1、盾构机吊装专项方案1编制依据1、盾构机厂家提供盾构机图纸资料、安装使用说明书、盾构机配件清单2、本项目部广州、长沙、XX等地盾构吊拆工作经验3、机械设备安装手册中国建筑工业出版社4、建筑安装工程安全技术规程、建筑安装工人安全技术操作规程、建筑施工高处作业安全技术规程5、建筑工程施工现场供用电安全规范 GB50194-20146、建筑施工临时用电施工组织设计及标准电箱 JGJ46-20127、电气装置安装工程高压电器施工及验收规范 GBJ147-20108、电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168-20069、消防管理程序 10、关于成层土地基极限承载力的计算方法 迈耶霍夫、汉纳1
2、1、XX市地铁2号线4标施工文件及施工设计图12、大型设备吊装工程施工工艺标准 （SH/T3515-2003）13、工程建设安装工程起重施工规范 （HG 20201-2000）14、起重机械安全规程 GB6067-201015、200吨（中联重科）汽车吊和三一SAC6000型600T汽车式吊车的使用说明书以及机械性能表2施工简介2.1盾构工筹XX市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段包括一站一区间土建施工：XX站XX站区间隧道（下穿松花江）、XX站。XX站XX站区间里程为CK8+608.377CK11+520.264，区间总长度为2911.887m，左线存在10.85m短链，该段区间设置1
3、个中间风井，2个联络通道，2个联络通道及泵房。区间隧道盾构管片外径6200mm，采用2台泥水平衡式盾构机施工。XX区间走向线如图2.1-1所示：区间纵坡大体呈“W”型，以2坡出世贸大道站后，采用380m长11、630m长7下坡至最低点，以560m长5上坡至中间风井处，以260m长15、560m长8.654下坡至最低点，以445m长30上坡至最高点，最后以2接至XX站。2.2盾构机构件参数本标段拟采用中铁重工生产的泥水盾构机进行隧道施工，盾构机为超大型设备，由刀盘、前盾、中盾、尾盾、拼装机、连接桥、各台车组成，单台总长度为95米，单台总重量约500t。表2-1 盾构机主要构件参数表序号名称数量长
4、宽高重量备注mmmmmmkg刀盘164806480333063,000前盾1645064503150100,000中盾164406440307597,000盾尾1164304295321520,500管拼机140004000240013,000托梁15900250021509,500连接桥1126184918336826,000拖车111133045593279.550,600拖车211095244823279.535,400拖车3194524287328023,000外侧走台拆除拖车4199524290328026,000拖车51945243302979.534,000拖车611538450
5、20318138,0002.3施工方法选择盾构井的井口尺寸为11m7.2m。根据盾构机的主要部件尺寸大、重量大的特点，我部选择方正县畅达安装工程有限人司进行盾构吊装，采用分包型式进行施工。根据现场条件吊装井口井边缘至吊机汽车边距离约5m；采用600t吊车21.3m主臂工况作为盾构机吊装的主吊机，QAY200t汽车吊辅助完成盾构大件的翻身作业，本方案以单次盾构机出入井及运输为例进行描述。分包公司资质详见附件。2.4起重设备概况中联QAY200V733全地面起重机起重性能表如下图：三一重工SAC6000全地面起重机性能表如下图：2.5吊耳的设置及焊接质量要求（1）吊耳的位置利用盾构机出厂时设计的吊
6、耳进行吊装（刀盘吊耳为活动式），具体见图2.12.4。图2-1 刀盘吊耳位置图图2-2 前盾吊耳位置图2-3 中盾吊耳位置图图2-4 盾尾吊耳位置图（）吊耳焊接技术要求：1、所有吊耳火焰切割后中心圆孔应镗削1-2mm以消除微裂纹，并倒圆角；2、吊耳焊接前应祛除坡口杂物，除锈；在焊接影响区内应打磨见光泽后才施焊。3、吊耳焊缝应清根并完全焊透，焊接完成24小时之后进行100%UT检测，以满足为合格；4、垂直布置的吊耳为工装吊耳，吊装完成后割除；其余为盾体自带吊耳3施工准备3.1作业场地（1）汽车吊和汽车吊作业区域要求场地平整结实 （2）汽车吊组装区域要求地面耐压能力不小于20t/m2，尺寸应满足主
