1、 郑州市轨道交通4号线工程土建施工07标段项目经理部郑州市轨道交通4号线工程土建施工07标段项目经理部顶管作业吊装专项施工方案郑州市轨道交通4号线工程土建施工07标段项目经理部 二一八年十一月目 录第一章 编制依据11.1 编制依据11.2 编制目的1第二章 工程概述22.1 工程概况22.2工程周边环境及交通情况32.3 适用范围4第三章 施工准备与资源配置计划43.1施工组织机构43.2所需的施工机械、工器具及要求43.3施工进度计划53.4吊车平面布置6第四章 吊装施工方案84.1吊装作业方案84.2吊装作业场地计划94.3操作人员岗前培训104.4吊装主要构件质量核实104.5顶管机吊
2、装施工方案104.6 接收井吊装174.6其他小件物品吊装18第五章 吊装设备选择和计算185.1 吊机选择185.3 地基承载力验算235.4机具验算245.5 扁担和插销验算295.6卸扣选择36第六章 劳动力和主要施工机械配备计划386.1 劳动力配置计划表386.2 主要施工机械配置计划表39第七章 技术保证措施407.1技术保证组织措施407.2施工进度保证措施407.3技术交底及安全措施407.4起重安全操作规程41第八章 应急预案468.1危险源辨识468.2应急救援组织机构与职责488.3应急响应及报告制度518.4安全事故应急救援措施53第一章 编制依据1.1 编制依据（1）
3、郑州市轨道交通四号线七标会展中心站、商鼎路站、商都路站附属结构顶管工程施工图纸（2）郑州市轨道交通四号线工程勘察01标段岩土工程勘察报告（3）起重机械安全规程（GB6067.1-2010）；（4）起重机试验规范和程序（GB/T 5905-2011）；（5）起重机起重机械技术性能和验收文件（GB/T17908-1999）；（6）优质钢丝绳（GB8918-2006）；（7）起重调运指挥信号（GB5082-85）；（8）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2012）；（9）建筑施工起重吊装工程安全技术规范（JGJ276-2012）；（10）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；（1
4、1）钢结构焊接规范（GB50661-2011）；（12）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；（13）起重吊装常用数据手册（14）建设工程安全生产管理条例国务院393号令。（15）国家、行业、地方颁发的相关其他规范和标准；(16) 建办质201837号令危险性较大的分部分项工程安全管理规定 ；（17）建办质201831号文危险性较大的分部分项工程安全管理规定 ；（18）建办质201868号文关于加强城市轨道交通工程关键节点风险管控的通知 ；（19）建办质201839号文进一步加强危险性较大的分部分项工程安全管理的通知 ；1.2 编制目的1、严格执行国家和苏州市有关工程建设的各项方针
5、、政策、规定和要求。2、遵守、执行招标文件各条款的具体要求， 确保实现业主要求的工期、 质量、安全、环境保护、文明施工和职业健康等各方面的工程目标。3、充分研究现场施工环境， 妥善处理施工组织与周边接口问题， 周密安排交通疏导，使施工对周边环境的影响最小化。根据现场施工条件情况，结合顶管施工吊装作业需要，拟采用一台300吨履带吊进行现场吊装作业，主要负责始发井顶管配套设备安拆、顶管机组装、管节吊装、其他零星材料设备吊装以及接收井顶管机拆解吊装作业。第二章 工程概述2.1 工程概况郑州市轨道交通4号线一期工程会展中心站、商鼎路站、商都路站分别为郑州轨道交通4号线一期工程的第十九、二十、二十一个车
