负环、反力架拆除施工方案.doc

目 录一、编制依据1二、工程概况1三、负环及反力架拆除条件2四、负环拆除的准备工作3五、负环拆除方法35.1负环拆除主要思想35.2反力架的拆除45.3负环管片的拆除45.4吊装绳索的计算6六、质量保证措施76.1质量保证组织结构76.2质量保证具体措施7七、安全保证措施77.1安全保证组织结构77.2盾构机停机注意事项87.3安全保证具体措施8八、组织结构及劳动力9九、拟投入主要施工设备9十、应急预案1010.1应急救援小组1010.2应急救援小组职责1010.3负环拆除应急预案1110.4应急保障措施1210.5应急物资表1310.6应急救援联系方式14一、编制依据1、南宁市轨道交通2号线工程土建3标玉洞站金象站盾构区间图纸；2、南宁市轨道交通2号线工程土建3标金象站石子塘站盾构区间图纸区间图纸；3、我单位多年从事类似工程所积累的施工经验、成熟的施工工艺和科研成果；4、我单位现有的施工机械设备及施工技术力量。5、现场施工及验收规范和相关技术标准：建筑机械使用安全技术规程（JGJ 33-2012）；建设工程施工现场供用电安全规范（GB50194-2014）；施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；二、工程概况1、玉洞站金象站区间玉洞站金象站区间沿银海大道布设，沿银海大道道路红线宽60m，道路两侧联排民宅较多，距离区间最近处仅10.4m；沿线两侧分布有高压线塔。本区间隧道为两条单洞单线圆形盾构隧道，线间距为12.014.0m，曲线最小半径为450m；线路埋深14.2m17.3m之间，线路出玉洞站后继续小坡度上坡后沿银海大道下坡至金象站，最大坡度为20.000,；整个区间覆土厚度为9.36m12.46m之间。本区间隧道左线设计起止里程为ZDK20+965.378ZDK21+891.704，短链0.864m，区间长度925.462m；右线设计起止里程为YDK20+965.378YDK21+891.704，区间长度为926.326m。本区间在右线YDK21+550（左线ZDK21+553.500）处设置联络通道，不设废水泵房。本区间共设置7环负环管片，负环管片均为直环，采用错缝拼装方式进行拼装。2、金象站石子塘站区间金象站石子塘站区间沿银海大道布设，沿银海大道道路红线宽60m；道路两侧联排民宅较多，距离区间最近处仅9.7m；沿线两侧分布有高压线塔，区间下穿个别高压线塔。本区间隧道为两条单洞单线圆形盾构隧道，线间距为12.014.0m，曲线最小半径为450m；线路埋深14.2m15.5m之间，线路出金象站后沿银海大道下坡至石子塘站，最大坡度为16.000,；整个区间覆土厚度为9.36m10.66m之间。本区间隧道左线设计起止里程为ZDK22+091.608ZDK23+289.694，短链1.852m，区间长度1196.234m；右线设计起止里程为YDK22+091.609YDK23+289.695，区间长度为1198.086m。本区间分别在右线YDK22+499.500（左线ZDK22+499.220）、YDK22+900.000（左线ZDK22+902.720）处设置2座联络通道，不设废水泵房。管片外径为6000mm，管片内径为5400mm，分块为 “3+1+1+1模式”的方式，即分块形式为3A +1B+1C+K。管片采用通用双面楔形环管片，楔形量38.0mm，宽度为1500mm，厚度为300mm，钢筋混凝土衬砌采用C50高性能混凝土，抗渗等级为P12，在高精度钢模内制作成形。管片的拼装采用错缝拼装，初砌环采用弯螺栓连接，其中每环环缝采用12根M24螺栓，每环纵缝采用10根M24螺栓（整环共22个M24的螺栓）。本区间共设置7环负环管片，负环管片均为直环，采用错缝拼装方式进行拼装。三、负环及反力架拆除条件（1）反力架及负环管片拆除的可行性该反力架及负环管片的任务是为盾构始发推进时提供可靠的支撑。但盾构全部进入土体后，盾构前进的推力的反力由反力架、负环管片及正环管片与其周围土体的摩察力提供，随着盾构向前推进，正环管片与其周围土体的摩察力的总力越来越大，需要反力架及负环管片所提供的反力越来越小。