号线金钟街站盾构吊装专项方案

天津地铁6号线工程土建施工第R1合同段

金钟街站~大毕庄站区间

盾构机吊装专项施工方亲

中国逋窠双粉宥限公包

CHINASTATECONSTXUCT1ONENGRG.CORP.LTD

审核:__________________

审批:__________________

中国建肮股份有限公旬

天津地铁6号线工程土建施工第R1合网段项目经理部

二1一四年六月

目录

1.编制依据.............................................1

1.1编制依据..................................................1

L2编制范围..................................................1

L3编制原则..................................................1

2.工程概况..............................................2

2.1周边环境..................................................2

2.2工程概况..................................................2

2.3盾构概况.................................................3

2.4起重设备、设施参数........................................4

2.4.1主要吊装部件..........................................4

2.4.2吊装部件参数..........................................4

2.4.3吊装索具及其它辅助机具................................6

3♦二匚・・・♦♦・・・♦♦・・・♦♦・・♦♦♦・・♦♦・・♦♦♦・・♦♦♦・・・♦6

3.1本工程施工的重点及难点....................................6

3.2工程重点、难点施工采取的措施.............................7

4.施工部署..............................................7

4.1吊装进度计划.............................................7

4.2施工组织机构.............................................8

4.3吊装机具安排.............................................9

4.4盾构机吊装作业区域情况..................................11

4.4.1吊装作业场地条件.....................................11

4.4.2吊装作业区域地基承载力的计算.........................11

4.4.3吊装监测.............................................12

5.吊装机具选型及验算...................................13

5.1起重设备说明.............................................13

5.2吊装验算.................................................14

5.2.1吊装绳索验算.........................................14

5.2.2卸扣选用.............................................17

5.2.3吊机工况分析.........................................17

5.2.4吊耳强度验算.........................................19

5.2.5试吊.................................................23

5.2.6盾体顺直.............................................23

6.盾构吊装施工.........................................25

6.1台车下井................................................27

6.2螺旋输送机下井..........................................27

6.3管片拼装机下井...........................................28

6.4中盾下井................................................28

6.5前盾下井和连接..........................................29

6.6安装盾体内平台及辅件....................................30

6.7刀盘下井和安装..........................................30

6.8盾尾下井................................................31

6.9管片拼装机的安装.........................................32

6.10螺旋输送机的安装........................................32

6.11后配套与主机管线连接，上部反力架安装....................33

6.12调试....................................................34

6.13盾构安装安全技术措施....................................34

7.机械设备安排与使用计划............................36

7.1机械设备配备原则........................................36

7.2机械设备投入计划........................................36

7.3起重设备进场验收备案....................................36

7.4起重机械日常保养、维修等管理措施及制度..................37

8.吊装安全保障措施....................................37

8.1安全保证体系.............................................37

8.2安全保证制度.............................................38

8.3实施保障.................................................38

8.3.1培训和教育...........................................38

8.3.2监督检查.............................................38

8.3.3奖罚措施.............................................39

8.3.4事故分析.............................................39