6、站，会展中心站位于商务内环、商务西八街交叉路口，该站为4号线与1号线的换乘车站，车站共设3个出入口，其中1号出入口下穿商务内环路采用矩形顶管法施工；商鼎路站设置在中州大道和商鼎路交叉路口处，沿中州大道西侧绿化带南北向呈一字型布置，车站共设4个出入口，其中3号出入口下穿中州大道采用矩形顶管法施工；商都路站位于郑州市管城区郑汴路与中州大道交汇处西侧，沿中州大道西侧绿化带布置。站址西北侧现状为建业置地广场（4层）及建业艾美酒店（高层25层），东北侧现状为东易力天国际家具体验馆，西南侧现状为郑州建材大世界东建材，东南侧为红星美凯龙家居广场商都路站1号和2号出入口过街通道下穿中州大道均采用矩形顶管法施工
7、。会展中心站1号出入口、商鼎路站3号出入口、商都路站1号和2号出入口过街通道拟采用矩形顶管法施工。地下通道采用外包尺寸为9100mm5500mm矩形顶管，内部净空尺寸为7800mm4200mm，壁厚650mm，管节为整环结构，单节管长为1.5m，重约66.8t。采用强度C50混凝土预制, 抗渗等级为P10。图2-1顶管通道标准断面图2.2工程周边环境及交通情况会展中心站周边用地性质以商业、公共服务设施及公共绿地为主。本站建设范围内有西北象限20层的中信银行大厦，南侧为1号线会展中心站，北侧为商务内环路金水立交桥引桥，车站1、2号出入口连接通道下穿商务内环路，位于引桥段桥台下。商鼎路站设置在中州
8、大道和商鼎路交叉口处，沿中州大道西侧绿化带南北向呈一字型布置，东中州大道规划道路红线宽100米，属于城市主干道，交通流量特别大，商鼎路规划红红线宽100米，属于城市干道，人流、车流量较大。车站周边建筑环境良好，东南象限为一品中央住宅小区，东北象限为永威翡翠城住宅小区，西北象限、西南象限为建业城市花园。车站3号出入口位于商鼎路与中州大道的东南象限。商都路站位于郑州市管城区郑汴路与中州大道交汇处西侧，沿中州大道西侧绿化带布置。其中1号和2号过街通道下穿越中州大道，上有一立交桥，2号过街通道边缘离桩基仅1.71m。1号过街通道始发井附近东北方向约45m现状为东易力天国际家具体验馆，接收井附近西北方向
9、约60m现状为建业置地广场（4层）及建业艾美酒店（高层25层）；2号通道始发井附近东南方向约40m为红星美凯龙家居广场，接收井西南方向约40m现状为梵高石膏艺术工坊。2.3 适用范围本专项施工方案适用郑州市轨道交通4号线一期工程会展中心站、商鼎路站、商都路站矩形顶管施工吊装作业。第三章 施工准备与资源配置计划3.1施工组织机构为了保证施工期间的安全，组织及质量、安全、测量以及施工等为一体的组织结构，保证基础的施工质量及施工安全。表3.1人员组织与分工表序号本工程职务职 责 分 工1总指挥1名 技术总负责2技术员1名具体负责吊车的起吊工作3安全员1名安全管理及监护工作4起吊司机2名负责吊车部件组
10、装、吊车操作。5司索工2名负责起重机械的操作，配合各专业小组将各部件安全稳妥地起吊就位。3.2所需的施工机械、工器具及要求表3.2主要机械设备主要施工设备主要检测仪器序号设备名称数量序号仪器名称数量1300t履带吊1台1DS3水准仪1台2500t汽车吊1台2500V兆欧表1台32t手拉葫芦4台3多用电表1台411钢丝绳100米450m钢卷尺1把5交流电焊机2台51m钢直尺1把6气割设备2套6100mm塞尺1把7砂轮切割机1台7框式水平仪1台8安全带4副80-200游标卡尺1把对施工机械、工器具的要求：（1）施工中使用的吊机都必须经过检查验收合格，由技术监督部门频发的准用证。大件起吊前，应对其安
