盾构机吊装施工方案

南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 南昌市轨道交通二号线青福区间南昌市轨道交通二号线青福区间 盾构机吊装安全专项方案盾构机吊装安全专项方案 编制 编制 日期 日期 审核 审核 日期 日期 审批 审批 日期日期 中铁一局集团有限公司中铁一局集团有限公司 南昌市轨道交通二号线青福区间项目经理部南昌市轨道交通二号线青福区间项目经理部 二零一八年三月二零一八年三月 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 目目 录录 第一章 编制依据与原则 5 1 1 编制依据 5 1 2 原则 5 第二章 工程概况 6 2 1 工程概述 6 2 3 盾构机情况概述 7 2 4 盾构施工节点计划 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 5 地质情况概述 8 2 5 1 水文地质条件 10 2 5 2 工程环境条件 11 1 区间隧道沿线建筑物调查 11 2 区间隧道沿线管线调查 12 2 6 场地概述及要求 13 第三章 施工计划 13 3 1 施工进度计划 13 3 2 施工机具设备计划 14 第四章 盾构机的吊装 14 4 1 福州路站 2 下 盾构机吊装 14 4 1 1 盾构机下井吊装 14 4 3 备选方案 17 4 3 施工要求和技术保证条件 19 第五章 吊装施工工艺技术 19 5 1 技术参数 19 5 1 1 吊车选型 19 5 1 2 吊耳的选用 20 5 1 2 1 盾构机吊耳的选用 20 吊耳承载能力验算 20 5 1 3 吊装铁扁担 21 5 1 4 吊具选用 22 5 1 4 地面荷载计算 24 5 2 施工工艺流程 25 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 5 3 施工方法 25 5 3 1 施工前准备工作 25 5 3 2 试吊装 26 5 3 3 盾构件翻身施工现场图片 26 5 4 吊装下井工序 27 5 5 吊拆工序 34 第六章 260 吨履带吊起重机的拆装 37 6 1 履带吊概况 37 6 1 1 履带吊概况 37 6 1 2 主要部件重量 38 6 2 风险因素分析及控制措施 39 6 3 履带吊安拆准备 40 6 3 1 人员准备 40 6 3 2 机具设备准备 41 6 3 3 培训交底 41 6 3 4 施工要求 42 6 4 履带吊安装 42 6 4 1 施工工艺流程图 42 6 4 2 安装步骤及主要技术措施 43 6 4 2 1 履带的安装 43 6 4 2 2 安装车体配重 43 6 4 2 3 安装后部配重 44 6 4 2 4 桅杆的安装 44 6 4 3 负荷试验 46 6 4 3 2 空负荷试验 46 6 4 3 3 静负荷试验 46 6 5 履带吊拆除 47 6 5 1 施工工艺流程图 47 6 5 2 拆除步骤及主要技术措施 47 6 5 2 1 臂架下放 47 6 5 2 2 电气线路的连接与附件的安装 48 6 5 2 3 主臂的拆除 48 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 6 5 2 4 桅杆拆除 48 6 5 2 5 后部配重拆除 49 6 5 2 6 车体配重拆除 49 6 5 2 7 履带的拆除 49 6 5 2 8 回收机身及其他零件 49 6 6 质量措施 49 第七章 安全保证措施及应急预案 50 7 1 组织保障 50 7 2 安全技术措施 51 7 2 1 周边环境及注意事项 51 7 2 2 技术措施 53 7 3 应急预案 54 7 3 1 危险源辨识 54 7 3 2 应急救援组织机构 55 7 3 2 1 机构设置 55 7 3 2 2 应急救援职责 56 7 3 3 应急响应及报告制度 57 7 3 4 应急预案的培训与演练 59 7 3 5 应急抢险资源配置 59 7 3 6 安全事故应急救援措施 60 7 3 6 1 起重机倾覆 吊钩脱落 钢丝绳断裂吊装物散落事故应急处理 60 7 3 6 2 施工现场急救概念和急救步骤 61 7 4 监测监控 63 第八章 劳动力计划 64 8 1 专职生产管理人员及责任分工 64 8 1 特殊工种清单 64 附表二 400 吨吊车参数表 66 附表三 220 吨吊车参数表 67 附表四 130 吨吊车参数表 67 附表六 260T 吊车资料 68 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 5 第一章 编制依据第一章 编制依据与原则与原则 1 11 1 编制依据编制依据 1 南昌市轨道交通二号线土建工程青山路口站 福州路站区间相关设计图 纸及要求 2 南昌市轨道交通二号线土建工程青山路口站 福州路站区间岩土工程勘 察报告 3 中华人民共和国道路运输条例 2004 年 7 月 1 日起施行 4 道路大型物件运输管理办法 交公路发 1995 1154 号文 5 超限运输车辆行驶公路管理规定 中华人民共和国交通部令 2000 年第 2 号文 6 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87 号 7 工程测量规范 GB50026 2007 8 起重机安全规程 GB6067 85 9 建筑施工安全检查标准 JGJ59 2011 