盾构吊装方案

1、天津地铁6号线工程土建施工【第17合同段】天津地铁6号线工程土建施工第17合同段鞍山西道站天拖站区间隧道盾构机吊装、吊拆方案中铁一局集团天津公司天津地铁6号线工程土建施工第17合同段项目经理部2目 录1、编制依据及范围11.1编制依据11.2编制范围11.3编制原则12、工程概况22.1项目概况22.2区间概况22.3端头井概况32.5工程特点及难点63、总体施工部署63.1吊装人员配置63.2吊装机具配置73.3消耗材料配置73.4现场平面布置83.5工期进度计划104、吊装资源配置114.1吊装作业内容114.2吊装设备选择114.2.1 徐工500吊车介绍114.2.2 徐工200吊车介

2、绍124.3吊装吊具配备154.3.1钢丝绳选用及计算154.3.2卸扣选用及计算164.3.3吊耳强度计算164.3.4扁担梁强度计算204.4.5起升高度计算204.4.6下落高度计算224.4.7地基承载力计算225.1施工准备255.1.1场地布置255.1.2技术准备255.2设备进场265.2.1进场准备265.2.2进场部署265.3吊装下井流程285.3.1试吊295.3.2翻转方法303.3后配套台车下井325.3.4螺旋机预存放325.3.5前盾翻身下井335.3.6中盾翻身下井355.3.7刀盘翻身下井355.3.8拼装机下井365.3.9盾尾下井365.3.10螺旋机拼

3、装366、拆解出井施工方法376.1施工准备376.2拆吊出井流程386.2.1拆吊螺旋机396.2.2拆吊盾尾406.2.3拆除拼装机406.2.4拆吊刀盘416.2.5拆吊前盾426.2.6拆吊中盾426.2.7拆吊螺旋机436.2.8后配套台车出井436.3吊装注意事项447、吊装监测457.1监测目的457.2监测的组织及信息反馈457.3监测的工作内容及控制标准458、安全保证措施468.1安全管理组织机构468.2安全目标478.3安全技术保证措施478.4劳动保护安全措施478.5施工现场的安全措施478.6施工机械安全保证措施498.7高空作业安全保证措施498.8吊装作业安全

4、保证措施509、文明施工及环保措施519.1文明施工措施519.1.1场容场貌管理519.1.2料具管理519.2环境保护措施529.2.1保持环境卫生措施529.2.2噪声污染控制措施529.2.3大气污染控制措施5210、吊装作业应急预案5210.1事故类型和危害程度分析5210.1.1事故类型5310.1.2危害程度分析5310.2组织机构及职责5310.3应急响应5610.3.1响应分级5610.3.2响应程序5610.3.3项目部应急响应5710.4突发事件应急预案5910.5应急物资与装备保障6010.5.1应急处置所需的物资与装备数量6010.5.2应急物资设备的管理与维护601

5、、编制依据及范围1.1编制依据（1）起重机械安全规程（GB6067.1-2010）；（2）起重机用钢丝绳检验和报废实用规程（GB/T5972-2009）；（3）重要用途钢丝绳（GB8918-2006）；（4）危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号）；（5）工程建设安装起重施工规范（HG20201）；（6）天津市建设工程现场安全管理规程（DB29-54-2003）；（7）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2012）；（8）实用建筑结构静力计算手册机械工业出版社；（9）建筑工程安全生产管理条例（国务院第393号令）；（10）建筑施工起重吊装安全技术规范（JGJ 276-201

6、2）；（11）天津地铁6号线17合同段区间设计图纸和设计技术要求；（12）三菱盾构机厂家提供的图纸，盾构设备清单；（13）盾构始发井、接收井现场勘测资料；（14）天津地铁6号线17合同段施工组织设计；（15）徐工QAY500和徐工QAY200各一台汽车起重机技术参数及说明。1.2编制范围本工程鞍山西道站天拖站区间天拖站盾构机吊装下井、鞍山西道站拆解出井吊装施工。1.3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