8.4危害危险源分析...........................................39

8.5安全保证措施.............................................39

8.5.1一般措施.............................................39

8.5.2施工机械的安全控制措施...............................40

8.5.3吊装、运输和安装作业安全技术措施.....................41

8.5.4井口作业安全技术措施.................................43

8.5.5夜间施工安全技术措施.................................43

8.5.6施工过程监测.........................................44

9.应急预案.............................................44

9.1事故类型及危害程度分析...................................44

9.2应急处理基本原则........................................44

9.3现场处置程序............................................44

9.3.1大风、恶劣天气和紧急情况下的措施....................45

9.3.2吊车事故处置措施....................................45

9.4应急路线及救援相关单位联系方式..........................45

附图

L编制依据

L1编制依据

1）《起重机械安全规程》（GB6067-2010）

2）《起重机用钢丝绳检验和报废实用规程》（GB/T5972）

3）《起重机设计规范》（GB3811）

4）《重要用途钢丝绳》（GB8918-2006）

5）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质［2009187号）

6）《工程建设安装起重施工规范》（I1G20201）

7）《天津市建设工程现场安全管理规程》（DB29-54-2003）

8）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）

9）《实用建筑结构静力计算手册》机械工业出版社

10）《建筑工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）

11）《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ276-2012）

12）《起重吊装常用数据手册》

13）天津地铁6号线金钟街站设计图纸和设计技术要求

14）日本小松公司提供的盾构机图纸

15）盾构始发井现场勘测资料

16）天津地铁6号线R1合同段施工组织设计

1.2编制范围

天津地铁6号线R1标段金钟街站盾构机吊装施工。

L3编制原则

1）严格执行国家和天津市有关工程建设的各项政策、规定和要求。

2）严格执行招标文件中各项条款，确保实现工期、质量、安全、文明

施工等各方面的工程目标。

3）确保方案安全可行、经济合理。坚持技术先进性、科学合理性、经

济实用性与实际相结合。根据工程地质、水文地质、地下管线、周边环境

及工期要求等条件制定具有实用性的施工方案。

4）以确保工期并适当提前为原则，安排施工进度计划。

5）以确保质量为目标，选择专业化的施工队伍，配合配套的机械设备,

采用先进、合理的施工方案。

6）以确保安全、文明施工为原则制定各项措施，严格执行操作规程。

7）以有利于生产、方便生活为目标布置施工总平面图。

8）充分考察现场施工环境、妥善处理施工组织与周边接口问题，安排

交通疏导，使得施工度周边的影响最小化。

9）采用先进的量测仪器和软件进行信息化施工和管理，以优化施工工

艺、提高效率为原则，降低施工成本。

2.工程概况

2.1周边环境

金钟街站位于津天线（102省道）与规划道路交口，车站主体呈东西

走向布置在津大线道路下。车站站位的现状道路津大线宽45m（中间包括

6nl隔离带），规划道路红线车站北侧为天津农业银行及新村北里小区，车站

南侧为一层平房。吊会场地出口即为津大路，周边环境状况对于盾构机进

出场无影响。

2.2工程概况

金钟街站属于天津轨道交通6号线中间站，本站为地下两层岛式车站,

车站总长499.9m。车站起点分界里程DK4+687.241,有效站台中心里程

DK5+106.041,终点分界里程DK5+187.141。有效站台宽度为12.0m,标准

段宽度20.7m,标准段基坑深度为16.61m。车站两端均为盾构区间，盾构

井段宽度25.3m,深度约为18.21m,小里程段盾构井始发，大里程段盾构

井接收。

盾构机吊装区位于始发端头，端头经过“850@600三轴搅拌桩+小

600@450高压旋喷桩加固，三轴搅拌桩加固面积加固深度为隧道

以上3m,隧道以下3m,共计12m,加固后的土体具有良好的均匀性、自立

性、密实性、无侧限抗压强度不小于L5MPa0

2.3盾构概况

吊装作业区域内无建筑物，上空无高压线路、信号线，照明充足，符

合吊装要求。吊装作业区域采用30cm厚度的C25混凝土硬化，地下无管线,

符合吊装要求。

盾构区间采用小松TM634型土压平衡式盾构机，金钟街站盾构井始发。

大构件质量分别为前盾95.7t、中盾117.6t、尾盾28t（上下）、刀盘25t。

表2-1盾构机部件参数表

序号名称数量尺寸（mm）重量

1刀盘14)6360X139525t

2前盾（含马达）166340X347595.7t

3中盾166340X3455117.6t

4尾盾（上半部）16340X3231X3743lit

5尾盾（下半部）16340X3170X374314t

6螺旋运输机111578X264018t

7拼装机14630X295416t

8工作平台15418X5050X37639t

9左边大梁113780X706X24687t

10右边大梁113160X1727X25299t

11人行闸后部1952X1516X13162t

121#台车18292X5107X415116t

132#台车17500X5107X415414t

143#台车17500X5107X415420t

序号名称数量尺寸(mm)重量

154#台车17500X5107X415415t

165#台车17500X5107X415416t

2.4起重设备、设施参数

2.4.1主要吊装部件

刀盘前盾中盾

图27主要部件示意图

2.4.2吊装部件参数

小松TM634盾构机吊装时大构件参数

表2-2吊装大构件参数表

序号部件尺寸重量吊点

1刀盘部分4)6360*139525t2吊耳

2前盾66340*347595.7t4吊耳

3中盾66340*3455117.6t4吊耳

3尾盾4)6340*37432814吊耳

盾构机吊耳为盾构机出厂原装配件，台车的吊耳均焊接在台车上部四

个角，吊耳已经在厂家安装完毕，其安装过程经过无损探伤检测。盾体吊

耳的位置如下图：

图2-2前盾吊耳位置图

图2-3中盾吊耳位置图

图2-4尾盾吊耳位置图

2.4.3吊装索具及其它辅助机具

表2-3吊装索具及辅助机具表

名称规格直径长度数量安全系数备注

钢丝绳6X37+160nm14m2根6~8200吨辅吊绳扣

钢丝绳6X37+160nm6m2根6~8200吨辅吊绳扣

钢丝绳6X37+165nm6m4根6~8450吨主吊绳扣

钢丝绳6X37+138nm10m4根6~8吊装台车

卸扣55吨4个主吊使用

卸扣45吨6个辅吊使用

卸扣17吨4个辅吊使用

注：索具计算书详见“5.2吊装验算”;

