盾构机左、右线出井吊装安全专项施工方案.doc

北京地铁十四号线工程方庄站十里河站区间盾构机左、右线出井吊装安全专项施工方案编 制： 审 核： 审 批： 北京华晨益吊装运输有限公司2014年4月20日目 录1编制依据- 1 -1.1 现行国家、行业施工及验收规范、标准- 1 -1.2编制原则- 1 -2工程概况- 2 -2.1工程概况- 2 -2.2盾构机概况- 2 -2.3周边环境- 3 -3施工筹划- 5 -3.1施工进度计划- 5 -3.2人员配置- 5 -3.3机械设备安排计划- 6 -3.4施工场地布置、准备- 7 -3.5吊装监测- 8 -4盾构机左、右线出井吊装施工方案- 9 -4.1 吊点布置- 9 -4.2 翻身方法- 10 -4.3 上井顺序- 11 -4.4和谐号盾构机吊装方法- 12 -4.5先锋号盾构机吊装方法- 16 -4.6台车吊出- 20 -5盾构机左、右线出井吊装验算- 22 -5.1 设备选用验算- 22 -5.2 吊点设置验算- 27 -5.3 地基承载力验算- 28 -5.4 钢丝绳强度验算- 30 -5.5 吊装机械臂杆长度验算- 30 -5.6吊耳处焊缝抗剪强度计算- 30 -5.7 卸扣验算- 31 -5.8 吊车双机抬吊系数（K）整体验算- 31 -6大试件试吊- 33 -7吊装施工技术措施- 33 -8起重安全操作规程- 35 -8.1一般规定- 35 -8.2起重工应具备的能力- 35 -8.3基本操作- 36 -8.4 吊装- 37 -8.5 吊索具- 38 -9质量措施- 39 -10 安全保证措施- 40 -11应急组织机构及职责分工- 43 -11.1 应急组织机构- 43 -11.2 抢险领导小组职责- 43 -12应急处理程序和报告程序- 45 -12.1 应急联系单位- 45 -12.2 应急报告程序- 46 -12.3 应急处理程序- 47 -12.4 事故调查程序- 48 -12.5 善后处理- 48 -13盾构机吊装健康、安全、环境（HSE）措施- 49 -14绿色施工- 53 -15附 录- 54 -1编制依据1.1 现行国家、行业施工及验收规范、标准（1）相关规范汽车起重机和轮胎起重机 安全规程JB 8716-1998重要用途钢丝绳GB8918-2006起重机 钢丝绳 保养、维护、安装、检验和报废GB/T 5972-2009机械设备安装工程施工及验收通用规范GB 50231-2009汽车起重机和轮胎起重机 安全规程JB 8716-1998危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号京建施2009841号文北京市建筑工程施工安全操作规程DBJ01622002建筑施工安全检查标准JGJ59-2011。建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012。建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-1991。大型设备吊装工程施工工艺标准（SH3515-2003）。（2）盾构机生产厂家提供的盾构机图纸资料及吊装方案。（3）250吨、350吨汽车吊、70吨汽车吊性能表、说明书。（4）以往的施工安装解体经验。1.2编制原则确保盾构机吊装安全、合理、快速。2工程概况2.1工程概况北京地铁14号线方庄站十里河站区间采用盾构法施工，左右线均从十里河站盾构始发井始发，右线始发形式采用分体始发，左线始发形式采用整体始发，始发后进行正常掘进施工，到达方庄站接收井接收。区间轨顶标高17.30524.987m，覆土厚度约为7.817.4m。区间盾构施工线路示意图如下。图2-1方庄站十里河站盾构区间施工示意图两台盾构均从十里河站的盾构始发井吊装始发，右线隧道为华隧通TS6150B IV盾构机（下面简称和谐号），达方庄站后、平移至方庄站左线、解体、吊出、撤场；左线为日立造船厂EPB6150mm土压平衡盾构机（下面简称先锋号），最终到达方庄站接收、解体、吊出、撤场。结构净空尺寸为175.9m28.55，吊装孔净尺寸12.9m28.55m，深约17m，呈方形，采用围护桩围护结构形式。场地状况良好，管线改移已完成。本方案需要论证的是两台盾构机主机的吊装。2.2盾构机概况根据本标段盾构隧道施工条件，选用和谐号和先锋号进行施工，两台盾构机的大件重量及尺寸见表1、2、3所示。