管钢管和钢筋混凝土管，钢管壁厚28mm，每节长6m，重12t；钢筋混凝土管壁厚280mm，每节长2.5m，重17.5t。
H、I线顶管材料采用钢管，J、P、F线顶管材料采用钢筋混凝土管，其中H、I线设计管径为D3000，长度共计4192m，J线设计管径为D3000，管道长度2018m，P线设计管径D2200，管道长度1977m，F线设计管径D3000，管道长度为894m。
采用泥水平衡机械顶管施工,其中NPD3000型号泥水平衡顶管机长3.6m，重56.8t；NPD2200顶管机重27.6t。
施工总平面图
图中蓝线跟黄线为顶管施工段，顶管工作井直径为10m，顶管接收井直径为9m。
第三节工程地质与水文地质概况
一、地质情况
1、沿线地层结构及工程地质特征
据钻孔揭露，该区段地层按成因类型划分为：
1人工填土层、2冲洪积层、3残积层、4岩石全风化带、5岩石强风化带、6岩石中风化带、7岩石微风化带，现分述如下：
（1）人工填土层
<1-1>人工填土层：
主要为人工堆填素填土，灰、灰褐色，松散，稍湿。
主要由碎石块、粗砾砂及粘性土堆填而成，顶部有10-30cm的砼路面。
层顶标高为2.20～6.40m，层底标高为1.60～5.40m，厚度为0.60～2.00m，平均厚度1.25m。
（2）冲洪积层
<2-1>淤泥层：
灰、灰黑色，流塑，饱和。
冲积而成，含少量有机质，味腥。
层顶标高为2.20～6.40m，层底标高为1.60～5.40m，厚度为0.60～2.00m，平均厚度1.25m。
<2-2>粉质粘土层：
灰黑、灰黄色，软塑。
冲积而成。
絮状结构，含少量细颗粒。
层顶标高为-13.38～6.27m，层底标高为-15.78～3.77m，厚度为1.50～6.20m，平均厚度3.15m。
<2-3>粉质粘土层：
灰褐、灰黑、灰黄色，可塑，局部软塑。
冲积而成。
絮状结构，含少量细颗粒。
层顶标高为-11.10～6.51m，层底标高为-13.80～6.01m，厚度为0.50～8.90m，平均厚度3.50m。
<2-4>粉质粘土层：
灰黄色，硬塑。
冲积而成。
絮状结构，含少量细颗粒。
层顶标高为-11.22～-0.99m，层底标高为-12.02～-2.39m，厚度为0.80～2.60m，平均厚度1.60m。
<2-5>粉砂层：
灰黄色，饱和，松散。
冲积而成。
颗粒以亚圆形为主，矿物成分主要为石英及长石，级配较好，含少量粘粒。
层顶标高为-10.22～6.30m，层底标高为-12.86～3.70m，厚度为1.00～3.60m，平均厚度2.45m。
<2-6>中砂、粗砂层：
灰黄色，饱和，稍密-中密。
冲积而成。
颗粒以亚圆形为主，矿物成分主要为石英，级配较好，含少量粘粒。
层顶标高为-5.37～5.94m，层底标高为-10.68～2.94m，厚度为2.00～6.30m，平均厚度4.02m。
<2-7>砾砂层：
灰黄色，饱和，稍密-中密。
冲积而成。
颗粒以亚圆形为主，矿物成分主要为石英，级配较好，含少量粘粒。
层顶标高为-10.68～6.01m，层底标高为-14.36～4.31m，厚度为1.00～17.50m，平均厚度5.82m。
（3）残积层
<3-1>粉质粘土层：
灰黑色，可塑，局部软塑。
由泥质粉砂岩风化残积而成。
含少量细颗粒，泡水易软化崩解。
层顶标高为-6.00m，层底标高为-7.70m，厚度为1.70m。
（4）岩石全风化带
<4-1>全风化泥质粉砂岩层：
棕红色，岩芯呈土柱状、土块状。
矿物成分除石英外，已基本风化成土。
岩石结构已基本破坏，风化极强烈。
泡水易软化。
层顶标高为-2.53～-0.20m，层底标高为-5.83～-4.40m，厚度为3.30～4.20m，平均厚度3.75m。
（5）岩石强风化带
<5-1>强风化泥岩层：
青灰色，岩芯呈半岩半土状、碎块状。
矿物成分主要为粘土矿物，已部分风化成土，泥质胶结，胶结较好。