10 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2012 11 建筑施工起重吊装安全技术规范 JGJ 276 2012 12 履带式起重机安全技术操作规程 DLT 5248 2010 13 南昌市建设施工现场安全标准化管理文件汇编 14 重要用途钢丝绳 GB 8918 2006 15 盾构机相关图纸及吊装清单 16 260 吨履带吊 400 吨汽车吊 220 吨汽车吊 130 吨汽车吊使用说明 书及其性能参数 17 施工场地平面布置图 18 本单位承接类似工程施工的实际施工经验 19 适用于本工程的标准 规范 规程及江西省 南昌市有关安全 质量 工程验收等方面的标准 法规文件 1 21 2 原则原则 1 贯彻 安全第一 质量第一 的总体原则 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 6 2 坚持 统筹规划 流水作业 的施工原则 3 有利于安全生产 文明施工 节约用地和环境保护 4 坚持执行设计文件 技术规范和标准的要求 正确选择施工方案 实行 全面质量管理措施 5 坚持优化技术方案和推广应用 四新 成果的原则 在施工中发扬创新 精神 以科技为先导 应用新技术 新材料 新工艺 新设备 积极寻求全方 位的合理化建议 对技术方案进行不断的优化 第二章 工程概况第二章 工程概况 2 12 1 工程概述工程概述 青山路口站 福州路站区间设计起于福州路站 线路沿八一大道向北推进 途经南京西路路口 下穿物资大楼 至阳明路与八一大道交叉口处进入青山路 口站 地势平坦 地面主要为混凝土路面 沥青路面 绿化带及高楼等 地下 管线沿道路两侧分部密集 区间隧道覆土厚度约为 9 80 12 50m 左线起迄里 程 ZDK37 191 509 ZDK37 686 946 长链 13 497m 区间长度 510 852m 右 线起迄里程 YDK37 143 109 YDK37 686 946 区间长度 545 736m 2 1 12 1 1 青青 福区间福区间 青 福区间始发段线路沿线地面高程为 20 1 20 8m 接收段线路沿线地面高程 为 20 5 22 0m 区间线路最小转弯半径为 300m 盾构始发段存在半径 1000m 的曲 线段 盾构接收段存在半径 300m 的曲线段 2 22 2 盾构施工总体筹划盾构施工总体筹划 施工组织总体安排 施工组织总体安排 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 7 2 32 3 盾构机情况概述盾构机情况概述 本工程隧道采用中铁建装备盾构机进行施工 本工程选用的盾构机是一台中铁建装备一台海瑞克盾构机土压平衡盾构机 主其各部件尺寸及重量如下 表表1 11 1 海瑞克 海瑞克 S 540S 540盾构机尺寸重量表盾构机尺寸重量表 序 号 名称数量尺寸 m 重量 吨 备注 1 刀盘 1 直径 6 28 高 1 52 53 2 前盾 1 直径 6 25 高 2 11 92 汽车吊吊装时拆除 3 个电机重量控制在 83 吨以下 履带吊吊装 时拆出油缸一个重量 控制在 90 吨 3 中盾 1 直径 6 24 高 2 58 90 汽车吊吊装时拆除 3 个电机重量控制在 83 吨以下 4 盾尾 1 直径 6 24 高 3 605 32 5 螺旋输送机 1 长 12 3 宽 1 2 高 1 3 27 6 管片拼装机 1 长 5 宽 4 2 高 4 27 7 桥架 1 长 12 9 宽 5 高 3 5 22 8 管片输送小 车 1 长 6 宽 1 6 高 0 6 7 9 尾架 1 长 5 7 宽 4 7 高 3 8 17 10 一号台车 1 长 11 8 宽 5 高 4 29 11 二号台车 1 长 10 8 宽 5 1 高 3 8 42 12 三号台车 1 长 10 3 宽 4 7 高 3 8 28 13 四号台车 1 长 10 3 宽 4 7 高 3 8 29 14 五号台车 1 长 9 6 宽 4 7 高 3 8 23 合计 14 约 518 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 8 表表 1 21 2 中铁装备 中铁装备 134134 盾构机尺寸重量表盾构机尺寸重量表 序 号 名称数量 外形尺寸 长 宽 高 重量 吨 备注 1 刀盘 1 6 28 1 603m 2 5m 53 2 前盾 1 6 25 2 078m110 汽车吊吊装时拆除 8 个电 机 人仓 重量控制在 83 吨以下 3 中盾 1 6 24 2 806m110 汽车吊吊装时拆除 10 个 油缸重量控制在 83 吨以 下 4 盾尾 1 6 23 3 89m32 5 拼装机 15 195 5 048 3 6m20 6 设备桥 113 611 4 985 4 904m15 7 喂片机 15 22 1 66 0 545m3 8 一号台车 19 35 4 705 3 92422 9 二号台车 112 124 4 51 3 92435 10 三号台车 19 992 4 44 3 924m21 11 四号台车 19 992 4 605 3 924m25 12 五号台车 19 992 4 1 3 924m18 13 六号台车 16 4 4 1 3 924m13 14 通风系统 1 散件 3 5 15 螺旋输送机 一级 112 756 0 88 0 88m22 16 螺旋输送机 二级 17 591 0 88 0 