1、盾构吊装方案 吊 装 方 案工程名称厦门市轨道交通1号线一期土建三标二工区高崎站盾构机吊装文件编号性 质一般：重要：特殊： 工作内容：高崎站集美雪村站项目盾构机设备及其后配套设备吊装下井安装/解体上井吊装工程 吊装内容包含：盾构机主机及后配套拖车等。 数量：盾构机吊装下井安装两次，盾构机解体上井吊装两次。 编写 日期2015-4-29修 改 记 录审核日期2015-4-29会签日期批准日期编写单位：第一章 编制依据及编制原则1.1 编制说明本施工方案是在充分熟悉合同文件、设计图纸和规范的基础上编制的。本着“技术领先、设计优化、选型可靠、施工科学、组织合理、措施齐全”的指导思想。本着力求工程施工
2、达到安全、优质、快速、环保、文明，以实现业主期望。1.2 编制依据1、XGC300履带吊吊装盾构工况表。2、建筑施工企业安全生产管理规范 GB50656-2011 建筑施工高处作业安全技术规程 JGJ80-91 起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范 GBT 5972-2006 重要用途钢丝绳 GB 8918-2006 起重机械安全规程 GB 6067-2010 建设工程安全生产管理条例（国务院第393号令） 危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号）3、始发井的地基承载能力。4、盾构机吊装清单。5、招标邀请书6、大型设备吊装工程使用手册7、材料力学第二章 工程概况2.1、 工程概
3、述 对高崎站集美学村站项目盾构机设备及其后配套设备吊装下井安装/解体上井吊装工程。吊装内容包括：盾构机主机，后配套拖车等。数量：盾构机吊装下井安装两次，盾构机解体上井吊装两次。2.2、场地概况吊装场地全部进行钢筋混凝土硬化，强度均能满足吊装要求。吊装现场布置如下图所示。图2-1 盾构吊装布置图2.3、盾构机主要构件尺寸和重量数据表2-1 盾构机构件参数表序号名称尺寸（长*宽*高）(mm)总重量t数量吊装工序1刀盘648064801645601翻转、平移2前盾645645029261101翻转、平移3中盾6440644036301101翻转、平移4盾尾643064304044.5351翻转、平移
4、5管拼机522050473623.5241翻转、平移6连接桥12761.848703645.9131平移7台车1940047103390221平移8台车21218445303390包括外侧走台宽340321平移9台车310957.544403390包括外侧走台宽340201平移10台车41095847353390包括外侧走台宽340231平移11台车51095844503390包括外侧走台宽340201平移12台车61031646243390包括尾架151平移13螺旋运输13236.5150017752512.4、劳动力组织及作业人员的资格要求2.4.1、劳动力组织起重指挥 1人 负责盾构设备
5、的起吊、就位指挥。起重工 4人 负责盾构设备的起吊、就位作业。XGC300t履带吊 2人 负责吊车的操作和监护。技术员 1人 制定起吊措施，安全、技术交底及施工过程的监督。施工负责人 1人 负责整个吊装就位过程的组织协调工作。2.4.2、作业人员的资格要求2.4.1施工负责人，必须由经专业培训且具有丰富施工经验的人员担任。2.4.2施工人员在施工前必须参加安全、技术、质量交底，并熟悉、掌握吊装程序、安装方法和工艺要求。2.4.3从事盾构机吊装的作业人员，应经过安全培训考试及体检合格后方可上岗。2.4.4施工作业人员必须按图纸和作业指导书的要求进行施工。施工前对有疑问或不清楚的问题应请教技术人员