11、全装置进行全面检查，重物离开地面10cm时，暂停起吊，先进行刹车试验，全面检查，确认良好方可起钩。（2）所使用的钢丝绳必须有合格证，所使用的钢丝绳应无断丝，磨损不超标，所使用的卸扣应无扭曲、变形，且销子松紧自如。使用过程中要经常对钢丝绳和卸扣进行检查，有试验记录检查台帐。施工过程中用倒链葫芦应经过拉力试验合格后方可使用。（3）施工过程中所有的测量工具必须经过校验合格后方可使用，测量数据后要考虑校验时的修正值。3.3施工进度计划按照顶管施工部署安排，项目部将精心组织人员，准备设备和材料，确定施工工艺。施工期间吊装作业施工主要为：（1） 顶管配套设备吊装下井安装；（2） 顶管机分段吊装下井拼装；（
12、3） 环形顶铁、U形顶铁吊装下井；（4） 正常顶进施工中管节吊装；（5） 正常顶进施工中渣土吊装；（6） 顶管机接收井分段拆解吊出；（7） 顶管机配套设备拆除吊出；（8） 其他零星材料设备吊装。3.4吊车平面布置图3.4-1会展中心1号出入口始发井场地平面布置图 图3.4-2商鼎路站3号出入口始发井场地平面布置图图3.4-3商都路站1号出入口始发井场地平面布置图图3.4-4商都路站2号出入口始发井场地平面布置图第四章 吊装施工方案4.1吊装作业方案4.1.1吊装施工概况矩形顶管施工吊装作业内容主要包括顶管机吊装拆、顶管机架吊装、顶管管节吊装及现场零星材料设备的吊装。JD5500X9100mm顶
13、管主要部件重量及尺寸表 参数部件单位数量长（mm）宽(mm)高(mm)单件重(t)顶管机前壳体上(含齿轮箱)件191203772276085顶管机前壳体下(含齿轮箱)件191203772276090顶管机后壳体上(含纠偏)件191202000276032顶管机后壳体下(含纠偏)件191202000276032刀盘一个214502.6刀盘二个225203.2刀盘三个229804.5刀盘四个142009.2螺旋出土器台套262008.5纠偏液压站套11始发架导轨件4990026004346.4环形顶铁个190401200544026后靠背钢盒个230004000600019U型顶铁个1904060
14、0544054主顶油缸架个22500560016405主顶油缸个2426502出土斗车（6m）个13600210070010钢筋砼管节节若干15009100550066.84.1.2吊车选型（1） 采用300t履带吊，顶管机卸车、下井组装，预制管节吊装；（2） 采用500t汽车吊，接收井顶管机拆解吊出。（3） 前期零星物件装卸采用小型汽车吊吊装。4.2吊装作业场地计划4.2.1吊车支撑区及行走区地面硬化根据各站点始发井位置和始发井周边场地情况合理布置始发井施工场地，确定履带吊吊装行走区域，履带吊行走区域内地面需进行路基压实（地基承载力需大于120KPa）并采用300mm厚双层HRB400122