88m13 合计 16515 5 2 4 地质情况概述地质情况概述 根据工程地质断面图青山路口站 福州路站区间隧道洞身结构范围内岩土 层依次为砂砾层 圆砾层 围岩等级为 级 表表 1 21 2 隧道围岩分级及岩土施工工程分级表隧道围岩分级及岩土施工工程分级表 土层编号及 岩土名称 主要工程地质特征隧道 围岩 岩土施工分级 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 9 分级等级分类 杂填土 素填土 主要由粉质粘土和中细砂组成 未经碾 压处理 均一性差 松土 粉质粘土成份主要以粉粘粒为主 软可塑状 普通 土 细砂 稍密 中密 饱和 成分主要为石英 长石 砂岩及硅质岩 松土 中砂 中密 饱和 成分主要为石英 长石 砂岩及硅质岩 含有砾石 松土 粗砂 中密 饱和 成分主要为石英 长石 砂岩及硅质岩 含有砾石 松土 砾砂 稍密 中密 颗粒粒径以 0 2 2cm 含 量 20 35 最大粒径 4 6cm 含量 5 15 填充中粗砂 松土 圆砾 饱和 中密 密实 级配一般 砾石母 岩成分以石英质岩 砂岩为主 粒径一 般 2 30mm 含量约 50 70 磨圆度好 间隙由中 粗 砾砂充填 偶夹粘土薄 层 硬土 强风化 泥质粉砂岩 风化强烈 岩石组织结构已大部分破坏 呈半岩半土状 泥状 遇水易软化 硬土 中风化 泥质粉砂岩 原岩风化较剧烈 岩石组织结构部分破 坏 粉砂状结构 层状构造 泥质或钙 质胶结 岩质较软 遇水易软化 软质 岩 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 10 图图 1 21 2 青 福盾构区间隧道洞身地层统计 青 福盾构区间隧道洞身地层统计 2 5 12 5 1 水文地质条件水文地质条件 1 地下水类型与地下水位埋深 本区间地貌上属于河流侵蚀地貌 地势平坦宽广 揭露第四系地层为人工 填土层 全新统冲积层 上更新统冲积层 基岩为第三系泥质粉砂岩 砂砾岩 及少量泥岩 地下水位的变化受地形地貌和地下水补给来源等因素控制 根据 地质勘察报告可知 在钻孔内测得地下水位 8 9 9 7m 高程 17 9 22 1m 地 下水主要接受大气降水垂直补给和赣江水体的侧向补给 受人为开采影响较小 赣江是江西省第一大河流 流经南昌市区 最后注入鄱阳湖 全长 827km 总流域面积 8 3 万 km2 在八一桥下游分为北支 中支 南支三支 浅 滩较多 赣江汛期一般为 4 6 月份 受长江水位影响 水位涨落历时长 8 月 以后 水位开始缓慢消退 10 月至翌年 3 月为枯水期 枯水期持续时间长 据 外洲水文站资料 赣江最高洪水位高程 25 13m 最低水位 13 50m 2007 年 最大洪峰流量 21200 m3 s 1982 年 6 月 20 日 最枯流量 172m3 s 最大流速 2 53m s 随着两岸标准堤防的建成 岸线受到堤塘的限制 目前岸线已经基 本趋于稳定 拟建的区间隧道距赣江约 380 900m 根据本区间沿线地下水赋存条件 含水介质及水力特征分析 地下水主要 有三种基本类型 分别为人工填土层上层滞水 第四系松散层孔隙水和基岩裂 隙水 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 11 人工填土层上层滞水 根据区域经验 该层地下水多分布于上部人工填 土层中 分布极不均匀 无连续水位面 水位变化比较大 受地表水影响极大 第四系松散层孔隙水 主要赋存于第四系全新统 上更新统砂砾石层中 沿线分布的砂砾石层一般为稍密 中密 饱和 属于富水地层 具有透水性强 的特征 且与地表水水力联系十分密切 砂砾石层主要被人工填土层及粉质黏 土覆盖 局部地段被淤泥质粉质黏土覆盖 地下水具微承压性 2 地下水水质 地下水对混凝土结构具均为微腐蚀性 地下水在长期浸水及干湿交替的情 况下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性 3 各类地下水的补 迳 排条件及相互间关系 上层滞水主要接受大气降雨入渗补给 水位随气候变化大 赣江洪水期 间会对该层地下水形成局部返补 孔隙水与赣江地表水体呈互为补排关系 连通性好 平水季节及枯水季 节地下水补给地表水 地下水向赣江排泄 汛期赣江水位上涨 地表水体返补 给地下水 2 5 22 5 2 工程环境工程环境条件条件 1 1 区间隧道沿线建筑物调查区间隧道沿线建筑物调查 表表 1 31 3 区间隧道沿线建筑物调查情况表区间隧道沿线建筑物调查情况表 风险点基本状况描 述 风险点与隧道关系 序号 风险点 位置 名称 结构 形式 基础 形式 平面 关系 剖面关 系 工 法 建议处 理措施 备注 1 青山路 口站 福州路 站 福州 路地 下通 道 箱涵 框架 结构 底板 基础 上 下行 线均 下穿 基底标 高 14 7m 盾 构 施工过 程中进 行动态 监测 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 12 2 青山路 口站 福州路 站 江西 省医 学科 学研 究院 钢混 结构 8 层 预制 方桩 基础 距隧 道外 边线 3 6m 桩径 0 35 0 35m 桩长 10m 左 右 盾 构 施工过 程中进 行动态 监测 3 青山路 口站 福州路 站 南大 眼科 医院 钢混 结构 12 层 钻孔 灌注 桩基 础 距隧 道外 边线 3 2m 桩径 0 8 1 6m 桩 长 18 5m 左右 盾 构 施工过 程中进 行动态 监测 