6、直至弄懂弄通，不得盲目施工。在施工过程中如发现问题应及时向技术人员及现场指挥汇报,不得擅自处置。2.5、起吊设备和机具该盾构机尺寸大，重量大。盾构机需要分件吊装，散件的尺寸较大。盾构机自重约565t，最大块重约110t。由于施工工艺繁多，综合考虑吊机的起吊能力和工作半径，采用XGC300t履带吊吊单独吊装，主要是对大型设备下井和对设备翻身进行吊装工作。所选用的吊装设备为徐工XGC300t履带吊，主机重45t，履带22.5t*2，转台配重130t,车身配重50t,选用主副钩副合盾构工况进行吊装,160t主钩头重3.9t,160t副钩重3.9t，车身尺寸和工作范围如图2-2,2-3所示。图2-2
7、XGC300履带吊外形尺寸图图2-3 盾构工况工作范围图主要吊装工具与材料有：1、选择起重量为55t的卡环4只，用于刀盘、尾盾、中盾、前盾的吊装、翻身。2、30mm厚钢板一批。3、40cm40cm80cm的枕木一批。4、637+1、抗拉强度为170kg/mm2、60mm的钢丝绳6根。用于盾尾、中盾、前盾、刀盘的吊装、翻身。第三章 吊装施工方案3.1 吊装起重能力计算根据现场、盾构机结构件、吊机的实际尺寸采用CAD软件模拟出现场吊装半径图，如下：图3-1 吊车作业半径图结合上图与盾构机部件重量表可知，刀盘吊装半径及重量均小于中盾及前盾。前盾吊装半径约为8米，吊装到位后再利用千斤顶将盾体后移到相应
8、位置），前盾重量110t；中盾吊装半径约为9米，吊装到位后再利用千斤顶将盾体后移到相应位置），中盾重量为110t；盾尾吊装半径约为11米，盾尾重量为35t。现在仅对前盾、中盾、尾盾吊装的可行性做相应校核（盾构的其它部件在吊装半径及重量上均小于以上三者）前盾起吊可行性校核：其中前盾重110t 重量：G=110t 规格尺寸：645064502926(mm) 实际吊装重量： G实=GK + g =1101.1+4.4 =125.4(t) 式中：G前盾理论重量(t) K动载系数，取1.1倍 g吊钩重量(3.9t)，索卡具重量 (0.5t)最大吊装距离L为8米根据500t汽车式吊机的工作性能表，在最大配
9、重的情况下，吊装半径为8米、主臂长度30米，副臂长度9米时最大起重重量为217t，约为汽车吊的额定载荷的58%,满足具体施工和规范的要求，并能确保安全。中盾起吊可行性较核：中盾重为110t 重量：G=110t 规格尺寸：644064403630(mm) 实际吊装重量： G实=GK + g =1101.1+4.4 =125.4(t) 式中：G前盾理论重量(t) K动载系数，取1.1倍 g吊钩重量(3.9t)，索卡具重量 (0.5t)最大吊装距离L为9米。根据XGC300t履带吊的工作性能表，在130t配重的情况下，吊装半径为9米、主臂长度30米，副臂长度9米时最大起重重量为194.9t，约为汽车
10、吊的额定载荷的64%,满足具体施工和规范的要求，并能确保安全。.尾盾起吊可行性较核：尾盾重为35t 重量：G=35t 规格尺寸：643064304044.5(mm) 实际吊装重量： G实=GK + g =351.1+4.4 =42.9(t) 式中：G前盾理论重量(t) K动载系数，取1.1倍 g吊钩重量(2.2t)，索卡具重量 (0.5t)最大吊装距离L: 为11米。根据XGC300t履带吊的工作性能表，吊装半径为11米、主臂长度30米，副臂长度9米时最大起重重量为157.7t，约为汽车吊的额定载荷的27%,满足具体施工和规范的要求，并能确保安全。图3-2 XGC300t履带吊盾构工况单独吊装