3.工程重点、难点

3.1本工程施工的重点及难点

1）盾构机组装吊下及拆卸吊出都属于大构件吊装作业，作业过程中必

须确保吊机的安全，即如何确保作业过程中吊机支座具有足够的承载力及

吊机本身的稳定性，是施工中的重点。

2）设备重量大，安装工作量大及施工场地狭小，如何充分利用有限作

业空间顺利完成作业，是本工程的一个难点。

3.2工程重点、难点施工采取的措施

1）首先编制安全合理的吊装方案，对地基承载力进行验算，方案要经

过专家评审论证，确保方案的可行性，并严格按照方案进行施工。

2）吊机支设前，要对现场情况做详细的调查，对有限的作业场地进行

合理布置，合理确定吊机支座位置，综合协调，确保吊机顺利作业，同时

安排专职人员对其进行监控。

4•施工部署

拟选格鲁夫4501全液压汽车式起重机为主吊；徐工2001汽车式起重

机为辅吊。施工现场已全部硬化，采用30cm厚C25混凝土，始发井两侧场

地土体进行了夯实，道路承载力满足场地吊装要求。

4.1吊装进度计划

表4T盾构机吊装时间安排

序号工作内容时间备注

1前期准备工作2014-6-25-2014-6-26

2台车双梁吊装下井2014-6-27-2014-6-28

3螺旋输送机吊装下井2014-6-29-2014-6-30

4中盾吊装下井

5前盾吊装下井2014-7-K014-7-2

6刀需吊装下井

7盾尾下井

2014-7-3-2014-7-4

8拼装机及平台吊装安装

9设备桥与主机管线连接2014-7-5-2014-7-15

4・2施工组织机构

为确保盾构机吊按计划工期完成，项目经理部专门成立盾构机吊装管

理小组（如表4-2所示），成员如下：

表4-2吊装管理小组人员表

职位姓名职责备注

项目经理刘慎建总体协调整个项目情况组长

项目总工宋洪昌解决施工中的技术问题副组长

生产经理朱福强主抓质量和生产进度副组长

安全总监孙光辉总体安全副组长

技术崔新兵执行施工技术组员

安全李良施工过程中安全隐患问题组员

质量李刚严格控制施工质量组员

材料韩新声提供施工所需合格原材料组员

根据现场施工需要，配置电气工程师、机械工程师、液压工程师指导

吊装作业；吊车司机、司索工等相关人员具体实施。人员组成如表4-3所

示。吊装作业过程中起重工配备对讲机作为指挥器具。

表4-3吊装人员配置表

序号岗位人数备注

1现场指挥2

2机械工程师2

3液压工程师2

3电气工程师2

4测量工程师2

5吊车司机4

6调度人员2

7起重工（信号及司索）4

8普工4

9安全员2

合计26人

表4-4吊装单位主要人员表

序号岗位姓名备注

1项目经理王文军

2吊车司机姚甲亮

3吊车司机胡洪松

4吊车司机董强

5吊车司机高二刚

6信号指挥董赵东

7信号指挥胡洪松