7、机组装及21.3m主臂地面对接参见图3-1：吊装半径示意图图3-1 吊装半径示意图（3）整个施工区域要求平整结实，纵横向场地坡度1（4）拆除施工区域内影响吊机行走、转向的障碍物、夜间施工照明充足（5）端头加固采用两管旋喷800600加固并加固至地面，经加固的土层应有很好的均质性、自立性，其侧限抗压强度不小于1MPa，且项目要对地面用40cm厚C40混凝土进行了硬化处理，满足汽车吊组装区域地面要求。3.2吊装工机具准备盾构吊装机具准备如下表所示序号名 称规 格单位数量备注1600吨汽车吊21.3m主臂台1主力吊机2200吨汽车吊19.8m主臂台1辅助吊机3钢丝绳637+1-65mm20m条2吊前
8、、中盾4钢丝绳637+1-39mm20m条2前中、盾翻身抬吊及吊装刀盘、盾尾8卡环55t马蹄型个2吊盾体9卡环35t马蹄型个6吊盾体10卡环12t、8.5t马蹄型个各4吊台车等11手拉葫芦1t、2t、5t个各2吊机组装12对讲机台4通信指挥13木条1000200200mm条1保护盾盾中心组件14其它大锤、撬杠、手锤、吊带、螺丝刀、活动扳手若干吊机组装工具3.3试吊方法(1)起吊物件应有专人负责，统一指挥。指挥时不准戴手套，手势要清楚，信号要明确，不得远距离指挥吊物。(2)起吊过长过大等大型重吨位物件时，必须先试吊，离地不高于0.5米，经检查确认稳妥，并用揽风绳牵住吊物保持平稳，方可指挥起吊运行
9、。要求试吊2次方可正常吊运。本次施工试吊分两类：在下拖车和盾体前分别选择2号拖车和中盾从地基承载力角度出发进行试吊；每一件部件下井前进行安全性试吊。(3)大型物件及分段翻身吊运前，应划出警戒区，检查各点受力情况及吊耳的焊接质量，并经试吊，确认安全可靠，方可指挥起吊翻身。(4)吊运物上的零星物件必须清除，防止吊运中坠落伤人。3.4其他条件要求(1)吊机刹车调整试验，电子称调整到允许误差内。(2)起重机司机、起重工等特种工必须持证上岗，起重机司机除了持证上岗，还应具备该起重机的独立熟练操作经验。(3)六级以上大风、其他恶劣天气不应进行吊装作业。(4)指挥施工机械作业人员，必须站在可让人了望的安全地
10、点，并应明确规定指挥联络信号，起重指挥由专人负责，信号应明确、清晰。井口上下人员联络用对讲机。依据 GB5082-1985 中的规范。4作业流程图4.1盾构机入井工序流程4.2盾构机出井工序流程图4-2盾构出井作业流程图5作业程序内容5.1盾构机入井始发托架长是9.8m，宽是3.6m,井口长11米左右，宽是7.2米 。始发托架下井后的中心与洞门的中心在一线上，与始发线路完全符和，如图5-1。在始发托架上及车站底板铺上轨距为900mm轨道120米和轨距为2080mm轨道108米，钢轨间距保障电瓶车和拖车可以在上面顺利运行，轨道完成后把电瓶车吊下井放在轨道上，为台车后移提供动力。图5-1 始发托架
11、安装依次将6#1#台车、连接桥吊装入井，吊索选用3920m钢丝绳一对、2810m钢丝绳四条，主力机械选用600t汽车吊,辅助吊机选用200t。 拖架重量8吨下降时，重心位置靠前偏重，在吊装时四个挂点的钢丝绳应单独受力不可前后左右串通，且在稍轻的一边加钢丝绳短头或卡环调整水平。其中连接桥快下井到轨道处时，移动管片车及连接桥支撑至合适位置，连接桥另一端与1号拖车连接固定，由45T电机车牵引1号拖车移至标准段合适位置。见图片一:连接桥吊装、图片二:拖架吊装图片一:连接桥吊装 图片二:拖架吊装(1) 在盾构机中盾的中部系上2个牵引绳控制摆动方向。(2) 支好600t汽车吊机的支腿，移动运输车辆使中盾的
12、起吊中心控制在600t汽车式起重机允许的吊装幅度范围内,控制600t翻身时最大负荷率不超过90%。中盾：64403075mm，重量97t；用4根6520m钢丝绳挂腰到600t汽车式起重机的钩上，将4个55t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将4个55t卡环分别连接到已焊接好的4个吊装吊耳上。用2根6020m钢丝绳拦腰挂在200T汽车吊挂钩上，检查无误后起钩，将盾构机中盾吊离地面200mm，然后两台吊车配合工作，在统一的指挥下将盾构机的中盾水平提起，待盾构机中盾离开始发托架约200毫米后，200t汽车吊暂停，600t吊车继续缓慢提升，将被中盾逐渐竖起。将挂在200T汽车吊上的钢丝绳逐渐放松，此时