11、参数表3.2、吊装运输设备工具检查1、使用前，详细检查XGC300t履带吊的保养维修记录，选定能够符合起吊能力的设备。2、运输前，派熟练司机详细检查各拖车的运转情况，并进行空车试运行。3、详细检查钢丝绳、吊环的磨损情况及时更换磨损程度不能满足吊装要求的钢丝绳。3.3、吊装前准备工作1、测量定位要求 在始发洞门口安装始发托架，经测量定位后焊接牢固。2、在盾构始发井105米内铺设盾构机台车行走钢轨，并在始发托架上铺设管片，将路轨延伸至始发洞门口。3、调运液压千斤顶和泵站、焊机、手动葫芦等盾构吊装辅助工具至规定地点。4、盾构机各部件安规定时间运输到位。5、盾构吊装前需对盾构吊装吊耳焊接进行探伤并出具
12、探伤报告，吊耳焊接质量满足吊装要求方可吊装。6、提供施工用电机车1辆（包括电机车驾驶员1名），平板车2辆；7、安装井上、井下照明满足夜间施工要求。8、提供动力电源380V，容量200A以上施工用电箱并置于井口9、人员教育培训：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。掌握吊装场地范围内的地面、地下、的环境情况。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。进行认真细致的方案和作业技术交底。3.4、吊装过程验算1、起吊时地基承载力验算吊机重量： 90t(主机+履带)吊机配重：
13、 50t 转台配重： 130t 前盾重量： 110t合 计： 380t接触面积按吊机履带铺垫路基板面积计算：(路基板尺寸：3.84m长，1m宽) 履带长9.8米，站位时需铺设6块路基板。3.841 m6=23.04m2对地压应力为：380t/23.04=16.49t/=164.9kPa该地基承载力可通过钢板均匀扩散至深层地基土上。起吊时对地基承载力要求为：164.9KPa，而吊装场地的地面是经过袖阀管加固处理强度为0.8mpa，采用C35砼硬化过后的场地的地基承载力为2000Kpa,完全满足起吊时承载要求。2、钢丝绳拉力计算吊装能力安全计算书主吊索具配备：（以前盾重量110t为例）主吊钢丝绳规
14、格：637+117060.0 4只头前盾重量为110t；吊钩重量为2.2t；钢丝绳重量为0.5t总负载Q=110t+3.9t+0.5t=114.4t主吊钢丝绳受力P；=65， K动载系数1.1P=Q*K/（4sin65）=34.7 钢丝绳单根实际破断力S破259t。钢丝绳工作系数工作K值=S破/P=7.46 在K=810许用范围内副吊索具配备（以重量110t为例）：最大受力：平卧状态始吊时受力约为前盾总重的60% Q60%=66t副吊钢丝绳受力分析：副吊钢丝绳规格：637+117043.0 副吊Smax=66t；吊钩重量为3.9t；钢丝绳重量为0.5t；总负载Q=66t+4.4t+0.5T=7
15、0.9T副吊钢丝绳受力P1； =90 （钢丝绳水平夹角） K动载系数1.1P=Q*K/（4sin90）=17.73T 钢丝绳单根实际破断力S破259t钢丝绳工作系数工作K值=S破/P=14.61 安全系数K=14.61810倍，所以，可安全使用。吊机工况分析（均以前盾重量110t最大部件为例）（1）XGC300t履带吊主副钩副合抬吊：前盾翻身，履带吊工况：主臂长度30m，作业半径R=10m，额定起重量为174.6t；副臂长度9m, 作业半径13.7m，额定起重量129.1t。（平卧状态始吊时）起吊时：主钩负载为S主=Q40%=44t,副钩负载为：S副=Q60%=66t。主钩负载率：（S主+3.