泥质结构，水平层理构造。
岩石结构已大部分破坏，风化裂隙发育。
泡水易软化。
层顶标高为-25.79～-2.39m，层底标高为-29.49～-7.79m，厚度为0.80～5.40m，平均厚度3.72m。
<5-2>强风化泥质粉砂岩层：
青灰色，岩芯呈半岩半土状、碎块状。
矿物成分主要为石英、长石及粘土矿物，矿物呈亚圆形，已部分风化成土，泥质胶结，胶结较好。
粉砂状结构，水平层理构造。
岩石结构已大部分破坏，风化裂隙发育。
泡水易软化。
层顶标高为-22.80～-1.48m，层底标高为-33.03～-4.58m，厚度为0.80～10.90m，平均厚度5.15m。
（6）岩石中风化带
<6-1>中风化泥岩层：
青灰色，岩芯呈短柱状、扁柱状，局部碎块状。
矿物成分主要为粘土矿物，泥质胶结，胶结较好。
泥质结构，层理构造。
岩石结构部分破坏，风化裂隙较发育。
层顶标高为-23.79～-7.79m，层底标高为-25.79～-9.29m，厚度为1.50～3.50m，平均厚度2.13m。
<6-2>中风化泥质粉砂岩层：
棕红色，岩芯呈短柱状、扁柱状，局部碎块状。
矿物成分主要为石英、长石及粘土矿物，矿物呈亚圆形，泥质胶结，胶结较好。
粉砂状结构，层理构造。
岩石结构部分破坏，风化裂隙较发育。
层顶标高为-33.03～1.03m，层底标高为-34.03～-10.07m，厚度为1.00～11.10m，平均厚度6.85m。
中风化泥岩、泥质粉砂岩及泥岩属于极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
岩石微风化带
<7-1>微风化泥岩层：
青灰色，岩芯呈长柱状、短柱状。
矿物成分主要为粘土矿物，泥质胶结，胶结较好。
泥质结构，水平层理构造。
岩石结构基本未变化，风化裂隙较少发育。
层顶标高为-29.49m，层底标高为-34.59m，厚度为5.10m。
<7-2>微风化泥质粉砂岩层：
棕红色，岩芯呈长柱状、短柱状。
矿物成分主要为石英、长石及粘土矿物，矿物呈亚圆形，泥质胶结，胶结较好。
粉砂状结构，水平层理构造。
岩石结构基本未变化，风化裂隙较少发育。
层顶标高为-20.57～-4.58m，层底标高为-23.77～-12.13m，厚度为3.20～7.70m，平均厚度5.73m。
<7-3>微风化石灰岩层：
灰色，岩芯呈长柱状、短柱状。
矿物成分主要为方解石，钙质胶结，胶结较好。
微晶结构，水平层理构造。
岩石结构基本未变化，风化裂隙较少发育，裂隙间发育少量方解石脉。
层顶标高为-15.80～-4.15m，层底标高为-36.05～-14.34m，厚度为0.80～31.90m，平均厚度6.14m。
本工程截污管道施工穿过中砂层、砾砂层，部分管道施工穿过岩石全风化带，采用泥水平衡机械顶管施工，局部地段选用具有破岩能力的顶管机。
二、水文情况
勘察施工期间，各钻孔均遇见地下水。
本工程线路拟建在石井河流域，河涌内主要为雨水、生活及生产污水，水深约0.50-2.00m，水流缓慢。
由于本次勘察期间，河涌内均有水，各钻孔河涌内地下水位埋深为0米。
陆上钻孔地下水位埋深1.50-3.50米。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年4～9月为雨季，大气降雨充沛，河涌水位会明显上升，10月至次年3月因降水减少，河涌局部会出现干枯，地下水位随之下降，根据地区经验，丰水期与枯水期水位变化幅度约为1-3米。
第四节工程特点及难点
1、吊装设备较重，其中型号NPD3000重56.8t；
2、部分顶管工作井周边布设有高压线，吊装过程中应时刻注意对起重设备吊臂的观察，避免吊装过程触碰高压线，造成伤亡事故。
3、必须对顶管工作井周边地基做硬化处理，以满足吊装过程中的承载力，因吊车距离工作井比较近，应做好临边防护，同时注意对结构的观察，避免围护结构或主体结构变形。