15、00mm钢筋网片的钢筋混凝土进行硬化处理。始发井范围内顶管施工所需其他设备、材料堆放场地根据实际情况进行路基压实硬化即可。4.2.2夜间施工照明顶管机吊装以及顶管施工过程中夜间施工的管节吊装等作业均需在夜间进行，为此吊装作业现场需要设置足够的照明设施，以满足夜间吊装作业的需要。4.2.3文明施工器具及安全防护设施配置施工现场需配备足够的文明施工器具及安全防护设施。顶管机吊装作业时临时封闭交通、占道等，需经交警部门协调，设置醒目的标志，设置安全防护路障，指派专人配合交通疏导工作。现场吊装机械旋转部应设置醒目的警示标志。4.3操作人员岗前培训顶管机吊装选择具有大型机械设备吊装资质的专业安装单位来实
16、施。作业人员均须持证上岗。并经项目部技术人员进行技术交底。顶管施工过程吊装辅助作业人员项经部统一安排岗前培训，了解工程的特点、难点、设备的结构以及吊装注意事项。参加培训后方可上岗。吊装特种操作人员持有特种作业操作证上岗。4.4吊装主要构件质量核实吊装验算时取最大值计算，本次施工中最大重量构件如下：（1）顶管机最大重量为前下壳体90t；（2）管节最大重量为 66.8t。根据吊机现场所处工作条件,500t汽车吊、300t履带吊满足吊装要求。4.5顶管机吊装施工方案4.5.1作业区选定和吊机选型根据施工平面图和现场场地情况，顶管始发井西侧场地作为顶管机下井吊装、管节下井吊装作业区。接收井西侧作为顶管
17、机出井吊装作业区，依据顶管机头的重量、外形尺寸、吊装作业区条件以及井深度，确定如下：（1）始发井采用300t履带吊，机头卸车、机头下井拼装、顶进时下放管节；（2）采用500t汽车吊，接收井拆解顶管机并吊出装车转场；顶管机主要构件采用17.5米平板大货车运载至工作井，采用300t履带吊卸车，待始发井内导轨、后靠背等安装好后再将顶管机分体吊装下井组装。后壳上下节需在地面拼装好后，再吊下放至工作井内与前壳体进行拼装。主机组装顺序：井上组装后壳体井下组装前壳体前后壳体拼接螺旋输送机安装刀盘安装后配套与主机连接。下井组装工艺流程如下图所示。 第一步：安装基座导轨和后靠板 第二步：安装前下上壳体 第三步：
18、安装后壳体 第四步：安装螺旋机 第五步：安装刀盘 第六步：安装油缸系统及顶铁4.5.2顶管设备吊装施工方案1、 顶管机吊装工艺流程(1)始发井内配套组装顺序：导轨后靠钢盒油缸架主顶油缸顶环过渡顶铁(2)顶管机吊装顺序：后配套吊装主机吊装液压系统吊装其它配套系统吊装(3)顶管机主机组装顺序：前壳体下部前壳体上部动力系统后壳体下部后壳体上部刀盘安装螺旋输送机安装后配套与主机连接2、顶管机及附属设备吊装（1）导轨吊装顶管机拼装前需安装始发导轨基座，因此需先吊装导轨型钢下井，安装完成后应满足轴线、标高要求，并固定牢靠。（2）后配套吊装后配套吊装时需先安装后靠钢盒，起吊前根据设计钢盒吊点位置进行连接后，
19、缓慢吊入井内并按照设计轴线安装好。后靠钢盒吊装完成后进行基座和主顶油缸吊装，主顶油缸按上、下段分段、分次进行，先安装好基座，再进行主顶油缸吊装。基座起吊前认真检查吊环是否紧固，下井过程中，在机架两侧栓白棕绳牵引，防止在下井过程中机架旋转造成机架以及井内设施的损坏。主顶油缸吊装前，合理确定吊点后，缓慢吊入井内。在靠近基座后，先将油缸尾部穿入基座对应的孔内，采用大小钩配合或使用手拉葫芦配合，将主顶油缸缓缓就位。（3）前壳体吊装矩形顶管机前壳体下分体、上分体吊装，按吊点起吊前壳体下分体吊放至基坑导轨基座前端并对齐中线。然后按吊点吊装前壳体上分体下井后放至下分体上方并中线对齐，调整下分体与上分体连接位