16、9+0.5）/174.6=27.7% （副合额定起重量安全规范）。副钩负载率：（S副+3.9+0.5）/129.1=54.5% （副合额定起重量安全规范）。3、吊耳受力计算书以刀盘吊耳为例: 吊耳材质：Q235A许用拉应力：L=130Mpa 许用剪应力：L=130Mpa动载综合系数：=1.5刀盘重量：m=60T，因为使用两个吊耳，则单个吊耳受力：m=30T吊耳厚度：S=60mm，吊耳孔中心高度:：H=280mm，吊耳孔直径：D=80mm，吊耳长度：L=360mm，则竖向载荷：Fv= mgK=30*1000*9.8*1.5=441000N横向载荷：由平放竖起时所受剪切力力最大同样为FH= mgK
17、=30*1000*9.8*1.5=441000N前盾吊耳应力强度计算：吊耳吊索方向上的最大拉应力为：L=FL/S=441000/360*60/1000000=20.4Mpa因为L L ,所以吊耳拉应力满足强度使用要求。吊耳吊索方向上的最大剪应力为：L= FL /S=441000/360*60/1000000=20.4Mpa因为L L ,所以吊耳剪应力满足强度使用要求。吊耳焊缝应力强度计算：吊耳板焊缝长度：i1=360mm则吊耳板焊缝面积：A1= a1i12=360*60/2=30542mm2,其中a1=为吊耳宽度 角焊缝拉应力：a= Fv/A=514500/30542=16.8Mpa因为a20
18、%L，所以吊耳角焊缝拉应力满足强度使用要求。综上所述，在前盾翻身时该吊耳能够满足使用要求。3.5、盾构机吊装方法：1、下井原则凡不影响到吊装和始发工作的零部件，应连同各自的台车下井(必须做好固定的工作)。凡对下井有影响的零部件应拆下，在该车下井后或始发后，随即下井并马上按要求组装。2、吊装方法翻身施工方法吊机平稳将构件从车厢吊到地面后，需采用XGC300t履带吊盾构主副钩复合工况进行翻身构件吊装。构件翻身时主钩和副钩将构件平衡吊起，构件吊至35m高时，吊住构件尾部的副钩缓慢下钩，使构件自然下垂，直至主钩完全吊稳构件。盾体吊装准备电瓶机车、后配套台车的吊装先下电瓶机车与两节管片车。在井上地面安装
19、台车车轮，凡是长于始发井口的台车均由两台吊车斜吊入始发井，放在始发托架的钢轨上，拖入车站内，在按同样的程序将第七、六、五、四、三、二、一节台车下井并拖入车站内，按台车的顺序推到各拖车连接位置。并连接相应的气管与水管。将皮带拖架和连接桥吊下井，并将连接桥前端用H钢制作的临时支撑固定。将皮带拖架和螺旋出土器吊下井，放在连接桥下方的平板车上。拆除始发架上铺设的管片和行走钢轨，校准始发架的位置。盾构主体吊装方法序号步骤施工顺序说明1组装始发架、反力架盾构运输到施工场地；组装盾尾、焊接盾尾及盾尾密封刷；组装台车,临时托架吊入井内；站台内铺设轨道。2组装桥架依次吊入第七、六、五、四、三、二、一节台车；进行
20、桥架组装；桥架吊入井内。3吊装螺旋输送机完成桥架与后配台车的连接；螺旋输送机吊入井内。4吊装支撑环螺旋输送机后移；支撑环吊入井内。5组装支撑环与切口环支撑环后移；切口环吊入井内。6组装刀盘切口环与支撑环的连接及后移；刀盘吊入井内。7组装管片拼装机、盾尾主机连接及前移；管片拼装机及盾尾的吊入井内及拼装。8组装螺旋输送机螺旋输送机前移；螺旋输送机吊起及组装。9设备连接、安装反力架连接各台车的管线；反力架吊入井内；安装反力架；盾构机设备的连接。10完成组装，准备出洞完成组装；盾构机调试,准备出洞。图3-3 盾构组装流程图前盾前盾包括刀盘驱动。前盾选用XGC300t履带吊主副钩复合工况共同吊起，之后主