7、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，使得施工对周边的影响最小化；（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项目概况天津地铁6号线工

8、程土建施工第17合同段：共2站3区间，包括天拖站（原保泽道站）、一中心医院站（原晋宁道站）、鞍山西道站天拖站区间、天拖站一中心医院站区间、一中心医院站红旗南路站区间。天拖站位于位于红旗路与保泽道交口处，沿红旗路南北向布置。 由于盾构机正在过站维修，开始掘进日期计划暂定以上时间，根据实际情况进行调整。2.2区间概况鞍山西道站天拖站区间（以下简称为鞍天区间）隧道南起位于红旗路与保泽道交叉口的天拖站，沿红旗路北行，至红旗路的鞍山西道站。区间沿线经过日环里小区、市电力公司城西供电分公司、赛德广场，距两端建筑物较远，距区间最近建筑物为区间西侧世纪新南方快捷酒店5层钢混建筑，距区间结构水平距离最近点约为2

9、7.5米。左、右线起讫里程为DK21+647.750DK22+184.75，长链0.198m，左线全长537.198m，右线全长537m。区间左右线平行布设。线路起于天拖站，沿红旗路下敷设，最后到鞍山西道站。目前，车站盾构机下井所需的条件已基本完成。2.3端头井概况本区间始发及接收端头距道路两侧建筑物均较远，地下管线施工前均已切改，无架空线缆等影响，对盾构下井组装、解体拆吊施工没有影响。天拖站北端头井为鞍山西道站天拖站区间左、右行线盾构始发井，位于红旗路与保泽道交口处，沿红旗路南北向布置。车站总长284.3m，标准段宽度为20.7m，盾构段宽度为24.7m，标准段高度为13.51m，盾构段高度

10、为15.21m。车站为地下两层三跨结构，为岛式车站，站台宽度12m，车站围护结构采用800mm厚地连墙，车站盾构井段侧墙采用800mm厚混凝土。天拖站北端头左、右线盾构始发工作井平面尺寸为：14.7×8.15m（井内衬壁），预留盾构吊装孔平面尺寸为11×7.5m（净空）。隧道始发处的地面标高为+3.36m，左、右行线洞门中心标高均为-9.22m，盾构机下井前的准备工作已基本完成，符合盾构机的下井条件。 图3-1-1天拖站北端头井平面图图3-1-2天拖站北端头井断面图 鞍山西道站南端头井为鞍山西道站天拖站区间左、右行线盾构接收井，位于红旗路与鞍山西道交口处，沿红旗路南北向布置

11、。车站总长223.3m，标准段宽度为22.7m，盾构段宽度为26.7m，标准段高度为13.51m，盾构段高度为15.21m。车站为地下两层三跨结构，为岛式车站，站台宽度12m，车站围护结构采用800mm厚地连墙，车站盾构井段侧墙采用800mm厚混凝土。鞍山西道站南端头左、右线盾构接收工作井平面尺寸为：14.7×8.15m（井内衬壁），预留盾构吊装孔平面尺寸为11×7.5m（净空）。隧道始发处的地面标高为+3.35m，左、右行线洞门中心标高均为-9.62m。图3-2-1鞍山西道站南端头平面图图3-2-2鞍山西道站南端头断面图2.4盾构机概况鞍山西道站天拖站区间采用三菱制造的土

12、压平衡盾构机进行施工。三菱盾构机主体设备由刀盘、前盾、中盾、盾尾组成；后置配套设备有连接桥、管片拼装机、螺旋输送机及后续台车。盾构机外径为6340mm，盾构总重约450t，大构件质量分别为前盾98t、中盾85t、刀盘35t。其主要部件尺寸如下表：表2-1 盾构机主要部件尺寸及重量参数表序号名称尺寸（mm）吊装重量吊装方式1刀盘6360×200035T500T汽车吊,200T汽车吊配合2前盾6340×380098T500T汽车吊,200T汽车吊配合3中盾6340×390085T500T汽车吊,200T汽车吊配合4盾尾6340×26508T×2T2