表2-1 和谐号大件重量及吊装半径一览表序号部件名称外形尺寸重量数量工作半径（最大）1盾构机刀盘6180mm1100mm28T17m、13m2盾构机前盾6160mm3300mm90T19m3盾构机中盾6160mm3800mm90T19.5m4盾构机尾盾6150mm3650mm45T114 m表2-2 先锋号大件重量及吊装半径一览表序号部件名称外形尺寸重量数量工作半径（最大）1盾构机刀盘6170mm740mm24T17m、14m2盾构机前盾上、下6150mm3675mm均30T2均9.5m3盾构机中盾6150mm2875mm56T112.5m4盾构机尾盾上、下6150mm3460mm均8T213m5螺旋机10380mm15T114m6拼装机4204360mm12T112m7主驱动39202800mm53T19.5m备注：表2-3 后配套台车重量及吊装半径一览表序号部件名称外形尺寸重量数量工作半径（最大）11#台车(左右)7000X1200X275010T各19.5m22#台车(左右)6000X1200X275011T各19.5m33#台车(左右)6000X1200X275012T各19.5m44#台车(左右)7000X1200X275010T各19.5m55#台车(左右)6000X1200X275013T各19.5m66#台车(左右)7500X1200X275013T各19.5m77#台车(左右)6000X1200X27507T各19.5m备注：2.3周边环境方庄站盾构接收井方庄站左线盾构接收井兼作和谐号和先锋号两台盾构机的接收井。结构净空尺寸为175.9m28.55，吊装孔净尺寸12.9m28.55m，深约17m，呈方形，采用围护桩围护结构形式。场地内管线改移已完成。现场道路为钢筋混凝土硬化地面。方庄站盾构接收井场地位置及350吨汽车吊、250吨汽车吊和板车站位以及场内运输道路如下图所示。场地周边无建筑物及高压、通信线，始发井、接收井主体结构形式为灌注桩，场地周边无地下空洞。图2-2 和谐号兼先锋号接收井解体吊装出井平面布置图3施工筹划3.1施工进度计划和谐号： 解 体：2014年11月31日2014年12月11日。 先锋号： 解 体：2014年12月12日2014年12月26日。 3.2人员配置根据现场施工需要，配置电气工程师、机械工程师（含液压专业）指导吊装作业；电焊工、吊车司机、信号工等相关人员具体实施。盾构机组装人员组成（按一天24小时，两班计算）见表3-1、3-2所示。表3-1 盾构吊装、组装人员配备表序号工 种人数备 注1吊车司机4持证上岗2机械、液压工程师23电气工程师2持证上岗4测量工程师45管理人员2兼调度6信号工2（解体为4人）持证上岗7普工88安全员2持证上岗9司索工4持证上岗10电、气焊工4持证上岗合计组装为34人（解体为36人）表3-2吊装单位主要人员表序号岗位姓名备 注1项目经理（调度协调）白俊伟2吊车司机王全特种设备操作证书3吊车司机于松华特种设备操作证书4吊车司机宗坤鹏特种设备操作证书5吊车司机牛书新特种设备操作证书6吊车司机针连成特种设备操作证书7现场信号指挥胡权指挥司索证书8现场信号指挥高金才指挥司索证书9起重工（司索）赵金明指挥司索证书10起重工（司索）郭库指挥司索证书11起重工（司索）曹凯飞指挥司索证书12起重工（司索）刘伟指挥司索证书13安 全 员薛宝林持证上岗3.3机械设备安排计划吊装、吊装使用的主要机械设备见表3-3、表3-4所示。表3-3 盾构吊装所需机具及材料清单工具名称规格数量（个）汽车吊350吨、250吨各1台汽车吊70吨1台U型卡环55t6U型卡环35t2U型卡环17t4U型卡环5t4钢丝绳65mm8m 4根52mm10m、8m各2根32mm16m、8m各4根倒链20t、10t各2（个）5t4（个）割枪各2电焊机直流、二保焊各二安全带10（条）方木300300600mm20（块）1001004000mm20（块）枕木40根液压千斤顶100t2对讲机TK-32076扳手36、41、46、55、60各2（个）表3-4盾构组装、拆除机具清单序号设备名称规格型号单位数量备注1接收机座架套1 含螺栓2液压千斤顶100t台2 3普通液压泵站350bar套1 含管线4手板葫芦1.5t个25手拉葫芦3T个26手拉葫芦5T个27手拉葫芦10T个38气动扳手台29套筒扳手套1重型套筒10液压扳手套1含泵站11液压拉伸扳手套1含泵站12重型套筒个1036、41、46、55、60各2个13角磨机套2含足够砂轮片3.4施工场地布置、准备3.4.1根据施工占地图纸，盾构吊装无需占用施工道路，吊车及配套车辆按指定路线进出场及停车，不得妨碍运输车辆进出，保障运输通道畅通。3.4.2吊车进入现场前，须按吊装要求清理、布置吊装规划区域，并且进行硬化处理：（1）组装场地：地面硬化C25厚度300mm，范围是靠近围护桩边缘，并对影响盾构机运输的障碍物、拐弯处的地面附着物进行清理；（2）解体场地：地面硬化C25厚度300mm，范围是靠近冠梁边缘至吊车支腿范围内。