4 青山路 口站 福州路 站 中医 院门 诊部 砖石 混合 结构 6 层 人工 挖孔 灌注 桩基 础 距隧 道外 边线 5 3m 桩径 0 9 1 5m 桩 长 8m 左 右 盾 构 施工过 程中进 行动态 监测 5 青山路 口站 福州路 站 物质 交易 中心 主楼 砖石 混合 结构 16 层 箱型 基础 距隧 道外 边线 1 26m 基底标 高 14 7m 盾 构 施工过 程中进 行动态 监测 6 青山路 口站 福州路 站 物质 交易 中心 北侧 楼 砖石 混合 结构 4 层 打入 式灌 注桩 基础 下行 线穿 越 桩长 8m 盾 构 施工过 程中进 行动态 监测 7 青山路 口站 物质 交易 砖石 混合 打入 式灌 距隧 道外 桩长 8m 盾 构 施工过 程中进 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 13 福州路 站 中心 南侧 楼 结构 4 层 注桩 基础 边线 6 65m 行动态 监测 2 2 区间隧道沿线管线区间隧道沿线管线调查调查 区间位于城市市区 沿线主要存在的管线有市政污水 煤气 自来水 通 信 上水 雨水 电力电缆等管线 2 6 场地概述及要求场地概述及要求 顶板吊装 顶板的承载能力需总包和设计沟通 计算 采取的措施要有有 详细的计算书 采用 40cm 厚 C30 砼 中间铺设双层网片 260 吨履带吊工作需要场地面积 40 米 18 米 400 吨需要场地面积 22 米 14 米 220 吨需要场地面积 18 米 12 米 130 吨需要场地面积 16 米 11 米 第三章 施工计划第三章 施工计划 3 13 1 施工进度计划施工进度计划 本标段盾构机 4 次吊装下井 4 次吊装上井 以 1 台盾构井下井 上井为 例 下井工期为 4 天 上井工期为 4 天 海瑞克盾构机采用普通 260 吨履带吊 中铁装备盾构机采用加强版 260 吨履带吊 开始吊装时间暂定为 2018 年 5 月底 表 3 1 盾构机下井吊装顺序安排 序号盾构吊装作业内容起重设备备选设备 1 6 3 台车下井吊装260 吨履带吊130 吨汽车吊 2 2 1 台车 桥架 螺 旋机下井吊装 260 吨履带吊220 吨汽车吊 3 中盾 前盾下井吊装260 吨履带吊 400 吨汽车吊 130 吨汽车 吊 4 拼装机 尾盾下井螺旋 机吊装 刀盘 260 吨履带吊 130 吨汽车吊 220 吨汽车 吊 螺旋机单车吊装 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 14 表 3 2 盾构机上井吊装顺序安排 序号盾构吊装作业内容起重设备备注 1 螺旋机吊装 尾盾 拼 装机上井吊装 260 吨履带吊 130 吨汽车吊 220 吨汽 车吊 螺旋机单车吊装 2 刀盘 中盾 前盾上井 吊装 260 吨履带吊 400 吨汽车吊 130 吨汽 车吊 3 螺旋机 桥架 台车 1 2 260 吨履带吊220 吨汽车吊 4 台车 3 6 260 吨履带吊130 吨汽车吊 3 23 2 施工机具设备计划施工机具设备计划 表 3 3 吊装盾构机时 施工机具设备见下表 序号机 具 设 备吊 装 内 容数 量 1 260 吨履带吊 前盾 中盾 尾盾 刀盘 台车 拼装机 中 心平台 桥架 螺旋机及大件翻身 1 台 2 400 吨汽车吊前盾 中盾1 台 3 220 吨汽车吊刀盘 2 台车1 台 4 130 吨汽车吊其他台车及中前盾翻身 尾盾翻身1 台 5 6 37 1 钢丝绳 用于海瑞克中盾 前盾的吊装 翻身 抗拉强 度为 170kg mm2的 65mm 长度为 9m 2 对 6 6 37 1 钢丝绳 用于刀盘 盾尾吊装 抗拉强度为 170kg mm2 的 47 5mm 长度为 9m 1 对 7 6 37 1 钢丝绳 用于台车 其它构件吊装 抗拉强度为 170kg mm2的 34 5mm 长度为 9m 3 对 8 55t 卸扣用于中盾 前盾 刀盘的吊装4 只 9 35t 卸扣中盾 前盾 翻身4 只 10 25t 卸扣用于台车的吊装4 只 11 17t 卸扣用于台车的吊装4 只 第四章 盾构机的第四章 盾构机的吊装吊装 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 15 4 14 1 福州路站 福州路站 2 2 下 盾构机吊装下 盾构机吊装 4 1 14 1 1 盾构机下井吊装盾构机下井吊装 台车下井 1 260 吨履带吊吊装台车站位场地需清理并进行水泥硬化处理尺寸为 40 米 18 米 2 台车最重为 42 吨 采用 1 台 260 吨履带吊吊装下井 工作半径为 12 米 臂长 21m 主臂 7m 副臂 有效起重量为 91 吨 额定重量的 80 计算 可以吊 装 72 8 吨 可以满足要求 当选用加强版 260 吨履带吊吊装时 工作半径 12 米 臂长 19m 主臂 7m 副臂 有效起重量为 125 吨 额定重量 80 计算 可以 吊装 100 吨 可以满足吊装要求 3 钢丝绳选用 2 号台车采用直径为 34 5mm 长 9m 的 3 对 卸扣选用 25 吨的卸扣 4 个 其他 30 吨以下的台车采用直径为 34 5mm 长 9m 的 2 对 卸 扣选用 17 吨的卸扣 4 个 福州路站场地平面布置图 福州路站盾构机台车下井平面布置图 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 16 盾构机台车下井立面图 盾构机大件下井 1 