8起重工（司索）杨玉春

9起重工（司索）杨城

10起重工（司索）刘新涛

11起重工（司索）唐金龙

12安全员王文强

13安全员何连邦

4.3吊装机具安排

盾构吊装过程中需要大量机具和材料，其清单如表4-5、表4-6所示。

表4-5吊装所需材料机具清单

序号名称规格单位数量备注

1汽车式起重机450t台1主吊机

2汽车式起重机200t台1辅吊机

3钢丝绳6X37+1,4)65mmX6m条4主吊吊前、中盾

6X37+1,d)60mmX14ir2辅吊吊前中、盾

4钢丝绳条顺直抬吊及吊

6X37+1,e60mmX6nl2装刀盘、盾尾

5钢丝绳6X37+1,<b38mmX10ir.条4吊装台车

6卸扣55t个4吊前、中盾

7卸扣15t个6吊前、中盾

8卸扣17t二1吊台车等

9交流电焊机配足够长的焊把线台4

10手拉葫芦It、2t、5t、15t、20t个各2吊机组装

11液压千斤顶5t>50t>lOOt个2

12电工工具套2

13活动人梯架1

14氧气、乙烘割具套2

15起吊链条32t付1

16起吊链条32t付1

17小棘轮扳手1/2英寸，19mm套筒把2

18大棘轮扳手1/2英寸、1英寸把各2

19套筒套1

20重型套筒套1

21内六角扳手英制套3

22内六角扳手十件套套6

23内六角扳手14、17、19、22、30(mm)把各2

24开口扳手<42mm套2

25开口扳手242min套1

26梅花扳手<42mm套2

27梅花扳手242mm套1

36、41、42、46、50、55、

29敲击打扳手套1

60、65、70(mm)

36、41、42、46、50、55、

30敲击梅花扳手套1

60、65、70(mm)

表4-6消耗材料准备

序号名称单位数量备注

1氧气瓶6

2乙烘瓶3

3二氧化碳瓶2

4焊丝包10

5二氧化碳焊丝卷5

6生胶带卷30

7电工胶带（6色）套100

8防水胶布卷50

9扎带包100

10线耳X10

4・4盾构机吊装作业区域情况

4.4.1吊装作业场地条件

吊装作业区域内无建筑物，上空无高压线路、信号线，照明充足，符

合吊装要求。吊装作业区域采用30cm厚度的C25混凝土硬化，地下无管线,

符合吊装要求。(场地平面布置见附图)

吊车作业区域地基处理方法：

盾构机吊装区位于始发端头，端头经过。850@600三轴搅拌桩+两排

“600@450高压旋喷桩加固，三轴搅拌桩加固面积加固深度为隧

道以上3m,以下3m,共计12m,加固后的土体具有良好的均匀性、自立性、

密实性、无侧限抗压强度不小于L5MPa。

查《起重吊装常用数据手册》取吊物动载系数为l.lo

1)450吨吊车自重84吨，吊装时最大构件重量为117.6吨。(主吊吊

钩质量为1.5t,主卷钢丝绳质量为0.5t)