20、置后，人工辅助与后（中）机架进行拼接，对应穿好连接螺栓，经测量人员定位后，垫稳撑脚，用螺栓连接固定。起吊前认真检查吊环是否紧固，下井过程中，在机架两侧栓白棕绳牵引，防止在下井过程中机架旋转造成顶管机以及井内设施的损坏。（4）动力系统吊装下井将矩形顶管机动力系统分件吊装至井下，与前壳体动力系统连接位置进行连接并将螺栓拧紧固定。（5）后壳体吊装下井矩形顶管机中后壳体出厂前已装配好各组件，在现场将后壳体上下壳体在地面组装完毕，并装好密封胶圈后，按吊点起吊下井后放至前壳体尾部，用小千斤顶顶进至前壳体末端连接位置后将前后壳体通过纠偏油缸联接，为防止漏浆前后壳体之间安装了两条密封胶圈。（6）螺旋输送机下井
21、组装单个螺旋输送机重量约4.25T，下井后缓慢吊至前后壳体空腔内，用手拉葫芦倒挂螺机中下端吊点，人工协助缓慢将螺旋输送机送至泥舱预留孔洞内，并与隔舱板螺栓连接，螺栓紧固定后用扁钢将螺机与前上壳体连接，起到支撑作用。（7）刀盘吊装下井组装矩形顶管机共设置七只刀盘，按依次单个吊放下井安装。（8）顶管机调试顶管设备分段吊入工作井的基坑导轨上并安装完成后必须再次调试。图4.5-1始发井吊装示意图4.5.3顶管机拆解及倒运顶管机拆解分块与顶管机安装相同，顺序相反，拆解顺序依次为刀盘、螺旋输送机、后壳体、前壳体；每块拆解完成后立即装车，采用大型液压平板拖车转运，运输前对全部运输线路进行实地考察，运输过程中
22、，确保每个部件固定可靠，并做充分的防护措施，防止顶管机运输过程中出现损坏及发生事故。4.5.4管片吊装管节吊装采用顶管机厂家专配的门型扁担，扁担两侧臂设置插销孔，配备专用插销Q345B钢插销与管节设计预留插销孔配套使用。插销孔、插销、扁担均由顶管机生产厂家按设计要求生产配备，完全满足顶管机及管节吊装要求。管节下井吊装顺序：从运输车吊运至管节存放区平放管节吊运至翻身区管节翻身管节垂直吊装管节吊装下井。履带式起重机平稳将管片从平板车吊到地面后，采用吊具在管片翻身吊装孔位置进行翻身吊装。管片翻身时履带式起重机缓慢将部件斜向上吊起，随着管片重心的移动，吊钩也跟着缓慢移动，保持吊钩与管片重心在一个垂线上
23、，直至把管片完全吊起。顶进过程中的管节拼装，起吊前要进行试吊，起吊操作要平稳。起吊前在管节上栓白棕绳牵引，以防起吊过程管节旋转，造成管节及井内设施碰撞、损坏。（1）管节采用整体吊装就位。（2）钢丝绳的选取吊装钢丝绳应符合下列规定：钢丝绳的断裂强度不得小于其破断拉力的80%，当采用绳卡连接时应按照钢丝绳直径选用绳卡及数量，绳卡压板应在钢丝绳长头一边，当采用编结连接时，编结长度不得小于钢丝绳直径的15倍，且不应小于300mm。应根据构件的重量、长度及吊点的合理制作吊索，且要选取合适的安全系数。（3）在起吊管节前，检查管节的连接点是否牢固，在吊装时必须采用两点起吊并均匀分配，并进行试吊，无异常情况后
24、，必须听从信号工统一指挥方可进行作业。（4）吊绳不得互相挤压、交叉、扭压、绞拧，必须保持管节平衡。（5）试吊：插销安装及吊绳套挂牢固，起重机缓慢升起，将吊绳绷紧稍停，起升不得过高。试吊中信号工、挂钩工、司机必须协调配合。如发现管节重心偏移或其他物件粘连等情况，必须立即停止起吊，采取措施并确认安全后方可起吊。（6）吊钩应与管节重心保持垂直，缓慢起绳，不得斜拉、强拉。（7）起吊管节时，下方严禁站人，待降落至离地面或安装标高0.5m以内人员方准靠近操作，待就位放稳后，方可摘钩。（8）注意管节切勿碰触电源，严禁管节靠近高压线路，管节与电源线路保持安全距离。图4.5-2 管节吊装孔示意图 图4.5-2管