吊车支腿垫1.2m1.2m垫板。3.4.3运输车辆按预定方案到达指定位置，所有拖车及其它运入现场的部件，不得妨碍吊车吊装作业，并避免二次倒运。3.4.4现场要求平整，出入门口宽度不能小于7米，门口附近不能摆放其它物品，地面耐压力满足吊车、运输车行走要求，门口洗车槽垫平并碾压，院内影响吊装的障碍需要拆除，夜晚需有良好的照明。3.4.5始发基座或接收基座按照规定安装完成。3.4.6吊装方案经过相关部门的审核及批准，严格按照吊装方案进行施工，吊装人员必须接受详细的技术交底，制定周密的工作计划，细致研究、掌握重难点，保证吊装顺利安全施工。3.5吊装监测1）监测目的通过在盾构吊装过程中对围护结构的监测，达到以下目的：（1）掌握各个吊装过程中盾构井端头围护结构及支撑体系变化情况。（2）通过对监测数据的分析，判断盾构吊装对围护结构影响程度及基坑的安全度。（3）施工监测的组织及信息反馈。为确保施工监测的及时、准确，我们将成立施工监测小组，由项目总工程师担任组长，负责全面监测工作以及数据的分析、信息反馈，制定专项监测方案，由项目总机械师任副组长，负责监测与吊装作业的协调工作。选派具有地铁施工监测、测量经验的工程师担任监测组员，全面负责监测工作的实施及数据采集，及时将监测信息反馈给总工程师、监理工程师和业主。2）监测的工作内容及控制标准监测内容主要包括桩顶水平位移、地表沉降2项监测项目，派驻专门的监测小组现场作业，随时吊装随时监测的原则，及时获取变化的第一手数据，以便指导吊装进程和吊装的速度。表3-8 监测内容及控制标准表序号监测对象监测项目控制标准累积变形变形速率（mm/次）1盾构井围护结构桩顶水平位移10mm 1.5mm/次2吊装平台沉降点地表沉降20mm 2mm/次4盾构机左、右线出井吊装施工方案4.1 吊点布置4.1.1和谐号吊耳设置和谐号吊耳设置按照盾构机出厂配置的吊耳进行设置，刀盘设置吊点4个、前盾设置6个、中盾设置6个、尾盾设置6个。吊耳采用焊接固定形式,所有吊耳及焊接部分均进行磁粉探伤，探伤合格后方可使用。图4-1和谐号刀盘吊耳布置图。图4-2和谐号中盾吊耳布置图。图4-3和谐号尾盾吊耳布置图。图4-1 和谐号刀盘吊耳布置图图4-2 和谐号中盾吊耳布置图图4-3 和谐号尾盾吊耳布置图4.1.2先锋号吊耳设置先锋号吊耳设置按照盾构机出厂配置的吊耳进行设置，刀盘设置吊点4个、前盾下半设置吊耳2个、主驱动设置吊耳4个、前盾上半设置吊耳4个、中盾设置吊耳4个、尾盾设置6个。吊耳采用焊接固定形式,所有吊耳及焊接部分均进行磁粉探伤，探伤合格后方可使用。4.2 翻身方法 和谐号需要翻身的部件有：刀盘、前盾、中盾和尾盾，先锋号需要翻身的部件有主驱动、中盾。4.2.1 350吨、250吨汽车吊双机抬吊翻身350吨汽车式吊车完全吊稳盾构，起钩、张杆，平稳将盾构从接收井吊到地面后。盾构翻转时350吨汽车式吊车与250吨汽车式吊车将盾构机部件平衡吊起，盾构吊至离地200mm时，吊住盾构底部的250吨汽车式吊车缓慢起钩、张杆，350吨吊车缓慢落钩、爬杆，使盾构缓慢翻身至水平位置，起钩到高于板车高度，运输车倒入指定位置，由两吊车抬吊装车。特别注意双机翻身过程中的协调配合，使盾构下底部贴着地面缓缓滑移，防止单机、单绳受力，并在棱角尖锐处垫护角，加强对绳索的保护。此外，观察注意起吊和翻转时吊耳和卸扣的受力状态，防止卸扣突然滑动、受弯。盾构翻身部件相片4.3 上井顺序方案报批手续完全现场条件验收满足盾构出洞吊车进场组装刀盘吊出盾尾吊出拆螺旋输送机拼装机吊出前、中盾分离中盾吊出前盾吊出轨线铺设后配拖车吊出场地恢复吊车退场拆机完成图4.4 和谐号拆机流程图方案报批手续完全现场条件验收满足盾构出洞吊车进场组装刀盘吊出盾尾上半段吊出螺旋机吊出盾尾后半段吊出中盾吊装前盾和驱动部分吊装轨线铺设台车吊出 吊车退场拆机完成场地恢复图4.5 先锋号拆机流程图4.3.1 和谐号盾构机主机吊装上井顺序刀盘尾盾螺旋机中盾前盾。4.3.2 先锋号盾构机主机吊装上井顺序刀盘尾盾（上半）螺旋机拼装机尾盾（下半）中盾前盾（上半）驱动前盾（下半）。4.4和谐号盾构机吊装方法由于刀盘、前盾、中盾、尾盾的外形尺寸较大、重量较重，因此刀盘、前盾、中盾、尾盾可以由运输车辆直接运出吊装场地，由350吨汽车式吊车单机吊装出井，随后和250吨汽车式吊车配合进行翻身、抬吊装车。吊车使用杆长23.6米。4.4.1 刀盘吊装（吊装半径13米）见图4-6刀盘起吊也需采用抬吊方式翻转刀盘。350吨全液压汽车吊车将刀盘竖直吊稳，并土舱里焊接两个吊耳，用两个5吨的导链拉住刀盘，把前盾和刀盘的螺栓孔位及定位销（ 机械装备图要求尺寸）完全对准后，松开螺栓，按拉伸力由低到高分两次松螺栓（组装螺栓必须采用液压扳手按装配图按规定进行检测其扭矩），全部松开完毕后，将其慢慢离开前盾，刀盘离开托架后，由350吨吊车单机吊至地面放倒。