13、，摘掉挂在200T汽车吊上的钢丝绳，割除底部的吊耳。（3）由600吨吊车将中盾单独作业移至洞口上方，调整中盾入井姿态，为减小盾构机入井时的惯性力，尽量不使吊机做转向或变幅的动作。待中盾平稳没有晃动后，平稳缓慢地将中盾放入井中，当中盾即将到达机座时，停止下降，仔细调整中盾的姿态，对正中盾就落机座上的准确位置，待中盾稳定后将中盾缓慢放在基座上中盾前端面距离车站结构2400毫米的位置。前盾尺寸：64503150mm，重量 100t；选用的吊装钢丝绳和卡环与中盾吊装一样，前盾吊装跨距是14m，吊机在14m时的额定起重量为120t，负荷率为85.8%。前盾翻身的方法与中盾的相同。图片三：前盾翻身完毕 图
14、片四：前盾下到井底刀盘64803330mm，单件重量63t；用一对6520m的钢丝绳4个头受力挂在600t汽车式起重机的钩上，将2个35t卡环分别连接到钢丝绳的2组头上，再将2个35t卡环分别连接到已焊接好的2个吊装吊耳上。在吊耳对面，在刀盘下均匀垫1000200200mm的枕木4至6条，吊机慢慢起钩使吊机受力，检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况后缓慢起钩，并操作起重机向翻起方向旋转，刀盘另一侧压在木方上，这样一边起钩一边回转，直至刀盘垂直压在木方上，然后回转600t汽车式起重机，调整汽车吊位置，通过起钩、松钩、回转、变幅等动作将刀盘按照要求安装好。在井底将刀盘和前盾连接固定好，检查刀盘的安装固定
15、情况确认正确安全可靠之后松钩解除钢丝绳和卡环，起钩回转吊机，刀盘吊装完成。 图片五：刀盘存放 图片六：刀盘翻身在600t汽车式起重机的钩上挂一对2810m的钢丝绳，将4个12t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将2个12t卡环连接到管片拼装机的前端吊装吊耳上，由于偏重在后端两个吊点的销轴上加两个10t的倒链，吊机缓慢松钩将管片拼装机吊下井后，配合安装人员对准螺栓孔并将拼装机与中盾用螺栓连接，待安装人员将连接螺栓紧固后，松钩将卡环解下，拼装机下井完成。尾盾尺寸：643064304395mm，单件重量20t，用一对5020m钢丝绳挂腰在600t汽车式起重机的上，将2个35t卡环分别连接到钢丝绳的2
16、个头上；用一对3920m钢丝绳挂腰在200t汽车式起重机的钩上，将尾盾上其余2个35t卡环分别连接到钢丝绳的2个头上。通过600t吊机和200t吊机配合完成翻身，回转、变幅、松钩，将盾尾套入拼装机就位并配合定好位。（1）吊机选用：吊机工作时起重量验算参照盾构件主要部件、重量及起吊工作半径一览表。600吨汽车吊选择工作半径为14m时进行盾构机盾体翻身，此时吊机的总起重量为120t。最重件前盾最大负载为100t，所以汽车吊单钩的负荷率为：负荷率：1=(100+3)120100%=85.8%注：3t为钩与锁具重量。入井吊装中盾时600t汽车式起重机负荷率 2=(97+3)120100%=83.3%（
17、2）钢丝绳选用：入井吊装前盾时钢丝绳安全系数（选用637+1-1770-6520m钢丝绳）K1=(0.8242665/9.8cos20)105=7.96（安全）注：0.82为钢丝绳折旧系数，4为钢丝绳吊装头数，2665为钢丝绳的破段拉力，cos20为钢丝绳的吊装角度,100t为中盾重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别。（3）起吊时地基承载力验算（按最大件重量100吨计算）吊机重量：350t最重件重量： 100t合计：450t吊机下地基受力面积按汽车吊机下垫块面积计算：2m3m4=24m2地基承载力：450t/24m2=18.75t/m20.185Mpa该地基承载力可通过钢板均匀扩散至砼硬化的
18、地表，且地面以下采用俩管旋喷800600加固，经加固的土层应有很好的均质性、自立性，其侧限抗压强度不小于1MPa，满足承载力要求。（4）卸扣选用:盾构机的前盾、中盾、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。盾构机的前盾、中盾、盾尾卸扣的选用按盾构前盾考虑，按盾构前盾考虑，构件重100t。采用四个吊点，每吊点为25t，应选用美式弓型2.5寸卸扣, 卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及热处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为35t，大于25t，满足施工要求。盾构机的刀盘重63t。采用二个吊点，每吊点为31.5t，应选用美式弓型2.5寸卸扣, 卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及热处理,美式弓型2.