海瑞克盾构机前盾最重为 92 吨 采用 1 台普通版 260 吨履带吊吊装下井 工作半径为 10 米 臂长 21m 主臂 7m 副臂 有效起重量为 119 吨 额定重量 的 80 计算 可以吊装 95 2 吨 吊装时拆除电机 1 个 重量控制在 90 吨以下 可以满足要求 2 中铁装备盾构机前盾最重为 110 吨 选用一台加强版 260 吨履带吊吊装时 起重作业半径为 10m 臂长为 19m 主臂 7m 副臂 主钩有效起重量为 166 2T 按额定重量的 80 计算为 132 96 吨 吊索具重量为 5 吨 盾体最重为 110 吨 可以满足要求 3 盾构机翻身过程 260 吨履带吊主钩先将盾构部件单独从运输车吊至地 面后落稳 将 260 吨履带吊副钩的钢丝绳挂在盾构件上 副钩缓慢下降 主钩 缓慢上升 最终将盾构件竖直吊起 履带吊主副钩复合吊装作业时按平稳 同 步 协调的原则进行 4 钢丝绳选用 盾构机采用直径为 65mm 长 6m 的 4 根 直径为 47 5mm 长 6 米的 2 对 刀盘采用直径为 56mm 长 6m 的 4 根 卸扣选用 55 吨的卸扣 10 个 刀盘卸扣选用 55 吨的卸扣 2 个 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 17 福州路站左线 右线盾构机大件卸车图 福州路站左线 右线盾构机大件翻身图 福州路站左线 右线盾构机大件下井图 盾构机大件吊装立面图 4 34 3 备选方案备选方案 盾构机台车吊装 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 18 1 2 台车最重为 42 吨 采用 1 台 220 吨汽车吊吊装 工作半径为 11 米 臂长 26 7 米 有效起重量为 54T 额定重量的 80 计算 可以吊装 43 2 吨 满足吊装要求 其他 30 吨以下的台车 采用 1 台 130 吨汽车吊吊装 工作半径 为 11 米 臂长 25 1 米 有效起重量为 40 75T 额定重量的 80 计算 可以 吊装 32 6 吨 满足吊装要求 福州路站盾构机台车吊装平面图 盾构机台车下井立面图 盾构机大件吊装 1 盾构机翻身 400 吨汽车吊车 起重作业半径为 10m 臂长 15 米 有效起重量为 110 吨 按额定重量的 80 计算为 88 吨 130 吨汽车吊车 起重作业半径为 7m 臂长 16 9 米 有效起重量为 66T 按额定重量的 80 计算为 52 吨 盾体最重 110 吨 可 以满足吊装要求 2 下井 上井过程 用 400 吨汽车吊 起重作业半径为 10m 以内 臂长 15 米 有效起重量为 110 吨 按额定重量的 80 计算为 88 吨 吊索具重量为 4 吨 前盾最重拆除电 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 19 机 8 个 人仓 中盾最重拆除油缸 10 个 重量控制在 83 吨以下 可以满足吊 装要求 福州路站盾构机大件翻身图 福州路站盾构机大件下井图 4 34 3 施工要求和技术保证条件施工要求和技术保证条件 吊装中铁装备盾构机采用壹台 260 吨履带吊 备选 400 吨汽车吊 进行吊 装 吊装的难度在于本标段场地相对狭窄 吊车的站位区域选择小 地基的载 荷能力必须满足吊车的承重需要 盾构机吊装工作难度大 且在吊装过程中 为保证被吊和拼装的盾构机部 件的安全性 不允许有地面的接触点 必须保证吊装过程一次性完成 因此 在吊装实施过程中吊装单位及现场安装人员应严密配合 精心指挥 安全操作 必须配备统一的 具有丰富吊装经验和现场协调能力的现场管理人员 坚决做 到精心组织 精心作业 做到施工前认真准备 施工过程中选取最佳的吊装方 案 确保设备和操作安全 第五章 吊装施工第五章 吊装施工工艺技术工艺技术 5 15 1 技术参数技术参数 该盾构机尺寸大 重量较重 盾构机需要分件吊装 通过施工工艺 工序 经济性分析 在满足施工技术的要求 又满足经济的需要的条件下 选用 260 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 20 吨履带吊作吊装设备 吊装盾构机构件 如前盾 中盾 刀盘 尾盾 其他构 件如螺旋机 拼装机 台车 进行盾体翻身 吊装工作 5 1 15 1 1 吊车选型吊车选型 吊装设备为 主选 260 吨履带吊 1 台 备选 400 吨汽车吊 220 吨汽车吊 130 吨 汽车吊 70 吨汽车吊 1 台 以及相应的吊具 机具 工具等 根据吊车外形及吊装场地布置 盾构机大件下井 1 海瑞克盾构机前盾最重为 92 吨 采用 1 台普通版 260 吨履带吊吊装下井 工作半径为 10 米 臂长 21m 主臂 7m 副臂 有效起重量为 119 吨 额定重量 的 80 计算 可以吊装 95 2 吨 吊装时拆除电机 1 个 重量控制在 90 吨以下 可以满足要求 2 中铁装备盾构机前盾最重为 110 吨 选用一台加强版 260 吨履带吊吊装时 起重作业半径为 10m 臂长为 19m 主臂 7m 副臂 主钩有效起重量为 166 2T 按额定重量的 80 计算为 132 96 吨 吊索具重量为 5 吨 盾体最重为 110 吨 可以满足要求 3 备选主汽车吊选用 400 吨汽车吊车 起重作业半径为 10m 以内 臂长 15 米 有效起重量为 110 吨 按额定重量的 80 计算为 88 吨 吊索具重量为 4 吨 前盾最重拆除电机 8 个 人仓 中盾吊装时拆除油缸 10 