4、本工程顶管段总长为9074m，吊装钢管、混凝土管频繁，周围管线、构造物复杂，施工难度大。
第五节施工计划及人员配置
一、工期计划
计划开工日期2015年4月5日，计划竣工日期2016年10月10日，计划工期555天左右，实际开工日期视现场情况而定。
二、人员配置
序号
名称
数量
备注
1
总指挥
1
现场指挥、总协调
2
安全员
1
负责现场安全检查
3
技术员
2
顶管机组装技术支持
4
起重司机
2
吊车操作
5
信号工（指挥）
2
吊车指挥，需持证上岗
6
起重工
4
设备吊装
7
安装工
4
顶管机的组装
8
电气
2
电气系统安装及调试
9
电焊工
2
顶管机组装焊接作业
10
液压管路工
2
液压管路连接
11
普工
4
顶管机机组装辅助作业
合计
26
第二章吊装施工技术措施
第一节吊装前准备
1）认真阅读拆卸、安装方案有关技术资料，核对构件的空间就位尺寸和相互的关系，掌握结构的高度、宽度，构件的型号、数量、几何尺寸，主要构件的重量及构件间的连接方法。
2）掌握吊装场地范围内的地面、地下、楼面、高空的环境情况。
硬化吊装场地，保证场地开阔无障碍物。
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）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）对吊装区域设立立警戒区和警戒人员维持吊装秩序，并对吊装人员进行工序交底，统一吊装信号，通过信号以保证各操作岗位动作协调一致，达到安全施工。
第二节吊装设备检测
（1）、作业前对起重索具作全面检查，检查内容包括完好程度、规格型号、数量以及备用品是否齐全。
（2）、对钢丝绳进行检查。
检查、判别及选用应遵守以下规定:
①根据吊装作业用途，按照不同的安全系数检查和选用钢丝绳。
②使用钢丝绳前，应对其磨损程度、绳股凸起、锈蚀、尖刺、扭曲等现象进行认真检查.判定其合用程度。
③检查钢丝绳是否存在断丝现象。
（3）、对绳卡进行检查
（4）、吊装作业使用卷扬机、倒链及千斤顶等机具时，应按照相应的安全技术要求进行检查，确认安全无隐患后方可使用。
（5）、联系当地气象部门，确认风速、气温、气候等气象条件适合吊装作业。
第三节顶管机吊装计算
一、吊装计算依据
1、石井污水处理系统管网工程—石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程地质勘查资料
2、石井污水处理系统管网工程—石井河上游（均禾涌、夏茅涌）截污渠箱工程顶管井结构图
3、顶管机吊装设备清单
4、汽车吊机的使用规定
二、吊装施工流程
2.1吊装流程
平整场地→吊车就位→支腿全伸→卡环绳索安装→试吊→正式起吊→下放安装
2.2吊装一般要求
1）施工前组织有关人员进行熟悉图纸，方案以及进行安全术交底。
2）构件在运输过程中，运输的支承点应按规定设置。
3）构件在吊装过程中，吊点应按规定不得随意改动。
4）构件在吊装过程中，应把构件扶稳后，吊机才能旋转和移动。
5）构件在吊装过程中，严禁碰撞其它构件，以免损坏盾构机。
6）机械机具使用前应重新检查其机械性能，确保符合使用要求。
7）各件构件的吊装方法均为双机抬吊，因此根据实际情况，采用2点起吊，选用的2条钢丝绳长度必须一致，严禁有长短不一，以负起吊后造成构件扭曲变形。
8）各构件起吊后应呈水平。
9）各构件移动时应小心移动，速度应缓慢，以免损坏顶管机。
2.3主要吊装流程简述
2.3.1平整场地
（1）进出场道路必须满足顶管机部件运输、汽车吊进场的条件。
（2）拆除施工区域内影响运输车辆、吊机行走、转向的障碍物、夜间施工照明充足。
（3）整个施工区域要求平整结实，纵横向场地坡度≤1°
2.3.2支腿
（1）所有支腿全部伸出，保证吊车水平、稳定。
（2）对地基承载力不能满足要求的场地进行地基加固处理，或者通过在支腿下部垫设方木、钢板达到要求。