19、5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为35t，大于31.5t，满足施工要求。（5）盾构上的吊耳采用CO2保护焊，焊缝经无损探伤检测。5.2盾构机出井当盾构刀盘上始发托架后，距离出洞口5米时，开始刀盘的吊耳焊接吊装工作。刀盘重量 63t；用一对6020m的钢丝绳4个头挂在600T汽车式起重机的钩上，将2个35t卡环分别连接到钢丝绳的2个头上，再将2个35t卡环连接到已焊接好的2个吊装吊耳上。吊机慢慢起钩使吊机受力到刀盘的重量，检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况正常后，安装人员拆除刀盘与前盾的连接螺栓，确认已全部解开吊机缓慢起钩，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
20、将刀盘放置到空旷场地，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。在刀盘的正下方均匀垫200200mm的枕木8至10条，吊机慢慢松钩使刀盘置于枕木上，检查受力情况正常后吊机松钩，刀盘翻身完成。刀盘吊出井后进行装车运输。以下是以往刀盘吊装的图片一：刀盘翻身、图片二：刀盘存放。 图片一 ：刀盘翻身 图片二：刀盘存放刀盘吊出井后由安装人员对连接桥前端进行支承加固，拆除连接桥与主盾之间的连接销轴。以下是连接桥固定的图片三：连接桥加固正面、图片四：连接桥加固侧面图片三：连接桥加固正面 图片四：连接桥加固侧面尾盾尺寸：643064304395mm，单件重量20t，用一对3920m钢丝绳挂腰在6
21、00t汽车式起重机的钩上，将2个35t卡环分别连接到钢丝绳的2个头上；用一对3920m钢丝绳挂腰在200t汽车式起重机的钩上，将尾盾上其余2个35t卡环分别连接到钢丝绳的2个头上。通过600t和200t吊机相互配合吊机慢慢起钩使吊机受力到盾尾的重量，检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况正常后吊机缓慢起钩，吊机通过主副钩配合将尾盾从拼装机内套出，在尾盾吊出井面并完成翻身后放置在空地上，然后利用600t吊机装车运输。在600t汽车式起重机的钩上挂一对2810m的钢丝绳，将4个13t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将2个13t卡环连接到管片拼装机的前端吊装吊耳上，由于偏重在后端两个吊点的销轴上加两个70
22、0mm长的短头，短头与13t卡环相接，待安装人员拆除拼装机与中盾的连接螺栓后，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烧焊完毕方可松钩。吊出井后进行装车运输。(1) 中盾重量 95t；拆除盾尾后中盾的停放跨距较大，吊机不能直接起吊，故需用液压千斤顶水平顶移至洞门，吊装跨距在9m以内，用2条6520m的钢丝绳挂在350t吊机的钩上，将4个35t卡环连接到钢丝绳的4个头上，再将4个35t卡环连接到已焊接好的4个吊装吊耳上。吊机慢慢起钩使吊机受力到中盾的重量，检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况正常后，吊机缓慢起钩，待中盾吊出井面后，吊机通过回转、变幅、松钩等动作将中盾放置到空
23、旷场地。(2) 中盾翻身：600t汽车吊机变幅，使中盾的起吊中心控制在600t汽车式起重机允许的吊装范围内, 控制600t翻身时最大负荷率不超过90%。中盾：64803075mm，重量95t；用一对6520m钢丝绳拦腰挂在200t汽车吊的吊钩上，将2个35t卡环连接到钢丝绳的2个组头上，再将35t卡环连接到中盾的翻身吊耳上。检查无误后起钩，200t汽车吊控制盾构机中盾吊离地面200mm，600t汽车吊缓慢松钩并变幅，直至将整个中盾放平，解除钢丝绳，中盾翻身完毕。中盾翻身完成后进行装车运输。 图片五：中盾出井 图片六：中盾翻身完毕前盾重量100t；吊装时同样需用千斤顶将盾盾移至吊机允许载荷范围跨