图4-6和谐号盾构机刀盘吊装示意图4.4.2工作平台吊装刀盘吊出后，使用100吨液压千斤顶将盾体整体前移，拆解后方工作平台。4.4.3尾盾吊装（吊装半径8米）尾盾出井。350吨吊车将尾盾吊起，吊钩缓慢移动到离开井口1m处停止。吊车缓慢起钩。放到运输板车后，吊车松钩。见图4-7和谐号盾构机尾盾吊装示意图。图4-7 和谐号盾构机尾盾吊装示意图4.4.4螺旋机吊装(吊装半径8米) 图4-8 和谐号盾构机螺旋机吊装示意图拆除与螺旋机前部的连接螺栓，并用250吨吊车和30吨导链配合将螺旋机叶片部分缓慢退出螺旋机位置,然后将螺旋机缓慢吊起致地面，并放在运输板车上。4.4.5中盾吊装（吊装半径6米）350t汽车吊停放在方庄站东侧正前方，保证吊车平行井口并紧贴吊装井，起吊半径6m,能满足吊装要求。见4-9和谐号盾构机中盾吊装示意图。图4-9 和谐号盾构机中盾吊装示意图中盾到位后并在盾体两侧焊接牛腿，在基座用螺栓连接上活动牛腿，用备好的200t的分离式液压千斤顶向井口推4m，满足现场吊装要求。中盾吊装选用350t全液压汽车吊车和250吨的汽车吊，350t全液压汽车吊车挂在中盾顶部的4个吊点并缓慢提升，350吨吊车单机将中盾从接收井底吊出、回转至地面后，250吨选择合适的位置系上（中盾底部2个翻身吊点）两根起吊平衡索，慢慢起钩，先把中盾微微吊起，离开地面约200mm；350t全液压汽车吊车通过旋转、落钩，相互配合把中盾缓缓翻至水平位置，吊到距高于板车0.2m处停止，平板车倒至工地指定位置，停放到吊装最佳位置，此时一定要保证中盾的水平和垂直并满足运输要求后缓慢放在板车上，中盾是竖直放在平板车上，必须封牢车, 然后将平板车开走。对于重大件要特别注意双机抬吊过程中的协调配合，使盾构下底部贴着地面缓缓滑移，防止单机、单绳受力。此外，观察注意起吊和翻转时吊耳和卸扣的受力状态，防止卸扣突然滑动、受弯。零星部件，严格按照吊装规定的要求配备吊机，按照盾构吊装工艺要求进行。4.4.6前盾吊装（吊装半径7米）前盾在中盾吊装完成后，用100吨的分离式液压千斤顶将前盾向后顶，移动到中盾吊装位置。出井过程中注意不要碰到挡土墙，缓慢起钩350t全液压汽车吊车把前盾缓缓吊出到接收井旁的地面后停止，翻转前确保吊索润滑良好，减小摩擦；翻身时250吨辅助吊车吊钩不能起得太高，始终使盾构机下底部贴着地面滑移；主辅吊车密切配合，缓慢操作，尽量减轻惯性冲击，同时用厚半圆管垫在盾构机锐角受力处，确保吊索受力良好。盾构机前盾放倒后，250吨吊车摘钩。此时一定要保证前盾的水平和垂直及满足运输安全要求后缓慢放在板车上。保证前盾稳定。见图4-10 和谐号盾构机前盾吊装示意图。图4-10和谐号盾构机前盾吊装示意图注意:两台汽车吊在地面同时工作时，由一名信号工统一指挥，两吊车的吊杆不能靠得太近，保持最小距离1.5米。4.5先锋号盾构机吊装方法由于刀盘、主驱动、中盾的外形尺寸较大、重量较重，因此由350t汽车式吊车单机吊装出井，随后和250吨汽车式吊车配合进行翻身、抬吊装车。4.5.1刀盘拆除、吊装（吊装半径14米）350吨全液压汽车吊车将刀盘竖直吊稳，并土舱里焊接两个吊耳，用两个5t的导链拉住刀盘，把前盾和刀盘的螺栓孔位及定位销（ 机械装备图要求尺寸）完全对准后，松开螺栓，按拉伸力由低到高分两次松螺栓，全部松开完毕后，将其慢慢离开前盾，刀盘离开托架后，由350吨吊车单机吊至地面放倒。见图4-11先锋号盾构机前提吊装示意图。图4-11 先锋号盾构机前体吊装示意图4.5.2盾尾、螺旋机、拼装机吊装（吊装半径9米、9.5米）盾尾上半出井前内侧加焊支撑梁， 350吨吊车将盾尾上半吊起，吊钩缓慢缓慢起钩。放到运输板车后，吊车松钩。同序依次吊装拼装平台、螺旋机、拼装机及盾尾上半上井放至运输板车上。见4-12先锋号盾构机尾盾上半吊装示意图。图4-13先锋号盾构机吊装示意图（左图为螺旋机吊装、右图为尾盾下半吊装）图4-12 先锋号盾构机尾盾上半吊装示意图图4-13 先锋号盾构机吊装示意图（左图为螺旋机吊装、右图为尾盾下半吊装）4.5.3 中盾吊装（吊装半径6.5米）350t汽车吊停放在车站东侧正前方，保证吊车平行井口并紧贴吊装井，起吊半径6.5m,能满足吊装要求。中盾到位后并在盾体两侧焊接牛腿，在基座用螺栓连接上活动牛腿，用备好的200t的分离式液压千斤顶向井口推4m，满足现场吊装要求。中盾吊装选用350t全液压汽车吊车和250吨的汽车吊，350t全液压汽车吊车挂在中盾顶部的4个吊点并缓慢提升，350吨吊车单机将中盾从接收井底吊出、回转至地面后，250吨选择合适的位置系上，按照4.2.2双机抬吊翻身方法翻身。