21、副钩配合缓慢将盾体翻身。翻身后，通过吊机旋转把前盾吊到前端井边相应位置处停止,吊机缓慢将前盾放下井去后，放在始发架上指定的位置。将前中盾接触面瑕疵部分清理干净，并用润滑油涂抹。中盾中盾包括中部盾壳、铰结千斤顶、人闸。中盾吊装和前盾一样，盾体翻身后，吊机通过旋转、起落臂杆把中盾吊到和前盾相近的位置，将前中盾接触面瑕疵部分清理干净。用一对1米长，60t千斤顶将中盾推至前盾位置，先用风动扳手将所有螺栓连接一遍。等到装安装刀盘前再用风动扳手复紧一遍。最后用液压扳手上紧。刀盘刀盘在井上安装初装盘形滚刀/刮刀重约65t。刀盘起吊也需采用主副钩复合工况翻转刀盘(吊装方式与中盾一样)。利用主钩将刀盘竖直吊稳。
22、吊机把刀盘吊到前端井边1m处停止,再垂直吊下竖井。刀盘下井后，将其慢慢靠向前盾，螺栓孔位完全对准后，再穿入拉伸预紧螺栓，按拉伸力由低到高分两次预紧螺栓。预紧完毕后，再用预紧专用工具复紧一遍。管拼机管拼机及导轨在地面组装好，并临时焊接，已保证不产生相对滑动，做完固定后整体下井。利用XGC300t履带吊主钩把拼装机及导轨平衡吊起，吊起应呈水平。吊机将管片拼装机及导轨吊到尾盾前端的空间，吊机缓慢放下，利用手动葫芦辅助安装拼装机。拼装机螺栓分两次上紧。尾盾尾盾运至工地时，焊接好盾尾刷，将紧急密封与橡胶密封圈安装好后，采用XGC300t履带吊主副钩复合工况抬起翻转，将尾盾内支撑架切除。主钩将尾盾缓慢地放
23、下(离地面约500800mm)。安装时通过吊机自身的旋转，把尾盾吊到井口的中间。然后吊机缓慢将尾盾放下井。再利用千斤顶将尾盾推至中盾处。用铰接油缸将中盾与尾盾连接。螺旋输送机利用手拉葫芦和路轨小车将螺旋输送机推进盾体内，在吊车的配合下用多个手动葫芦安装螺旋输送机，把螺旋输送机推到需要吊点位置，主钩按螺旋输送机的自身前后两吊点，基本按螺旋输送机组装的角度23度吊起来，缓慢的从拼装机的内圆斜插入，到一定的吊装位置解掉前吊点，再用导链吊住螺旋输送机的前端（中盾的门架）的位置缓慢到前盾螺旋输送机发兰，把螺旋输送机的法兰和前盾的法兰螺栓孔位及定位销（ 机械装备图要求尺寸）完全对准后，再穿入拉伸预紧螺栓，
24、按拉伸力由低到高分两次预紧螺栓（组装螺栓必须装配图按规定进行检测其扭矩），预紧完毕后，再用预紧专用工具（液压扭矩扳手）复紧一遍。螺旋输送机组装完毕在连接盾尾与中盾。监控检测吊装开始前，测量组选定监测点，起吊过程中对侧墙及吊车直推全程检测，并确定始发架的固定位置。第四章 盾构拆除方案盾构机到达中间风井前应做好盾构接收退场工作，接收托架应提前安放到位。配电箱，水泵等设施也应准备到位。盾构机拆解顺序如下：刀盘-盾尾-螺旋输送机-平台、管拼机-前盾及中盾-连接桥-1#台车-2#台车-3#台车-4#台车-5#台车-6#台车。具体吊装工艺这里不再累述。盾构机各部件出井后，应尽可能提前运走撤场，以便后面部件
25、的出井以及清场工作。第五章 施工过程安全质量保证措施5.1、质量措施1、施工前组织有关人员熟悉图纸、方案，并进行技术交底。2、构件在运输过程中，运输的支撑点应按规定放置。3、构件在吊装过程中，吊点应按规定不得随意改动；吊装前应对吊点焊接情况作探伤检查，保证焊点质量。4、构件在吊装过程中严禁碰撞其他构件，以免损坏盾构机。5、机具使用前应重新检查其机械性能，确保符合使用要求。6、采用主副钩复合工况吊装时，选用的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扭曲变形。钢丝绳长度应与构件的夹角为70o，减少构件的压应力。7、各构件移动时应小心移动，速度应缓慢，以免损坏。8、防止盾构基座结构破坏