盾构的正常推力一般情况下不大于1200吨，最大不大于1600吨。设反力架及负环管片所提供的反力为零，则盾构的推力全部由正环管片与其周围土体的摩察力来提供，则，P=f3.1416DL=1600其中 P盾构最大推力 1600吨 f管片与其周围土体的摩擦系数 2吨/m2 D管片外径 6.0m L推进长度 m于是: L=1600/（23.14166.0）=42.4m即当盾构推进42.4m后，盾构的推力即可全部由正环管片与其周围土体的摩察力来提供反力，反力架及负环管片可以拆除。而本工程计划当盾构推进100m后才拆除反力架及负环管片，因此拆除反力架及负环管片对盾构继续施工和已施隧道是安全的，可行的。（2）反力架及负环管片拆除的必要性只有始发反力架及负环管片拆除后该盾构工作井才具备快速垂直运输的空间，方可实现隧道的快速施工。四、负环拆除的准备工作负环拆除是一项极具风险的施工作业，在进行负环拆除前必须做好相应的准备工作，为负环拆除作业有条不紊地进行创造必要的条件。其要点如下：（1）拆除负环管片前，应将始发井口处范围内的运输轨道、水管、高压电缆拆除，确保作业场地可控。（2）准备好45t龙门吊、气割设备、电焊设备、空压机、千斤顶等拆除所用设备，并进行必要的检查与调试，确保设备工作正常，做到设备可控。（3）准备好钢丝绳、H型钢、卸扣等材料，确保其强度、拉力等满足拆除作业安全进行，并取得厂家的合格保证，做到材料可控。（4）准备能够完成负环拆除作业的组织与劳动力资源，该人力资源应具有负环拆除的相关经验，良好的安全意识及集体观念，确保人员可控。（5）盾构机停机。五、负环拆除方法5.1负环拆除主要思想首先拆除反力架，边割除连接部分边拆除，而后进行管片的拆除。本工程的管片拼装采用的是错缝拼装，每环相同位置的管片编号不尽相同，其拆除负环的主要思想是从上至下，以隧道中心线为轴对称拆除；同时，出于安全的考虑，采用“阶梯式拆除”方式，即先拆除-6环的上半部4块管片，再拆除-5环管片上半部分3块管片，然后是-4环上半部分2块管片；回过头再拆除-6环下部管片对称的2块管片，以此类推进行拆除。5.2反力架的拆除（1）本次反力架拆除采取分体拆除，即在工作井分块拆卸吊至地面。（2）反力架拆除顺序：拆卸反力架横撑及斜角撑螺栓起吊顶部横梁分别拆卸斜撑及立柱下部连接螺栓起吊反力架立柱及斜撑切割下部立柱与预埋件焊接起吊下部横梁。5.3负环管片的拆除拆除加固负环的钢丝绳及木楔块凿通管片吊装螺拴孔(手孔)在管片螺拴孔(手孔)中穿钢丝绳将钢丝绳挂在手动葫芦上拆除管片连接螺栓管片用龙门吊或汽车吊吊离始发井。5.3.1顶部管片的拆除首先需将专用吊具穿过已打穿的管片注浆孔，紧固螺帽；而后通过安装有卸扣的钢丝绳与龙门吊相连，同时在水平方向上利用钢丝与安装在中板第一层的葫芦相连。具体情况分为以下几种：（1）K块位于环的顶部，吊装图如图1所示：图1 K块位于顶部的管片拆除示意图采用公称直径为36mm、一端带有绳扣的钢丝绳作为吊具，具体方法是：首先将钢丝绳没有绳扣的一端，从其中一块管片的外部伸入注浆口，再从另一管片的注浆孔由内向外穿出并安装钢丝绳卡头，其安装示意图如下图所示：图2 钢丝绳卡关安装图准备起吊时，应使与葫芦相连的钢丝绳及与龙门吊的钢丝绳收紧，再将管片螺栓拆下。（2）K块不位于环的顶部，其吊装如图3所示 图3 K块不位于顶部吊装示意图5.3.2侧部管片的拆除上部侧边管片如图4所示图4 上部侧边管片吊装示意图将钢丝绳不带绳扣的一端穿过注浆孔，通过管片内侧包住管片，同时安装钢丝绳卡头。将钢丝绳的两端挂在一个龙门吊吊钩上。下部侧部管片如图5所示：图5 下部侧向管片吊装示意图首先将钢丝绳没有绳扣的一端穿过注浆孔，包住管片后，利用钢丝绳卡头与带有绳扣的一端相联。钢丝绳相连如图所示：图6 钢丝绳安装示意图5.4吊装绳索的计算负环反力架拆除施工单件重量最大是K块管片位于正上方时，总重量约为9t，选用直径36mm的钢丝绳，附钢丝绳合格证。