25、节翻身吊装示意图4.5.5 顶管机及管节插销顶管机起吊采用顶管机生产厂家专配Q345B钢插销4个，插销长40cm，直径为159mm。顶管机预留有对应插销孔，插销孔为160mm。管节吊装采用顶管机厂家专配的门型扁担，扁担两侧臂设置插销孔，配备专用插销Q345B钢插销与管节设计预留插销孔配套使用，管节吊装口直径120mm。插销孔、插销、扁担均由顶管机生产厂家按设计要求生产配备，完全满足顶管机及管节吊装要求。4.6 接收井吊装顶管机顶进接收井后，顶管机进行拆解分块并分段吊出接收井，采用500吨汽车吊进行拆解吊装，主臂26.5m，旋转半径最大14m，能起重最大重量为98.2T，顶管机分段拆解后单件最重
26、为90t，500吨汽车吊能满足起吊要求。接收井吊装作业流程：顶管机到达接收井 刀盘拆除吊出 螺旋输送机、动力系统拆除 前壳体上分体吊出 前壳体下分体吊出 后壳体上分体吊出 后壳体下分体吊出 螺旋输送机吊出 其他附属设备吊出。每块拆解完成后立即装车，采用大型液压平板拖车转运，运输前对运输线路进行实地考察。运输过程中，确保每个部件固定可靠，并做充分的防护措施，防止顶管机运输过程中出现损坏及发生事故。图4.5-4 接收井吊装作业示意图4.7其他小件物品吊装现场小件物品吊装严格遵循吊装操作规程，现场操作人员均须经培训后方可进行作业。作业前必须检查作业环境、吊索具、防护用品。吊装区域无闲散人员，障碍已排
27、除。合理选用符合要求的钢丝绳、索具等。正确选择吊点。长、杆件物品起吊须确保卡环扣紧，必要时可栓白棕绳牵引，以防止起吊后旋转造成碰撞。第五章 吊装设备选择和计算5.1 吊机选择（1）始发井顶管机及管节吊装拟采用一台300t履带吊顶管机单件最大重量为90t，拟采用一台QUY300履带吊进行始发井内顶管机拼装工作。预制管片单节重量为66.8t，同时可采用该履带吊进行管节、及零星物品吊装。QUY300履带起重机采用36米长主臂。可以满足地铁施工用的盾构机的吊装及相似类产品；且无需辅助起重机，可以自行完成盾构机翻身工作；副钩做大吊重量可达80t。安装的高清晰摄像头可以从多角度观察所吊重物的方位。力矩限位
28、器可动态反应主钩和副钩载荷的大小，重型固定副臂可实现重物(130t）的自动翻身功能。 图5.1-1QUY300t履带吊外形尺寸图300t履带吊额定起重荷载表(2) 接收井顶管机拆解吊装，拟采用一台500t汽车吊吊装。500t汽车吊单根钢丝绳最大负荷12t，采用1#吊钩，吊钩额定吨位250t，吊钩自重3.7t。图5.1-2 500t汽车吊外形尺寸500t汽车吊车额定起重量表，（标准臂，配重180T）500吨汽车吊标准主臂起升高度特性曲线5.2 吊装能力验算5.2.1顶管机组装吊该履带起重机主要用于顶管机配套设备吊装、顶管机拼装、拆解吊装、预制管节吊装、渣土吊装及其他零星材料设备吊装，吊装物件中最
29、重为顶管机前壳体下部重90t，QUY300履带起重机最大起重量为300t,采用36m长固定主臂可以满足现场所有部件的吊装要求。将顶管机吊离地面且超过始发井基坑护栏时为最大高度。设最大起吊高度为H，顶管机底至地面高度h1=2m，吊钩至顶管机壳体底高度h2=10m，则H1=2+10=12m。吊装半径R1=14m，L=（H12+R12）=18.4m。根据工况作业范围图可知选取臂长36m，旋转半径14m，最大起吊高度为28米，L=（H12+R12）=18.4mH=28m。满足起吊高度要求。已知顶管机单重Q1约90t、其它吊具Q2按2t,起重量Q=Q1+Q2=90+2=92 t。根据QUY300履带吊主臂额定起重量表可知：臂长36m，工作半径14m时额定起重量为111t，最大总负载Q=9