2.3.3绳索
（1）、使用新购置的吊索具前应检查其合格证，并试吊，确认安全。
（2）、作业时必须根据吊物的重量、体积、形状确认吊点并选用合适的吊索具。
（3）、使用卡环时，严禁卡环侧向受力，起吊前必须检查封闭销是否拧紧。
不得使用有裂纹、变形的卡环。
严禁用焊补方法修复卡环。
（4）、凡有下列情况之一的钢丝绳不得继续使用：
a钢丝绳直径减少7%～10%。
b在一个节距内的断丝数量超过总丝数的10%。
（5）、严禁超负荷使用吊索具。
（6）、、无标记的吊索具未经确认，不得使用。
（7）、吊索具组合部件要求定期检查。
（8）、不得采用锤击的方法纠正已扭曲的吊具。
（9）、吊索具禁止抛掷。
（10）、吊装方形、棱角构件时，必须加护铁，不得让吊索与构件棱角直接接触。
2.3.4试吊
1、空载试机
a将起重吊钩起落三次，检查限位器是否灵敏可靠，起升机构各运动部件是否灵活无卡滞现象。
b将臂杆在最小工作幅度和最大工作幅度处各运动三次，检查限位器是否动作，变幅机构各运动部件是否运转灵活无卡滞现象。
c将吊机向左及右方向各回转三次，检查回转限位器是否动作，回转机构各运动部件是否运转正常，有无异常现象。
2、静载试吊
将重物调离地面20cm，停机10min，检查钢丝绳.卸扣受力情况和吊车各支腿沉降情况。
3、试吊注意事项
a在天气晴朗、风力小于6级的情况下进行试吊。
b试吊前技术负责人应向所有参加试吊人员交底，并明确分工，各负其责。
c试吊前，各部位负责人应将检查情况向主持试吊技术负责人汇报，对相应问题作及时整改，并作记录。
d试吊重量必须准确，误差小于2%。
e试吊过程中，若出现异常现象，应立即停止试吊，待查明原因，并进行修复后，方可继续试吊。
f统一指挥，严格按照上述试吊步骤进行，并作好试吊记录。
2.3.5吊装
1、严格执行有关操作规程。
2、在输电线线附近吊装，吊车、绳索、吊物与架空输电线的有效距离见下表。
起重机与架空输电导线的安全距离
输电导线电压
1KV以下
1~15KV
20~40KV
60~100KV
220KV
允许沿输电导线垂直方向最近距离
1.5m
3m
4m
5m
6m
允许沿输电导线水平方向最近距离
1m
1.5m
2m
4m
6m
3、在吊装作业时，吊物如必须在民房或人行通道和高压线上方作业旋转，要对吊物经过的范围采取严密可靠的防护措施。
4、在基坑指挥吊装人员需系好安全带，坑内辅助人员戴好安全帽。
三、吊车选型计算
由于本工程施工线路长，所以拟采用具有自行能力的汽车吊作为吊装机械，吊车的选型根据需要起吊设备的最大吨位计算，即泥水平衡顶管机NPD3000，相应参数如下：
顶管机重56.3t，直径为3000mm，长3.6m。
最大工作井直径为10m，根据现场条件及基坑周边1~1.5m不能有荷载，支腿距离基坑周边2m，因为支腿横向、纵向伸距为8.8m，则工作半径=8.8÷2+=9.844m，取10m。
吊车布置平面示意图
当吊车所吊重物为56.3t，工作半径为10m时，查汽车吊性能表选择180t型号为ZLJ5663JQZ150H的汽车起重机，各项参数详见下表：
3.1主要技术参数
项目
单位
数值
备注
最大额定总起重量
Kg
180000
最大起重力矩
Kn.m
6480
13.8m臂长，9m幅度
主臂最大起升高度
m
62.6
不考虑吊臂变形括号内数值为加上加长臂的值
副臂最大起升高度
m
72.7/79.7（87）
单绳最大速度
m/min
128
第四层
起重臂伸出时间
s
≥450
起重臂起臂时间
s
≥80
回转速度
r/min
≤1.5
最高行驶速度
Km/h
72
最大爬坡度
%
50
最小转弯半径
m
12
最小离地间隙
mm
305
尾气排放限值
国Ⅲ
百公里油耗
L
≤85
行驶状态自重（总质量）
kg
71200
整车整备质量
kg
71000
每桥轴荷
kg
11866.7
外形尺寸（长×宽×高）