P=kG/(nsin)=1.19/4sin45)=3.5(t)绳索选用637+1，36，抗拉强度为1770MPa，单根使用，绳索破断拉力为73.1 t，安全系数=73.1/3.5=20.9，大于吊装规范要求的6倍安全系数，满足吊装安全要求。六、质量保证措施6.1质量保证组织结构组 长：刘民副组长：王强、黄厚成 员：王政一、罗德、颜忠孝、侯刚、王崇、张福彬对于施工过程中的质量控制要做到责任到人，现场安排质检工程师主要负责施工过程中的对质量的控制。6.2质量保证具体措施（1）拆除负环时盾构机应停机，同时其所处位置地层稳定；随时对盾构机姿态进行监测，确保盾构机停机时姿态稳定；全程进行旁站监控，注意吊装作业安全；必须对零环进行监控。（2）施工前组织有关人员熟悉方案及进行技术交底。（3）在吊装过程中，吊点应按规定设置不得随意改动。（4）在吊装过程中，应把构件扶稳后，吊机才能旋转和移动。（5）机械设备、机具使用前应重新检查其机械性能，确保符合使用要求。（6）选用钢丝绳长度必须一致，严禁有长短不一，以免起吊后造成构件变形。（7）各构件起吊后呈水平状态。（8）起重机起吊后，吊臂需转动，构件距离地面800mm左右，不得起吊太高进行旋转。（9）各构件应小心移动，速度应缓慢。七、安全保证措施7.1安全保证组织结构组 长：刘民副组长：王强、王凤国成 员：穆克勇、张帮祥、梁旭武、侯刚项目部建立横向到边、纵向到底的安全生产保证体系，确保安全生产体系覆盖施工现场的每一个角落，确实做到“安全生产，人人有责，综合治理”，以保障施工生产活动顺利进行。对于施工过程中的安全管理要做到责任到人，现场安排专职安全工程师主要负责施工过程中的对安全的管理。7.2盾构机停机注意事项由于一些特殊原因，需要安排盾构机较长时间停机。采取以下措施，保持停机期间的地层稳定和盾构机设备的正常运转。1、停机前，依据具体的停机时间制定详细的停机方案与计划，安排监测组和盾构队组织专人负责停机期间的工作。2、做好停机前的最后一环的掘进，调节停机时的土仓压力比设定压力略大于0.20.3bar。3、根据同步浆液的初凝时间，安排停机57小时后，再掘进50100mm。掘进过程不进行注浆和出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。4、如果停机时间较长，通过中盾和前盾的膨润土加入系统，在盾体周围注满泥浆，保持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。5、间隔一定时间后，在刀盘内添加泡沫，通过刀盘旋转搅拌土仓内的碴土，防止形成泥饼。6、加强对盾构机土仓压力的监视和调整，根据地层情况确定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过膨润土系统加入泥浆来保持土仓压力。7、加强对地面的监测，及时反应地层的变形情况。8、如果停机时间超过3天，需要定期做小距离的推动。9、停机期间，按正常保养程序对盾构机。7.3安全保证具体措施（1）进行施工现场的作业人员必须戴安全帽，高空作业人员应佩带安全带。（2）拆除作业前应组织有关人员进行安全交底。（3）特殊工种作业人员必须持证上岗。（4）在起吊作业范围内设立禁行标志，严禁非作业人员进入。（5）起重机行进路线范围内不应有其它障碍物。（6）指挥人员由具有施工经验的人员担任，使用统一指挥信号，信号要明确、准确，所有人员必须听从指挥。（7）施工作业前应检查工具、机具的性能，防止脱扣、断裂。（8）高空作业人员切勿急于求成，用力过猛，严禁抛掷工具。（9）构件起吊中必须安装到位，满足施工需要。（10）严禁交叉施工。（11）注意井口安全，每次起吊后检查起重机下地面的情况。（12）负环、反力架拆除时洞口四周需做好防护设施，吊装下方严禁站人，确保吊装施工安全。（13）试吊环节：负环反力架拆除前需进行试吊，试吊应在晴朗天气进行，风速应小于五级，试吊场地应坚实、平整。拆除前需将拆除构件提升到离地20cm高度处，重物在空中停留不得少于10分钟，重物与地面距离应保持不变。确保吊装安全后方可进行拆除吊装工作。八、组织结构及劳动力 本次负环拆除工程由李增理任总指挥，杨威虎任副总指挥，具体劳动力需求如下表。