个 重量控制在 83 吨 以下 可以满足吊装要求 5 1 25 1 2 吊耳的选用吊耳的选用 仅供参考 仅供参考 5 1 2 1 盾构机吊耳的选用 吊耳承载能力验算 盾体重要部件起吊用的吊耳共 14 个 吊耳采用 16Mn 厚 80mm 热轧钢板气割 制成 2 强度计算 F A F M N 30 12000 80 300 15N mm2 吊耳厚度按 80mm 吊 耳宽按 300mm 170N mm2 钢结构设计规范 GB51007 2003 表 3 4 1 1 F 为吊耳所承载的力 M 为吊耳剪切面的宽度即吊耳厚度 N 为吊耳剪切 面长度 3 焊缝计算 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 21 f M he lw N 0 7hf l 2hf 30 12000 COS30 0 7 20 300 2 20 81 65 N mm2 焊缝高度按 20mm 长度按 300mm 200 N mm2 钢结构设 计规范 GB51007 2003 表 3 4 1 3 f N he lw N 0 7hf l 2 hf 30 12000 SIN30 0 7 20 300 2 20 50N mm2 200 N mm2 钢结构设计规范 GB51007 2003 表 3 4 1 3 M 为作用于垂直焊缝长度方向的力 N 为作用于平行焊缝长度方向的力 he 为焊缝计算高度 lw 焊缝计算长度 hf 为焊缝高度 l 为焊缝长度 焊缝是一级焊缝 吊耳焊接完毕后进行探伤检测 合格并取得检测报告后 方可吊装 5 1 35 1 3 吊装铁扁担吊装铁扁担 铁扁担 采用 1 根 4 米长 外 159mm 壁厚 20mm 的无缝钢管 钢丝绳 采用 4 根翻身用的钢丝绳 钢板吊耳 采用 2 块 50mm 的钢板 图图 6 16 1 铁扁担示意图铁扁担示意图 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 22 图图 6 26 2 吊装铁扁担吊耳及尺寸吊装铁扁担吊耳及尺寸 验算 吊装所用扁担为传力扁担 位于副吊 用于盾体顺直作业 扁担为 4m 长 外径 159mm 壁厚 20mm 的钢管 吊装孔加装 20mm 厚的加强 圈 保证吊装安全 吊耳部位钢板采用 40mm 厚 Q235B 钢板 上部两个吊耳 下 部两个吊耳 吊耳尺寸见上图 由扁担受力情况分析 吊耳位置钢板主要 受拉力 弯矩很小 所以吊耳位置验算抗拉强度 N S 325 103 300 40 27 08 375 Q235 钢板的抗拉强度 吊耳钢板 抗拉强度满足要求 长细比 钢管的惯性矩 长细比 i 1 4000 50 80 120 满足要求 强度验算 荷载按构件重力乘以动力系数 1 5 铁扁担在起吊构时 承受轴向力 N 和弯矩 M 由钢管自重产生 容许应力 取 215N mm2 所受拉力按最重构件中盾翻转时计算 总负载 Q 129t 副吊荷载 Q 副吊 62 5t 铁扁担下侧钢丝绳拉力 F 拉 1 2Q 副吊 312 5KN 铁扁担承受的轴向力 N 1 5F 拉 tan700 1 5 113 6 170 4 钢管自重 G V 2 762KN 跨中截面弯矩 M FL 4 2 762 103KN m 强度验算 N A M W 170 4 103 8796 46 2 762 106 1 05 2 748 104 115 09N mm2 215N mm2 满足要求 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 23 5 1 45 1 4 吊具选用吊具选用 中铁建盾构机吊具的选用 1 钢丝绳选用 盾构机的前盾 中盾 尾盾有四个吊点 刀盘有二个吊点 钢丝绳的选用按盾构前盾考虑 构件最重 110t 直径 6250mm 采用四个 吊点 两吊耳钢丝绳之间的最大夹角 20 可求出吊点最大荷载为 27 5 吨 cos10 28 吨 应选用抗拉强度为 170kg mm2 D 65 的 6 37 钢丝绳 查资料 可知其破断拉力为 266 5 吨 安全系数 K 266 5 28 9 5 施工要求 8 12 满足 施工要求 盾构机的刀盘构件重 53t 直径 6280mm 采用两个吊点 两吊耳钢丝绳之间 的最大夹角 20 可求出吊点最大荷载为 26 5t cos10 29 91t 每个吊 点设 2 根钢丝绳 每根钢丝绳受力为 13 45t 应选用抗拉强度为 170kg mm2 D 52 的 6 37 钢丝绳 查资料可知其破断拉力为 170 5t 安全系数 K 170 5 13 45 12 68 施工要求 8 12 满足施工要求 盾构机台车最重 42t 可求出吊点承受较大大荷载为 10 5t cos45 14 85t 承受较小荷载点为 10 5 cos45 7 4t 承受荷载较大点选用抗拉强 度为 170kg2 D 34 5 的 6 37 钢丝绳 2 根 查资料可知其破断拉力为 75 8t 则安全系数 K 75 8 7 425 10 2 施工要求 8 12 满足施工要求 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 24 注 表中粗线左侧可供应光面或镀锌钢丝绳 右侧只供应光面钢丝绳 2 卸扣选用 盾构机的前盾 中盾卸扣的选用按盾构前盾考虑 构件重 110t 采用四个 吊点 每吊点为 27 5t 选用 55 吨的卸扣 直径为 66 5mm 安全负荷为 55t 满足施工要求 盾构机的刀盘重 53t 采用二个吊点 