mm
16984×3000×3960
支腿横向跨越距
m
8.8
支腿纵向跨越距
m
8.8
主臂长
m
13.8～61
主臂仰角
0
-0.5～83
副臂长
m
10、17
副臂+加长臂
m
7.5、17.5、24
副臂安装角
0
0、15、30
型号
ZLJ5720
类别
二类
生产企业
中联重科
33
广州市市政集团有限公司
3.2额定起重量表
主臂起重量表（配重55吨，支腿全伸，全方位作业）
工作幅度
主臂
配重55吨，支腿全伸，全方位作业
13.8
18.12
22.4
26.77
31.09
35.42
39.74
44.07
48.39
52.71
57.1
61
3
180
3.5
140
120
4
131
116
115
95
4.5
120
110
112
95
80
5
115
105
104
92
75
65
6
100
92
92
88
69
62
50
7
89
82
82
82
65
58
48
40
8
80
73
73
72
64
57
45
39
35
9
72
65
65
65
63
54
43
37
33
26
10
61
59
59
58
59
51
41
35
31.5
25.5
21.5
12
50
50
50
51
48
36.5
32.6
29
24.6
20
17.5
14
42
41
40.5
43
42
32
29
26.5
23.5
19.5
17
16
35
36
36.5
36.5
28.5
26
23.6
21.5
18.8
16.5
18
30
32
31.5
31
25.5
23.5
21.5
20
18
16
20
27
27.5
27
23.2
21
20
18.5
16.8
15.5
22
23
24
24.1
21.1
19.5
18
16.8
15.8
15
24
20.5
21.5
20.5
17.8
16.5
15.4
14.8
14.2
26
18
19
18.4
16.3
15.3
14.5
13.5
12.8
28
16.5
16.2
15.1
14
13.5
12.5
11.5
30
14.5
14.2
14
13
12.5
11.8
10.8
32
12.5
12.5
12
11.5
11
10.2
34
11.2
11.2
11.2
10.5
10.2
9.5
36
10
10
9.8
9.6
8.8
38
9
9
9
8.7
8.3
40
8
8
7.9
7.8
42
7.1
7.5
7.2
7.2
44
7.1
6.5
6.5
46
6.2
5.8
5.8
48
5.2
5.2
50
4.8
4.8
52
4.3
54
4
查上表得当工作半径R=10m，吊臂长为13.8m时，其额定起重量为61t，考虑到吊车100t吊钩及绳索重量，所吊重量共计：
设备重+吊钩重+吊索重+卡环重=56.3+1.03+0.13+0.09=57.55t＜61t，满足条件。
起吊高度的计算H=h1+h2+h3
h：
—设备高度：
3米，h2—索具高度：
4米，h3-吊装时的工作间隙，1.5米。
则H=3+4+1.5=8.5m
吊装纵断面示意图
工作半径R=10m，吊臂长13.8m，由勾股定理可得H1=9.5m，H1+吊车高度=9.5+1.63=11.03＞H=8.5m，满足吊装条件。
四、吊索计算
130吨汽车吊选用6×37＋1钢丝绳,截面65mm²
钢丝绳破断力：
F=52D×D=52*65*65=219700kg（钢丝绳公称抗拉强度：
170kg/mm²）
设备重56.3t，采用2点吊装，则每根绳索承重=×56.3÷2=29t，钢丝绳做吊索安全系数为6~7取7。
则219700÷29÷1000=7.57＞7，满足条件。
五、卸扣选用
顶管机机头采用2个吊点起吊，根据
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