26、，基座必须经过专业工程师的设计验算、检查结构尺寸、检查焊点质量。5.2、安全措施1、进入施工现场必须戴安全帽，高空作业人员应佩戴安全带。2、施工前安全检查员应组织有关人员进行安全交底。3、吊机、拖挂机车行走路线应平整压实，基坑回填的地方应铺设20毫米厚钢板。4、主副钩复合工况吊装时要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配，并在操作时统一指挥，互相密切配合，整个抬吊进程两台吊钩应基本保持垂直状态。5、指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确，吊机司机应听从指挥。6、开工前应检查工具、机械的性能。防止绳索脱扣、破断。7、各构件移动时应小心移动，速度应缓慢，以免损坏盾构机。8、高空作业人员切勿急
27、于求成，用力过猛，严禁向下丢掷工具。9、在井下施工时应设置足够灯光，施工的需要。10、注意井口安全施工。11、组装、拆卸盾构机时应设置施工禁区。第六章 盾构吊装应急预案6.1、事故应急救援基本任务1、控制危险源2、抢救受伤人员3、组织疏散群众4、排除现场灾害，消除危害后果6.2、方针与原则安全第一，预防为主；统一指挥，分级负责；救死扶伤，消除危害。6.3、预防事故措施对已确定的重大危险源，根据其可能导致事故的途径去有针对性的预防措施避免事故的发生，各项预防措施必须落实到部门和个人。根据现场吊装实际情况，特制订以下安全注意事项：1、吊车司机起重机司机专门训练，经有关部门考核合格，发给合格证，方准
28、上岗操作，严禁无证人员操作起重设备。进行起重作业前，起重司机必须检查各部装置是否正常，钢缆是否符合安全规定，制定器、液压装置和安全装置是否齐全、可靠、灵敏，严禁起重机各工作部件非正常运行。与指挥人员密切配合，服从指挥人员的信号指挥。操作前必须先鸣喇叭。如发现指挥信号不清或错误时，司机有权拒绝执行；工作中，司机对任何人发出的紧急停车信号，必须立即服从，待消除不安全因素后，方能继续工作。2、指挥人员指挥信号要事先向起重机司机交代清楚，如遇操作过程中看不清指挥信号时，应设中转助手，准确传递信号。指挥手势要清晰，信号要明确，不准带手套指挥。起吊物件，应先检查捆缚是否牢固，绳索经过有棱角、快口处应设衬垫
29、，吊位中心要准确，不许物件在受力后产生扭、曲、沉、斜等现象。在所吊物件就位固定前，起重机司机不得离开工作岗位，不准在索具受力或起吊物悬空的情况下中断工作。当起重机司机因物件超重拒绝起吊时，指挥人员应采取措施，设法减轻起重机起重负荷，严禁强化指挥起重机超负荷作业。3、起重机作业的一般规定起重机作业时的臂杆仰角，一般不超过78，臂杆的仰角过大，易造成起重机后倾或发生将构件拉斜的现象；起重机在吊有载荷的情况下应尽量避免吊臂的变幅，绝对禁止在吊荷停稳妥前变换操作杆。起重机作业后要将臂杆降至40度到60度之间，并转至顺风方向，以减少臂杆的迎风面积，防止遇大风将臂杆吹向后仰，发生翻车和折杆事故。大型起重机吊装作业前应详细勘察现场，按照工程特点及作业环境编制专项方案，并经企业技术负责人审批，其内容包括：现