13、00T汽车吊5螺旋输送机10000×1240×180015T200T汽车吊6拼装机4800×4800×250016T200T汽车吊71#台车6500×5200×340017T200T汽车吊82#台车6500×5200×340016T200T汽车吊93#台车6500×5200×340017T200T汽车吊104#台车6500×5200×340022T200T汽车吊115#台车6500×5200×340010T200T汽车吊126#台车6500×52

14、00×34008T200T汽车吊2.5工程特点及难点盾构机主体刀盘、前盾和中盾重量分别为35t、98t、85t，直径分别为6.36m、6.34m、6.34m，吊装时需要由水平位置空中转体翻身至竖直状态，采用两台吊机配合进行；大型吊车临近深基坑作业，深基坑为连续墙、浅基坑为内插型钢CSM墙，盾构吊装时车站端头竖井主结构墙已完工，吊装作业时加强对吊机承压区域的监测；拆卸和吊装过程工序繁杂，交叉作业较多，现场场地小，施工组织难度大。3、总体施工部署3.1吊装人员配置根据现场施工需要，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。盾构机吊装人员组成如

15、表3-1所示。表3-1吊装人员配置表序号人员数量职责1技术负责人1指导技术人员组装2安全负责人1保证现场人员工作安全3机电工程师2协调各工种，指导拆卸4安全员2监督安全施工5机修工8机械、液压、水、气管路组装6电工6电气线路组装，照明供电保障7电焊工4焊接盾尾、吊耳焊接及其他电焊工作8起重司机2起重机操作9司索信号工2指挥吊车10辅助工4负责吊件起吊、移动、就位等辅助工作合计：323.2吊装机具配置吊装过程中需要大量机械、工具和材料，其清单如表3-2所示。表3-2 吊装所需材料机具清单名称规格单位数量备注汽车式汽车吊500T台 1主吊汽车式汽车吊200T台1副吊、溜尾翻身钢丝绳6×3

16、7+1-65mm×6m根4吊前盾、中盾、刀盘6×37+1-65mm×14m根4 前盾、中盾、刀盘翻身，拼装机、螺旋机6×37+1-30mm×10m根4吊台车、盾尾等卸扣55t马蹄型个6吊前盾、中盾、刀盘等45t马蹄型个6前盾、中盾、刀盘翻身35t马蹄型个6吊台车等手拉葫芦3t、5t、10t个各2吊机组装对讲机翻身扁担梁个1大锤、撬杠、活动扳手、溜绳等辅助工具3.3消耗材料配置吊装过程中需要大量消耗材料，其清单如表4-3所示。表3-3 消耗材料配置表名称规格单位数量备注氧气瓶6乙炔瓶3二氧化碳瓶4焊丝包10二氧化碳焊丝卷10生胶带卷30电工胶带（

17、6色）套100防水胶布卷50扎带包100线耳包10焊工手套付20防护眼罩付10胶皮手套付2003.4现场平面布置天拖站北端头井为成鞍山西道站天拖站区间左、右行线盾构始发井，位于红旗路与保泽道交口处，沿红旗路南北向布置。天拖站始发井长11m，宽7.5m，现场吊车布置见图3-3-1、2；鞍山西道站南端头接收井长11m，宽7.5m，现场吊车布置见图3-4-1、2。图3-3-1天拖站北端头始发左线平面布置图图3-3-2天拖站北端头始发右线平面布置图图3-4-1鞍山西道站南端头接收左线平面布置图图3-4-2鞍山西道站南端头接收右线平面布置图3.5工期进度计划表3-4盾构安装工期计划表工作类容时间吊装人员