每吊点为 26 5t 选用 55 吨的卸扣 直径为 66 5mm 满足施工要求 盾构机台车最重为 42t 有四个吊点 每吊点为 10 5t 选用 25 吨的卸扣 直径为 44 5mm 安全负荷 25t 满足施工要求 30 吨以下的台车选用 17 吨的卸 扣 直径为 38 1mm 安全负荷 17t 满足施工要求 表 5 2 卸扣主要数据表 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 25 5 1 45 1 4 地面荷载计算地面荷载计算 1 地面载荷按 260 吨履带吊装最大重量部件时所承受的最大载荷计算 主机质量 58T 臂 26 吨 左 右履带分别重 28T 转台配重 100 吨 车身配重 40 吨 前盾 110T 小计 390T 260 吨履带吊需要场地尺寸为 40 米 20 米 履带吊两履带间距为 10m 吊 臂工作半径为 10m 吊点距履带中心距离为 10m 5m 5m 吊车重心距左右履带 距离为 5m 配重距左履带距离为 10m 设左履带承受荷载为 R1 右履带为 R2 吊车工作时以左右履带为支点计算力矩 R1 10 110 5 85 10 28 10 40 85 5 计算出 R1 120 5t 因为 R1 R2 390t 所以 R2 269 5t 履带吊下铺设钢板面积为 10m 2m 20m2 按垫层 硬化层厚度为 0 5 米 45 角扩散 面积为 26 39m2 则履带对地面最大压力通过钢板传到地面上 P 为 2695 26 39 102 12KPa 基地承载力为 kpa 满足吊装要求 2 地面载荷按 400 吨吊车吊装最大重量部件时所承受的最大载荷计算 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 26 吊车质量 84T 配重 120 吨 前盾 110t 小计 314T 400 吨汽车吊站位场地需硬化处理 具体尺寸为 22 米 14 米 假设靠近基 坑侧吊车支腿为后支腿 吊车前后支腿间距为 9m 吊臂工作半径为 10m 吊点 距后支腿距离为 10m 4 5m 5 5m 吊车重心距后支腿距离为 5 5m 配重距后置 腿距离为 9m 设前支腿承受荷载为 R1 后置腿为 R2 计算模型如下图 吊车工作时以前支腿为支点计算力矩 R1 9 120 9 84 4 5 110 5 5 计算出 R1 94 78t 因为 R1 R2 314t 所以 R2 219 22t 汽车吊支腿下打脚钢板为 2 5m 2m 2 10m2 则汽车吊支腿对地面最大 压力通过打脚板传到钢板上 P 为 2192 13 395 163 64KPa 基地承载力为 kpa 满足吊装要求 5 25 2 施工工艺流程施工工艺流程 盾构机下井吊装顺序 盾构机下井吊装顺序 盾构机下井吊装顺序 6 台车 5 台车 4 台车 3 台车 2 台车 1 台 车 桥架 中盾 前盾 刀盘 拼装机 盾尾 吊装螺旋机 盾构机上井吊装顺序 盾构机上井吊装顺序 盾构机上井吊装顺序 螺旋机吊装 尾盾 拼装机 刀盘 前盾 中盾 桥架 1 台车 2 台车 3 台车 4 台车 5 台车 6 台车 5 35 3 施工施工方法方法 5 3 15 3 1 施工前准备工作施工前准备工作 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 掌握结构的长度 宽度 高度 重量 型号 数量等 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 高空及周边的环境情况 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 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 27 4 技术人员应细致 认真 全面的对现场施工人员进行技术交底 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 5 3 25 3 2 试吊装试吊装 在吊装前 检查吊车及吊具的性能 完全符合要求后 先进行起重试吊 开始起吊时 应先将构件吊离地面 200 300mm 后停止起吊 并检查起重机的稳 定性 制动装置的可靠性 构件的平衡性和绑扎的牢固性等 待确认无误后 方可继续起吊 已吊起的构件不得长久停滞在空中 5 3 35 3 3 盾构件翻身施工盾构件翻身施工现场现场图片图片 图 5 3 盾构翻身吊装图 5 45 4 吊装下井工序吊装下井工序 工序 步骤施工顺序说明 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 28 1 组装六 节台车 吊第六节台车同时组装第五 节台车并送到井口 吊第五 节台车同时组装第四节台车 并送到井口 第四节台车吊 入井内同时组装第三节台车 并送到井口 将第三节台车 吊入井内同时完成第二节台 车的组装及井内第三 四 五 六节台车的连接 依此类推完成六节台车的组装 下井及连接 1 2 3 图 5 4 台车吊装图 2 设备桥的吊装 工序步骤施工顺序说明 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 29 2 吊装 桥架 一节台车吊入井 内的同时对桥架 进行组装 桥架吊入井内 图 6 2 设备桥吊装及其与 1 号台车连接 1 图 5 5 桥架吊装图 3 螺旋输送机吊装 工序步骤施工顺序说明 3 吊装 螺旋 