实际重量：G=(117.6+0.5)tXl.1=129.9t,查450t汽车吊吊装曲

线，选择吊杆长25.7米，作业幅度9.0米，额定起重量140.03满足吊装

要求。

2)200吨吊车吊装最大重量为3号台车20t。

实际重量：G-(20+0.8)1X1.1-22.91,查200L汽车吊吊装曲线，选

择吊杆长22.5米，作业幅度10.0米，额定起重量613满足吊装要求。

4.4.2吊装作业区域地基承载力的计算

1)硬化路面地基承载力计算

盾构机吊装区位于始发端头，端头经过巾850@600三轴搅拌桩+两排

。600@450高压旋喷桩加固，三轴搅拌桩加固面积11m*12nb加固深度为隧

道以上3%隧道以下3川，共计12%加固后的土体具有良好的均匀性、自

立性、密实性、无侧限抗压强度不小于1.5MPa

吊装时主要考虑大构件，地基承载力按最大构件起重量117.6t计算，

若起吊117.6t重物地基承载力满足要求，则其余均满足。

按450吨吊车起吊117.6吨重物时计算，450吨吊车支腿全伸，支腿间

距B=8.9米,1=8.9米。

支座反力最大值可按下列公式计算

Rmax=aX(P+Q)=3537.6KN

其中，P为吊车自重+配重，Q为起重量。

2

吊车承力面积：(支腿路基箱尺寸2.2mX2.4m)2.2mX2.4m=5.28mo

吊车坐落位置路面采用C25混凝土硬化30cm,硬化混凝土路面按照扩

大基础考虑，以路基箱每侧扩大30cm计算，承力面积为8.4nL路基箱底

2

路面所受压力为:3537.6KN/(4X8.4m)=105.3KPao经原位测试硬化路

面下方压实土体承载力为180KPa>105.3KPao

因此吊装平台的承载力大于吊装作业对于场地起吊能力的要求。

15向后正方向

三流工丁源

旃构定迄方向

图4T端头井加同图

4.4.3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：

a、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。

b、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C

2、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。

3、监测的工作内容及控制标准

监测内容主要包括地连墙水平位移、地表沉降两个监测项目，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4-7监测内容及控制标准表

控制标准

序号监测对象监测项目

变形速率

累积变形

mm/次

1盾构井围护结构地连墙水平位移10mm1.5nm/次

2吊装平台沉降点地表沉降20nun2mn/次

5.吊装机具选型及验算

5.1起重设备说明

本次吊装选用的格鲁夫450t全液压汽车式起重机为主吊，配重120吨;

徐工200t汽车式起重机为辅吊，配重65吨。主吊和辅吊满足盾构机部件

的翻转作业。

主吊机械：450t全液压汽车式起重机。

主要工况：25.7m主臂，120t配重

辅吊机械：徐工200t起重机。

主要工况：22.5m主臂，65t配重

表5.1额定起重量

格鲁夫450吨汽车吊主臂全工况表

1B,0,16020925.730S3S338.040.245.049.854.6600

150,0/3600

S5.0295.027D.0

J69.025Z02420227.0

!50.0218.021&0207.0195.0

!16.0192.0mo191.01780123.0

86.017Q0172017201650116.0115.0

62.0153.01知1540IWO108,0107,093.0

M.0139.0140.014Q01390101.099.589.0785

29.0127.0128.0128.0127093.593.583.575.066.0

16,0116.0nao■"i：117085.587,078,5715631s56.0

06.0106,0107.0w&o107D_81,5_81,073.067561,0M.5

97,097.098.5985100077.0'：569.564.058.5530

91.091.092572.072.565.560.056.051.0

85.086085.567.068.061.557.053.5490

79.08Q079564.061,558.054551.046.5

7Q070.058.059.552548546.543.0

61.561.551.554.547.544542.039.5

51553546.550.043.040538.0360

46542.047,039,53653G.5335

41.537,041,536.034,032.531,0

32.5|37.033.53153002&5

28.533.531.529.028.0260

25.530.029.527.026.024.5

94n770为。

徐工200吨汽车吊主臂全配重工况表

65t吨配承.女服1仝仲

13.a1K.122.526.S31.23S.539.944.24K.552.957.261

3200

3.518$z120

417011H115gg

4.5153.6115112957X

5138.2IIOKM.S917561

6114/710592.5K572.56050

79749X4M7«6K574X.541

8R4.285.373.5635245.23932.5

9c7m3.8o7r4.c9owoo65.5374843.2373226.5

IO65.466.5615gS34540.635312622.5

1159.5575349423«.Z33.X3025.521.219.4

125335348474036.232.528.624.820182

1443.53643423531.628.92623.218.516.8

1636.S37.437312«.52623.621.41715.5

1K29.930.731.72R25K23.521619615.6145

2025.626.625.523.521.219.618.114.413.5

2221.722.622.521.819.21ft16.813.412.5

2419.420.519.517.616.515.512.511.5

2616.819.218.316.515