18、进驻现场，安全员进行安全教育，接受项目部安全及工序的技术交底，作业人员熟悉现场。1天检查起重机进场条件，并及时协调整改。1天200T汽车吊进场调试、验收。1天铺设托架上的轨道，协助电瓶车下井，整理吊装场地。1天组织6#-1#台车皮带机下井、设备桥，螺旋机下井。1天500T汽车吊进场调试、验收；前盾、中盾下井安装。1天前盾、中盾对接安装。1天刀盘下井安装。1天拼装机下井安装、螺旋机安装、操作平台下井安装。1天操作平台、车架平移安装。1天盾尾下井安装并焊接找正焊接。1天液压油管对接、线缆铺设及接线。1天液压油管对接、线缆铺设及接线。1天线缆铺设及接线2天供电、单机运行、系统调试4天供电、单机运行、

19、系统调试、始发验收。1天4、吊装资源配置4.1吊装作业内容本区间采用两台盾构机从天拖站北端头始发至鞍山西道站南端头接收，主要的吊装作业内容为：天拖站北端头盾构始发下井吊装、鞍山西道站南端头盾构接收解体吊装。4.2吊装设备选择本工程使用的盾构机，最大重量单件为前盾重98t，盾构井的井口尺寸为7.5×11.0m，根据盾构机最大部件重量，始发井的长、宽、井深以及场地状况等特点，本工程拟选用500T和200T两台汽车吊分别作为主吊、副吊进行作业。500T汽车吊作为本工程盾构机吊装的主吊，200T汽车吊作为副吊，双机完成盾体部分刀盘、前盾、中盾的翻身及吊装作业；其余盾构部件使用200T吊车完成

20、吊装作业。4.2.1 徐工500吊车介绍吊车机械结构及性能见图4-1、表4-1。 图4-1 徐工500吊车结构尺寸图表4-1 500T汽车吊性能表（单位：T）自重96t、配重135t、支腿全伸10×9.6m工作半径臂长（m）16.121.326.531.736.942.135004325262248524524322918362162142081681457192190190156133116817317017014512310791561531531341141001014113813812410694121171141141079283149997979380734.2.2 徐工

21、200吊车介绍吊车机械结构及性能见图4-2、表4-2。图4-2 徐工200吊车结构尺寸图表4-2 200T汽车起重机性能表（单位：T）自重60t、配重69t、支腿全伸8.9×8.3m工作半径臂 长（m）13.317.621.926.230.534.839.143.43200413112011495511310410491756061009292886959497898282816457483988073737264574538.597265656564564336.51061595958595440.53511 535354513833.512 48.64849.5483632.51

22、44140.542.54231.528.916353636.53628.3261830.53231.53125.823.4根据现场场地布置、吊车性能参数及构件重量尺寸等情况，按照最不利情况进行计算，即对盾构机吊装前盾98t时主臂吊装能力进行计算，在翻身等动作过程中，吊装半径不超过10m，主吊臂长度26.5m。吊车的主臂单机最不利起重量计算如下：Q（Q1+Q2）=98+4=102t0.9×138=124.2t；即在主臂长度26.5m，吊装半径控制在10m内。式中：Q查吊车起重性能表，主臂长度26.5m，吊装半径幅度在10m时主臂吊装重量为138t；Q1构件的重量，按照前盾最重98t计算

23、；Q2吊索吊具等重量按照4t计算；K起重机的降低系数，一般取0.9。500t吊车，全配重135t，主吊钩选用150t钩，吊索吊具等重量按4t计算，盾构机各构件重量级采取的吊装半径、负载系数等数据见表4-3；表4-3 盾构机构件重量及吊装数据序号名称吊装重量工作半径额定载荷负载系数500T汽车吊作业半径200T汽车吊作业半径500T汽车吊200T汽车吊500T汽车吊200T汽车吊1刀盘35T1081387328.353.42前盾98T1081387373.969.93中盾85T1081387364.561.04盾尾16T144148.85螺旋输送机15T144146.36拼装机16T144148