见图4-14先锋号盾构机中盾吊装示意图图4-14 先锋号盾构机中盾吊装示意图4.5.4前盾和驱动部分吊装（吊装半径9.5米）由电焊工刨开前盾上半与下半连接处焊缝及拆开上下部连接螺栓、上半与驱动的连接螺栓后及。用350吨汽车吊吊装（见下图）。出井过程中注意不要碰到挡土墙，缓慢起钩350t全液压汽车吊车把前盾上半缓缓吊出到接收井旁的地面后停止，吊车缓慢起钩。放到运输板车后，吊车松钩。拆开驱动与前盾下半的连接螺栓，用350吨汽车吊吊装上井，在地面进行翻转。要确保吊索润滑良好，减小摩擦；翻身时250吨辅助吊车吊钩不能起得太高，始终使驱动底部贴着地面滑移；主辅吊车密切配合，缓慢操作，尽量减轻惯性冲击，同时用厚半圆管垫在盾构机锐角受力处，确保吊索受力良好。驱动平稳后250吨吊车摘钩。此时一定要保证驱动的水平和垂直及满足运输安全要求后缓慢放在板车上。保证稳定。见图4-15先锋号盾构机前盾吊装示意图。图4-15 先锋号盾构机前盾吊装示意图（左图：前盾上半吊装、中图：驱动吊装、右图：前盾下半吊装）同上的方法将前盾的下半吊装上井放车。注意:两台汽车吊在地面同时工作时，由一名信号工统一指挥，两吊车的吊杆不能靠得太近，保持最小距离1.5米。4.6台车吊出各节台车左右两部分组成一个整体，采用250t汽车吊吊装。可以前后左右移动，为满足吊装时可能某个位置障碍、台车的体积大、在空中的摆度大、抖动大的问题。用4根长度相等的钢丝绳将台车自带的四个吊耳吊起，在起吊时应该试吊，保证绝对安全才可以起吊，起吊后的台车保持一定倾角。台车与钢丝绳线夹角约为70，汽车吊缓慢将台车吊装到井口。缓慢爬臂，使台车放在板车上，用防滑楔楔住。和谐号先把第一号台车吊出井,接着把第二号台车吊出井，并用电瓶车把后面的位置台车牵引到井口，依次类推吊装第三、四、五、六、七号台车。（见下图）图4-16台车吊出5盾构机左、右线出井吊装验算5.1 设备选用验算本方案两台盾构机主体各部件比较可知：和谐号的前盾和中盾均比先锋号的重量大，均为90吨，两台盾构机直径均为6.15m，结构相似。根据盾构机个部件的吊装方法来选取，现场场地条件来选取。根据以上要求选取吊装机械，十里河始发井右线吊装选择2台350吨、250吨汽车吊，左线吊装选择2台350吨、70吨汽车吊；在方庄站接收井选择350吨、250吨汽车吊进行吊装。5.1.1 350吨汽车吊德马格AC350型350吨汽车吊为2010年10月从德国购置的进口车，长16.715米，宽3米，支腿间距纵向8.5米，横向8.5米；吊车自重72吨，配重122吨，单腿最大受力120吨。德马格AC350型350吨吊车性能参数见附表1。表5-1 350吨汽车吊起重机技术参数表图5-1 德马格AC350型350吨汽车吊外形图本次吊装采用全液压350吨汽车吊单机主臂吊装。德马格AC350型350吨吊车，吊钩选用120吨钩（吊钩自重2.4吨）穿五轮十一股绳；用23.6米主臂吊装。吊装作业吊装前盾时350吨汽车吊工作半径8.5米，吊车吊装负荷95吨（含绳索具及吊钩自重共3吨），此时吊车额定负荷120.5吨，吊车负荷系数78.84%（翻身竖立后由350吨吊车单机吊装下井）；吊装中盾时350吨汽车吊工作半径是8.5米，吊车吊装负荷88吨（含绳索具及吊钩自重共3吨），此时吊车额定负荷120.5吨，吊车负荷系数73.05%（吊车性能表75%吊装能力）。5.1.2 250吨汽车吊德马格AC250型250吨汽车吊为2010年10月从德国购置的进口车，长17.050米，宽3米，支腿间距纵向8.5米，横向8.69米；吊车自重72吨，配重96.6吨，单腿最大受力100吨。德马格AC250型250吨吊车性能参数见附表2。图5-2 德马格AC250型250吨汽车吊外形图表5-2 250吨汽车吊起重机技术参数表翻身时，使用19.3米主臂，工作半径7米，额定载荷114吨，此时吊车负载系数42.105%，满足双机抬吊规范要求。350吨汽车吊、250吨汽车吊满足解体吊装要求。5.1.3 70吨汽车吊（配合先锋号56吨大件翻身溜尾） 翻身时，使用15.05米主臂，工作半径5.5米，额定载荷37吨，此时吊车负载系数75.68%，满足双机抬吊规范要求。5.2 吊点设置验算（1） 吊耳承载力计算：前体最大单重为90t，考虑动载荷系数、不均匀受力系数C1.52及其它因素，按180t计算，共设置4个吊耳，每个吊耳承载力按P=180t/4=45t计算，吊耳采用Q345B，T=40mm。吊耳图如下图所示。图5-3 盾构机前盾、中盾吊耳图（2）吊耳选用计算：Q345B钢材屈服强度为：T3650mm， sT =295Mpa=29.5kg/mm。抗剪强度一般为抗拉强度的0.60.8，按0.629.5约等于17.7kg/mm；根据50吨卸卡尺寸，d设定为100mm；r一般取1.5倍孔径150mm，因此吊耳选用的厚度：t=45000kg17.7 kg/mm100mm25.423mm吊耳安全系数一般为1.11.2，因此吊耳选用厚度为25.4231.2=30.508mm。