输送 机 1 号台车吊入井内的 同时对桥架进行组 装 桥架吊入井内 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 30 图 5 6螺旋输送机下井 向后平移 4 中盾 前盾吊装 图 5 7 盾构机翻身吊装图 工序步骤施工顺序说明 4 吊装 中盾 前盾 螺旋输送机后 移 先中盾再 前盾吊入井内 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 31 图 5 8中盾吊装现场图 图 5 9前盾吊装现场图 5 刀盘吊装下井 工 序 步 骤 施工顺序说明 5 组 装 刀 盘 前盾与中 盾的连接 及后移 刀盘吊入 井内 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 32 图 5 10刀盘吊装拼装图 6 拼装机吊装 图 5 11拼装机吊装下井图 工序步骤施工顺序说明 6 吊装 拼装 机 主机连接及前移 管片拼装机吊入 井内及拼装 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 33 7 盾尾下井 吊装图如下 工序步骤施工顺序说明 7 盾尾 下井 主机连接及前 移 管片拼装机及 盾尾的吊入井内 及拼装 1 2 图 5 12尾盾吊装图 3 4 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 34 8 吊装螺旋输送机 图 5 13螺旋机吊装图 9 盾尾的连接 图 5 14尾盾连接图 工序步骤施工顺序说明 8 吊装 螺旋输 送 螺旋输送机 前移 螺旋输送机 吊装 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 35 5 55 5 吊拆工序吊拆工序 1 盾构吊拆场地准备工作 1 地面场地准备 盾构机吊拆施工场地布置与吊装基本一致 严格按照规划的场地进行履带 吊及平板车布置 首先保证履带吊 或汽车吊 吊拆盾构主机各构件的吊点控 制在 9 米内 平板车停放位置同样控制在 9 米范围内 2 井下场地准备 盾构机吊拆时井下其他相关安全文明施工设施与盾构机吊装场地布置基本 一致 因车站施工时已对场地进行相关布置 不再叙述 2 盾构吊拆准备工作 在盾构机接收平稳推上接收基座后 在刀盘 前盾 中盾 盾尾吊装时的 吊耳位置焊接吊耳 不得改变位置 每个吊耳焊接时要保持连续性 不得随意 间隔停止 采用二氧化碳保护焊 焊接时采取保温措施和敲击释放应力 焊接 吊耳时所做的爬梯及焊接操作平台应确保安全 焊接完成后应对吊耳焊缝进行 探伤工作 确保吊耳焊接质量 盾构机吊拆前进行吊装时的检查准备程序 对吊车 吊具及场地环境等进 行检查核实 确保吊拆安全顺利 3 盾构吊拆施工流程 盾构机构件吊拆出井施工流程与吊装下井施工流程基本相反 吊拆流程图 如下图所示 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 36 施工准备 拆卸皮带及皮带斜 架 管线接头标记 断开 1 6 盾构台车 拆卸断开连接桥架 盾构前移至吊装井 焊接吊耳及探伤 拆卸螺旋机后推预 存 拆卸吊出盾尾 拆卸吊出管片拼装机 分解盾尾和中盾前移 拆卸吊出刀盘 分解前盾与中盾 拆卸平移吊出中盾 拆卸平移吊出前盾 铺设台车及运输轨 道 吊出螺旋输送机 吊出连接桥架 吊出 1 5 台车 盾构运输出场 图 5 16盾构吊拆施工流程图 4 螺旋机拆卸预存 拆除刀盘后 利用 100t 液压千斤顶使主机前移至接收基座前端 拆除管片 拼装机底部支撑梁 安装平板车轨道延伸至管片安装机位置 用两个 10t 的手 拉葫芦分别挂住螺旋机的前部和中部的吊耳 后部吊耳用地面吊车钢丝绳挂辅 助吊放 再用一个 10t 手拉葫芦水平向后拉住螺旋机 各吊点检查正常后逐一拆卸螺旋输送机前部的法兰固定螺栓及中部销轴 慢慢的拉升水平手拉葫芦将螺旋输送机拉出来 利用手拉葫芦配合吊车 转换 吊点将螺旋机抽出 下放在平板车支架上 5 盾尾吊拆出井 盾尾用 4 条钢丝绳挂在主钩上 将 4 个美式弓型 55t 卸扣分别连接到已焊 接好的 4 个吊耳上 吊机慢慢起钩使吊机受力到盾尾的重量 检查钢丝绳 卸 扣受力和吊耳情况正常后吊机缓慢起钩 再后移盾尾吊出井 副钩挂钢丝绳在 盾尾侧面吊耳 主副钩相互配合完成翻身 翻身与下井时相反 后平放到空旷 场地存放或直接放在平板车上运输出场 南昌市轨道交通 2 号线青福区间土建工程 盾构机吊装安全专项施工方案 37 6 管片拼装机吊拆 在起重机的大钩上挂 4 条钢丝绳 将 4 个美式弓型 55t 卸扣分别连接到管 片拼装机吊耳上 待安装人员拆除拼装机与中体的连接螺栓及焊接焊缝后 吊 机缓慢起钩将管片拼装机吊出井面 松钩前须确认安装人员是否对支承架已焊 接完毕方可松钩 管片吊出井后进行装车运输出场 防止时必须在平板车上垫方木并支撑牢 固 必要时用钢丝绳及调节拉杆拉紧固定 防止运输过程中晃动 7 刀盘吊拆出井 刀盘吊耳焊接完成后检查合格 用 2 条钢丝绳挂大钩上 将 2 个美式弓型 55t 卸扣分别系于吊装吊耳上 并开始拆卸刀盘连接螺栓 螺栓拆除完成后吊 车起钩带力 再割除并清理定位焊接焊缝 确认已全部拆除后吊机缓慢起钩 待完全脱离后吊机起钩将刀盘吊出井面 吊机通过起钩 回转 变幅 松钩等 动作将刀盘吊到空旷场地 在刀盘下方垫上枕木 一边松钩一边回转吊臂 直 至刀盘放平地面 翻身动作与吊装时基本相反 刀盘平放在地面后 增加两根钢丝绳将刀盘