24、距为14m。用2条6520m的钢丝绳挂在600t汽车式起重机的钩上，将4个35t卡环分别连接到钢丝绳的4个头上，再将4个35t卡环连接到已焊接好的4个吊装吊耳上，两条6520m的钢丝绳采用背挂的方式挂钩，确保前盾出井的安全。吊机慢慢起钩使吊机受力到前盾的重量，检查钢丝绳、卡环受力和吊耳情况正常后，吊机缓慢起钩，待前盾离开路轨100mm左右时吊机起变幅，缩短吊装跨距减少吊机负荷，吊出井面后，吊机通过回转、变幅、松钩等动作将前盾放置到空旷场地。前盾的翻身跟中盾的翻身方法相同，在此不做分析。依次将连接桥、1#拖车、2#拖车、4#拖车、5#拖车、6#拖车选用3910m钢丝绳四条，用600t汽车式起重机
25、吊装出井。由于拖车长度方向参数较大，吊装时必须用600t和200t两台汽车吊配合抬吊倾斜出井。以下是以往拖车吊装的图片七:连接桥吊装、图片八:拖车吊装图片七:连接桥吊装 图片八：拖车吊装（1）吊机选用：吊机工作时起重量验算参照盾构件主要部件、重量及起吊工作半径一览表。600吨汽车吊选择工作半径为14m时进行盾构机盾体翻身，此时吊机的总起重量为120t。最重件前盾最大负载为100t，所以汽车吊单钩的负荷率为：负荷率：1=(100+3)120100%=85.8%注：3t为钩与锁具重量。入井吊装中盾时600t汽车式起重机负荷率 2=(97+3)120100%=83.3%（2）钢丝绳选用：入井吊装前盾
26、时钢丝绳安全系数（选用637+1-1770-6520m钢丝绳）K1=(0.8242665/9.8cos20)105=7.96（安全）注：0.82为钢丝绳折旧系数，4为钢丝绳吊装头数，2665为钢丝绳的破段拉力，cos20为钢丝绳的吊装角度,100t为前盾重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别。（3）起吊时地基承载力验算（按最大件重量100吨计算）吊机重量：350t最重件重量： 100t合计：450t吊机下地基受力面积按汽车吊机下垫块面积计算：2m3m4=24m2地基承载力：450t/24m2=18.75t/m20.184Mpa该地基承载力可通过钢板均匀扩散至砼硬化的地表，且地面以下采用两管旋喷
27、800600加固，经加固的土层应有很好的均质性、自立性，其侧限抗压强度不小于1MPa，满足承载力要求。（4）卸扣选用:盾构机的前盾、中盾、盾尾有四个吊点；刀盘有二个吊点。盾构机的前盾、中盾、盾尾卸扣的选用按盾构前盾考虑，构件重97t。采用四个吊点，每吊点为24.25t，应选用美式弓型2.5寸卸扣, 卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及热处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全负荷为35t，大于24.25t，满足施工要求。盾构机的刀盘重63t。采用二个吊点，每吊点为31.5t，应选用美式弓型2.5寸卸扣, 卸扣的材料是合金钢轴经过锻造及热处理,美式弓型2.5寸卸扣直径为69.85mm,安全
28、负荷为35t，大于31.5t，满足施工要求。（5）盾构上的吊耳采用CO2保护焊，焊缝经无损探伤检测。5.3 盾构机装车(1) 装车作业(2) 根据前盾的外形尺寸，在120t重型托板车上铺设好防滑薄木板。(3) 设备吊起足够高度，重型托板车倒车进入装车位置。(4) 运输人员对设备进行绑扎加固，并检查绑扎的可靠性。(5) 运输作业 由于设备的超宽的尺寸比较多，且运输时经过的街道车辆、行人都比较多，起运输前必须做好超宽设备的警示标识。确认绑扎安全可靠后，司机就位。根据已确定的道路，以不大于25km/h向目的地驶去。车辆运输途中，遇到路面狭窄、转弯及高空路障时，应减速慢慢、并由专人指挥通过。运输时，需
29、由专人押车。运输过程中，对运输车辆、设备的装载及绑扎情况进行检查和监护。配车表：序号部件名称重量（吨）外形尺寸（mm）运输车板数量（辆）1刀盘63,00064803330100t重型板12前盾100,00064503150120t重型板13中盾95,00064403075120t重型板14盾尾20,500643064304395低板15连接桥26,0001261849183368低板16管片拼装机13,000400049003900低板171#台车50,6001045245884060低板182#台车35,4001095244824043低板193#台车23,000945243024053低板1104#台车26,000995246204043低板1115#台车34,0001525950213698低板1126#台车38,0001371146714683低板16 安全保证体系6.1安全管理组织机构图6-1安全管理组织机构表工区及班组专兼职安全员：郭超、蔡