因此吊耳厚度取40mm满足施工要求。5.3 地基承载力验算5.3.1 350吨汽车吊地基承载力验算350吨吊支在冠梁上，承台厚度500mm，C30混凝土浇筑，由冠梁下部5根桩径为1000mm的护坡桩承担。吊车自重72吨，配重122吨，吊重最大90吨，考虑动载系数1.1，按冠梁承担吊车总荷载100%计算。吊装对冠梁产生的荷载P=72+122+901.1=293（吨）根据建筑桩基技术规范，单桩所能承受荷载为：Quk=Qsk+Qpk= uqsik l + qpk Apu 桩身周长，单位：ml 桩周土的厚度（灌注桩长），单位：mAp 桩端面积，单位：m2qsik 桩极限侧阻力，单位：kpa；qpk 极限端阻力，单位：kpa；取经验参数桩极限侧阻力标准值qsik=46，极限端阻力标准值qpk=850计算得：Quk=5.0274632.5+8502.107=7515.365+1790.95=9006.315KN；不考虑群桩对承载力的影响，也不考虑承台对桩基承载力的影响，则单个承台所能承受荷载为：Q=9006.3155=45031.52KN=4503.152吨P=293吨，即吊装时的荷载将全部由冠梁承担，不会对冠梁产生不利影响。5.3.2挡土墙受力验算按不利情况考虑，吊车支腿支撑在挡土墙内侧，单腿最大受力为110.7吨，支腿下垫6m2m钢制路基箱，钢制路基箱传递到回填土的受力面积为地面荷载为（6+0.42）（2+0.4）=16.32 m2，地面荷载q=110.7吨/16.32 m2=6.78吨/m2=6.789.8=66.4KN/m2。设挡土墙顶部土压力为Pe1，底部土压力为Pe2，则Pe1=qKa=66.40.24=15.95kPaPe2=qKa+hKa=66.40.24+203.60.24=33.23kPa挡土墙受力如下图所示：图5-4 挡土墙侧压力示意图取1延米挡土墙按悬臂构件考虑，由Pe1、Pe2算出挡土墙底部所受弯矩M=15.9542+1/217.281/34=173kNm；底部所受剪力V=15.954+1/217.284=98.36kN。挡土墙厚度为300mm，竖向受力钢筋配置为16150，按规范算出挡土墙底部能承受的极限弯矩Mu=347kNmM=173kNm，挡土墙受弯满足要求。挡土墙能承受的极限剪力Vu=1200kNV=98.36kN，挡土墙剪力满足要求。5.4 钢丝绳强度验算绳扣选用637+1，65，抗拉强度为170kg/mm2，单股使用，绳扣破断拉力为238.53吨。安全系数K取6。 吊装绳扣受力： P=901.1/4sin60=28.58（吨）安全系数K=238.53/28.58=8.346大于6，满足吊装规范安全要求。5.5 吊装机械臂杆长度验算5.5.1 350吨汽车吊吊臂仰角： R=8.5米（中盾、前盾吊装时）；主臂仰角=79， R=14米（刀盘吊装时）； 主臂仰角=72， 吊臂定滑车至动滑车的最小距离： 经计算 R=8.5米（中盾、前盾吊装时）；H=8.08米 R=14米（刀盘吊装时）； H=4.68米 满足吊装所需高度（用于吊装的绳扣单根长度8米）。 吊臂与周边的最小净距： R=8.5米（中盾、前盾吊装时）；X=4.28米 R=14米（刀盘吊装时）； X=9.254米 满足吊装所需安全距离。5.6吊耳处焊缝抗剪强度计算焊接材料为ER50-6，焊缝等级为全熔透一级，以达到焊缝与母材等强，每个吊耳屈服强度为:N=qlt/1000 =29.530040/1000 =354t。N:吊耳屈服强度q:Q345B钢板屈服强度值29.5kg /mm2l:吊耳长度(mm)t:吊耳厚度(mm)吊装设置四个吊耳，四个吊耳强度值总和为：3544=1416t90t(盾构构最大重量)，满足盾构吊装需求。5.7 卸扣验算卸扣的选择按主副钩钢丝绳最大受力选择。主吊卸扣最大受力在盾体完全竖起时，副钩卸扣最大受力是在盾体平放吊起时，按盾体重量50%计。（1） 主吊卸扣选择：P1=901.1/4sin60=28.58（吨） 主钩选用高强卸扣55吨4只。（2） 副钩卸扣选择 根据计算，副钩受力最大为45吨。P3=45/2sin60=25.98（吨） 副钩选择使用高强卸扣35吨2只。 图5-4 卸勾5.8 吊车双机抬吊系数（K）整体验算5.8.1 350吨汽吊和250吨吊双机抬吊盾构翻身过程：（以最重件90吨为例）： 翻转时需采用双机抬吊方式翻转，盾构部件竖立后溜尾吊车摘钩，主吊车单机吊装下井。盾构部件翻转时350吨汽车式吊车与250吨汽车式吊车将盾构部件平衡吊起，大件吊至离地200-500mm高时，吊住盾构部件尾部的250吨汽车式吊车缓慢下钩，使盾构部件自然下垂，此时350吨汽车式吊车完全吊稳大件。