岗位人员备注工程师3人2（班）=6人吊装工5人2（班）=10人龙门吊司机1人2（班）=2人普工5人2（班）=10人九、拟投入主要施工设备设备名称型号数量备注龙门吊MG45/16t1台风动扳手2000N.m2把空压机2m31台钢丝绳卡头20个钢丝绳36mm215m卸扣15t6个十、应急预案10.1应急救援小组组 长：刘民副组长：王强、王凤国、黄厚成 员：罗德、黄家威、陈飞、李玉献、侯刚、王崇、颜忠孝、穆克勇10.2应急救援小组职责（1）组长职责：接到报告，立即赶赴现场，组织应急人员对事件按紧急预案进行处理。分析突发事件发展变化情况，采取有效的紧急措施，控制事件蔓延发展。组织现场工作人员对事件进行调查和分析，查找事件原因，并作出应对措施，以免此类事件再次发生。（2）副组长职责：协助组长组织应急所需，满足现场应急需求，与企业外应急响应人员、部门、组织和机构进行联络。组织本单位的相关人员对危险源进行评估，进入应急状态，开展工作。（3）组员职责：1）熟悉掌握本标段的疏散道路、消防设施、医疗器材、应急材料的位置，并可以熟练使用。2）加强平时的事故处理训练，掌握各种事故的处理措施。3）发现险情后迅速做出反应，报告组长事故部位、类型及事故程度。4）在组长的指挥下，综合考虑现场情况，对不同部位的人员、物资等组织不同疏散路线。5）贯彻救人重于一切的原则，组织人力和工具，以最快速度将被困人员抢救出来。6）引导救护车进入现场，协助医护人员进行抢救，及时把伤员送到附近医院。7）在事故现场划定临时警戒线，维持秩序，疏导交通，遣散围观人员，保证救援道路的畅通。10.3负环拆除应急预案（1）起吊管片突然下落 致使管片在起吊过程中未能吊至地面而产生突然下落的原因包括：主吊点钢丝绳拉断、吊具螺母脱落、吊具螺栓拉断、龙门吊故障等，发生事故后应采取的措施如下：1）立即查看是否有人员违规进入起吊范围内而受伤，若有，则立即展开人员的救治工作。2）对产生事故的原因进生调查，恢复吊装前应确保产生事故的原因已得到解决，并重新检验整个设备是否满足再次吊装的条件。3）检查管片是否有损坏，对于管片已发生严重损坏的，应重新选择或制造合适的起吊点（一般选择管片原有的纵、环向螺栓孔），装备再次吊装；对于管片整体未受太大损坏的，应观察管片的姿态及位置，同时也必须重新考虑管片的吊装点。4）对于由于管片突然下落而造成其它管片受损或触碰到其它管片的情况，应检查其它管片的受损情况及重新审查吊装点的适合性。（2）未吊装管片发生向洞内翻倒未吊装管片发生向洞内翻倒的原因包括：管片纵、环向螺栓已损坏或未预紧等造成其失去连接作用、管片与管片间预埋件焊接不足、用于固定未吊装管片的钢丝或葫芦损坏等。应采取的措施包括：1）立即查看是否有人员违规进入起吊范围内而受伤，若有，则立即展开人员的救治工作。2）检查其它管片的固定情况并根据实际情况采取相应措施防止余下管片受到影响。3）检查管片的受损情况及管片的位置及姿态，重新审定管片的起吊点。4）对于多块管片向内翻倒的情况，采取“由上而下，分块起吊，余下固定”的原则吊装，在吊装翻倒管片前，应仔细观察其受力情况，利用千斤顶等设备平衡受力后再进行起吊。（3）管片上升过程中发生倾斜产生管片上升过程中发生倾斜的原因主要是由于主吊或辅吊钢丝绳断裂或辅吊葫芦损坏，应采取的措施有：1）龙门吊应停止上升，同时应缓慢下降；若管片在空中仍有晃动的情况，则所有人员应远离作业现场。2）管片重新回到洞内时，应仔细检查发生事故的原因。在必要时重新选择起吊点。3）严禁管片发生倾斜时仍继续向上吊起，严禁作业人员直接踩在仍在空中的管片上。10.4应急保障措施（1）事故发生后迅速到达现场的保证措施1）事故发生后，必须以最快捷的方式（电话或传真）向安全质量部报告发生事故的单位、时间、地点并简明扼要说明现场人员伤亡情况及直接经济损失情况以及正在采取的应急抢救措施。2）安全质量部接到报告后立即报告应急响应领导小组组长或副组长，组长或副组长按本方案规定迅速组成小组。3）办公室按方案规定迅速组织车辆送各有单位人员到达事故现场。（2）事故应急工作程序1）事故发生后项目部应急领导小组立即投入运作，组长和各成员应迅速到位履行各自职责，及时组织实施相应事故应急预