盾构双机抬吊翻身时：主吊机：DEMAG AC350型350吨吊车配重122吨，吊钩选用130吨钩（吊350吨汽车吊：杆长：23.6米吊装半径：6米250吨汽车吊：杆长：24.1米吊装半径：6米图5-5 350吨汽车吊、250吨汽车吊双机抬吊示意图自重2.4吨）穿五轮十一股绳；用23.6米主臂吊装。开始翻身时吊装工作半径米6米，吊车吊装负荷52吨（1.1倍盾构部件重量的1/2,加上绳索具及吊钩自重计3吨），此时吊车额定负荷148吨，吊车负荷系数35.135%（吊车性能表75%吊装能力）；随着盾构部件的缓慢竖立，350吨吊车承载逐渐增加，直至承受盾构部件的全部重量，并缓慢变幅至8米，此时吊车额定载荷126吨，吊车负荷系数80.95%（此时盾构已完全竖立，处于单机吊装状态），满足双机抬吊的规范安全要求。辅助溜尾吊车：DEMAG AC250型250吨吊车配重96.6吨，吊钩选用130吨钩（吊钩自重2.4吨）穿三轮七股绳；用24.1米主臂吊装。本次吊装起吊工作半径6米，吊车吊装负荷52吨（1.1倍盾构部件重量的1/2,加上绳索具及吊钩自重计3吨），此时吊车额定负荷126吨，吊车最大负荷系数35.135%（吊车性能表75%吊装能力）；随着主吊车的起钩，辅助溜尾吊车载荷逐渐减小，直至为零并摘钩；吊车负载系数也逐渐减小，整个过程的负载系数均低于双机抬吊的规范要求。翻身时辅助吊车吊钩不能起得太高，始终使盾构机下底部保持在原来高度；主辅吊车密切配合，缓慢操作，尽量减轻惯性冲击，同时用厚半圆管垫在盾构机锐角受力处，确保吊索受力良好。6大试件试吊在开始正式吊装工作之前，按如下程序进行试吊试验。（1）空载试验，检查吊机运转情况和各限位开关是否可靠。空载试验进行如下动作：吊钩的起升和下降（高、中、低速）及其制动和起升限位；变幅（高、中、低速）及其制动和限位；回转及其制动。（2）静载和动载试验。根据现场条件，用最重构件中盾进行静载和动载试吊，按相关作业程序要求绑扎固定好前盾后，缓慢匀速将构件平稳吊离地面约200mm后停止起钩，悬停5分钟。仔细检查起重机主臂、滑轮组、卷扬机构、钢丝绳、吊钩、索具等各部有无裂纹、变形、松动以及其它对起重机性能和安全有影响的损坏等异常情况；检查起重机力矩限制器工作是否正常；并通过测量仪器进行监测起重机站位承载地基有无沉降、塌陷、开裂等情况。确定无异常后，对吊物进行起钩、落钩、变幅、回转等动作，注意控制动作加速度和减速度使其在起重机正常工作范围之内，检查和静载相同的项目（动作和地基监测）是否正常，确认无异常后方可开始正式吊装。7吊装施工技术措施（1）盾构吊装前必须制定详细的吊装方案与工作计划，同时组织有经验的经过技术培训的人员组成拆卸班组。（2）履带吊工作区铺设钢板，防止地层不均匀沉陷。对车站端头墙进行严密的观测，掌握其变形与受力状态。（3）盾构机主机吊耳的布置必须使吊装时的受力平衡，吊耳的焊接必须由专业技术工人操作，同时必须有专业技术人员进行检查监督。（4）吊装前必须对盾构设备所有的管线接口进行标识(机、液、电)。所有管线接头必须做好相应的密封和保护，特别是液压系统管路、传感器接口等。对于液压管线的拆解确保清洁操作，灌注干净油品，及时封堵，防止造成二次污染；由于盾构机卧式吊装出井，立式进出现场，吊装时不能刮、碰盾构机上的接管、电机及其它附属设施。（5）所有管线在原接头处拆解，不采用机械切割等破坏性方式。对于机械连接件的拆装确保设备及人员安全，拆解时不得采用气割割断连接件。（6）在拆装作业过程中严格执行设备元器件保护条例，避免对盾构机其它系统及设备造成伤害，气刨、焊接过程中地线联接要确保在作业位置进行，防止出现作业过程中火花伤害设备；在拆机过程中发现的设备故障或隐患及时记录，以利修理时参照使用。起吊作业时与电缆保持足够安全距离。（7）必须在吊车进入之前，将吊装规划用地及进车现场清理加固，满足吊装要求：宽15米（从吊装孔护坡边缘开始回填、夯实、硬化），进车路线上宽度不小于7米附近的障碍物提前挪走，拐弯处最小拐弯半径大于20米；影响吊车支车站位的围墙大门按要求位置、长度拆除。（8）吊车必须严格按方案指定位置准确站位，且与周边环境保持安全净距（9）由于吊装施工中处于风季，须在盾构机两端用麻绳控制方向，以防吊装时受风载或惯性力剧烈摇摆而与吊装孔壁发生碰撞事故。（10）吊车支腿处需用四块专用路基箱加固，靠近吊装孔处支在专门做的混凝土支墩上。吊车的右侧支腿置于冠梁上方的钢筋混凝土基础上，当前支腿位于管线上方时需要在支腿处铺设20mm厚钢板2层。（11）起吊后盾构机离开地面300毫米时暂停，试吊，检查绳扣、吊车各部件及刹车、支腿，完好无异常后方可继续吊装。 (12) 吊装时需采取措施将盾构机上的部件保护好，防止绳索勒坏盾构机油管及电机。(13) 加强吊装施工作业区的安全防护及警示，由于大件吊出时需拆除竖井防护栏后必须用锥筒和警戒带进行临时防护，并派专人守护。8起重安全操作规程8.1一般规定（1） 起重工必须经过专门安全技术培训，考试合格持证上岗。严禁酒后作业。（2） 起重工应健康，两眼视力均不得低于1.0，无色盲、听力障碍、高血压、心脏病、癫痫病、眩晕、突发性昏厥及其他影响起重吊装作业的疾病与生理缺陷。（3） 作业前必须检查作业环境、吊索具、防护用品。吊装区域无闲杂人员，障碍已排除。吊索具无缺陷，捆绑正确牢固，被吊物与其他物件无连接，确认安全后方可作业。（4） 起重作业时必须确定吊装区域，并设警戒标志，必要时派入监护。（5） 大雨、大雪、大雾及4级以上（含4级）强风等恶劣天气，必须停止露天起重吊装作业。严禁在带点的高压线下或一侧作业。8.2起重工应具备的能力（1） 起重司机必须具备熟知下列知识和操作能力1) 所操纵的起重机的构造和技术性能。2) 起重机安全技术规程、制度。3) 起重量、变幅、起升速度与机械稳定性的关系。4) 钢丝绳的类型、鉴别、保养与安全系数的选择。5) 一般仪表的使用及电气设备常见故障的排除。6) 钢丝绳接头的穿结（卡接、插接）。7) 吊装构件重量计算。8) 操作中能及时发现或判断各机构故障，并能采取有效措施。9) 制动器突然失效能做紧急处理。（2） 信号工必须具备以下知识和操作能力1） 从事信号指挥工作人员，责任心要强，能适应高空作业，经培训考试合格，持证上岗，严禁酒后上岗；2） 信号工应当能够掌握并熟悉运用旗语、哨语和手势、对讲机四种指挥方法；3）信号工要经常检查起重用的吊索具，对其安全技术状况负责；4） 信号指挥时必须精神集中，保证挂钩人员和重物下方人员的安全，以及起重设备的作业安全，保证所吊运的物件、材料、堆放整齐，稳妥及起吊全过程的安全；5） 信号工在从事指挥时必须佩带总公司印制的“信号指挥”标志，工作中要戴好安全帽，站在高空危险部位时要挂好安全带；6） 在吊装异形构件时，必须首先弄清重量再进行起吊；7） 信号工要严格执行吊装安全操作规程，抵制违章作业的指令。坚持“十不吊的规定”，即：被吊物重量超过机械性能允许范围不准吊；信号不清楚不准吊；吊物下方有人不准吊；吊物上站人不准吊；埋在地下物不准吊；斜拉斜牵物不准吊；散物捆扎不牢不准吊；小零件物无容器不准吊；吊物重量不明，吊索具不符合规定不准吊；六级以上强风不准吊；8） 群塔作业时，信号工必须了解防碰撞措施，作业指挥时要注意避让，防止碰撞。（3）司索工必须具备的知识和操作能力1) 必须服从指挥信号的指挥。2) 熟悉运用手势、旗语、哨声的使用。3) 熟悉起重机的技术性能和工作性能。4) 熟悉常用材料重量，构件的重心位置及就位方法。5) 熟悉构件的装卸、运输、堆放的有关知识。6) 能正确使用吊索具和各种构件的栓挂方法。7) 作业时必须执行安全技术交底，听从统一指挥。8) 使用起重机作业时，必须正确选择吊点的位置，合理穿瓜索具，试吊。除指挥及挂钩人员外，严禁其他人员进入吊装作业区。9) 使用两台吊车抬吊时，吊车性能应一致，单机荷载应合理分配，且不得超过额定荷载的80%。作业时必须统一指挥，动作一致。8.3基本操作（1） 穿绳：确定吊物重心，选好挂绳位置。穿绳应用铁钩，不得将手臂伸到吊物下面。吊运棱角坚硬或易滑的吊物，必须加衬垫，或套索。（2） 挂绳：应按顺序挂绳，吊绳不得互相挤压、交叉、扭压、绞拧。一般吊物可用兜挂法，必须保护物平衡，对于易滚、易滑或超长货物，宜采用绳索方法，使用卡环锁紧吊绳。（3） 试吊：吊绳套挂牢固，起重机缓慢起重，将吊绳绷紧稍停，起挂不得过高，试吊中，指挥信号工、挂钩工、司机必须协调配合。如发现吊物重心偏挂或其他物件连等情况时，必须立即停止起吊，采取措施并确认安全后方可起吊。（4） 摘绳：落绳、挺稳、支稳后方可放松吊绳。对易滾、易滑、易散的吊物，摘绳要用安全钩。挂钩工不得站在吊物上面。如遇不易人工摘绳时，应选用其他机具辅助；严禁攀登吊物及吊索。（5） 抽绳：吊钩应与吊物重心保持垂直，缓慢起绳，不得斜拉、强拉、不得旋转吊臂抽绳。如遇吊绳被压，应立即停止抽绳，可采取提头试吊方法抽绳。吊运易损、易滾、易倒的吊物不得使用起重机抽绳。（6） 挂钩作业应遵守以下规定： 1）卡具吊挂是应避免卡具在吊装中被碰撞。 2）扁担吊挂时，吊点应对称与吊物重心。8.4 吊装（1）作业前应检查被吊物、场地、作业空间等，确认安全后方可作业。（2）吊装大型构件使用千斤顶调整就位时，严禁两端千斤顶同时起落；一端使用两个千斤顶时，起落速度应一致。（3）作业时应缓起、缓转、缓移，并用控制绳保持吊物平稳。（4）码放构件的场地应坚实平整。码放后应支撑牢固、稳定。（5）超长型构件