24、.84.3吊装吊具配备4.3.1钢丝绳选用及计算（1）6×37+1-65×6m钢丝绳使用部位：前盾、中盾、刀盘。前盾（中盾）：，满足要求。式中：0.82为钢丝绳荷载不均匀系数，4为钢丝绳根数，2580为钢丝绳的破断拉力，75.5º为钢丝绳的吊装角度,98T为前盾重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别，中盾以此为例。刀盘：，满足要求。式中：0.82为钢丝绳荷载不均匀系数，2为钢丝绳根数，2580为钢丝绳的破断拉力，75.5º为钢丝绳的吊装角度,35T为刀盘重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别。（2）6×37+1-65mm×14m钢丝绳

25、使用部位：前盾、中盾、刀盘翻身，螺旋机、拼装机。前盾（中盾、刀盘）翻身：，满足要求。式中：0.82为钢丝绳荷载不均匀系数，2为钢丝绳根数，2580为钢丝绳的破断拉力，81.8º为钢丝绳的吊装角度，在翻身时200T吊车所使用的钢丝绳要承受重量为98×0.59t，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别，中盾、刀盘以此为例。拼装机（螺旋机）：，满足要求。式中：0.82为钢丝绳荷载不均匀系数，2为钢丝绳根数，2580为钢丝绳的破断拉力，60º为钢丝绳的吊装角度,16T为拼装机重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别，螺旋机以此为例。（3）6×37+1-30×1

26、0m钢丝绳使用部位：盾尾。盾尾：，满足要求。式中：0.82为钢丝绳荷载不均匀系数，4为钢丝绳根数，567为钢丝绳的破断拉力，67.3º为钢丝绳的吊装角度, 16T为盾尾重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度级别。4.3.2卸扣选用及计算盾构机刀盘、前盾、中盾吊装卸扣的选用按盾构最重部件前盾考虑，构件重98t，采用四个吊点，每吊点为24.5t，卸扣选用55t；辅助吊点每吊点为25.5t,卸扣选用35t，均满足施工要求。其余构件最大重量16t，均选择35t卸扣，满足施工要求。4.3.3吊耳强度计算（1）盾体吊耳设计及加工制作说明盾体各部件重量：刀盘总重35T、前盾总重98T，中盾总重85T，

27、尾盾总重16T。前盾、中盾、尾盾起吊吊耳各四个，并关于盾体重心对称布置，每个吊耳设计载荷40T。吊装钢丝绳长度在6米11米之间，钢丝绳直径65mm。所有吊耳焊缝焊接质量评定按GB/T 12469执行，焊缝外形尺寸应按GB/T 7949执行，并按GB 1134589超声波探伤记录表填写有关探伤报告。图4-3 起吊工况示意图（2）吊耳模型简化 图4-4吊耳简化模型图图4-5 前盾焊接工艺图图4-6 吊耳受力图如上图吊耳吊装受力图所示，在起吊过程中吊装钢丝绳长度不小于6m。（3）焊缝强度计算根据受力模型可知，角焊缝主要承受与焊缝长度方向垂直的力作用，取受力最大的前盾（最重构件95t）焊缝进行强度计算

28、：前盾主吊耳采用气体保护焊，主体材质为Q235B，板厚50mm，焊缝类型为角焊缝，坡口型式为K型，焊缝长度为400mm。焊缝受到的拉力N=980KN/4=245KN；焊缝受到的剪力为N/tan67°=104KN；焊缝的有效厚度he=0.7hf=0.7×50=35mm，hf为较小焊脚尺寸；焊缝的计算长度lw=焊缝实际长度-2hf=250-2×50=150mm；因为焊接牌号为Q235B钢，角焊缝的强度设计值远远大于焊缝的强度，所以焊缝强度满足要求。（4）吊耳分析校核吊耳采用卧式容器板式吊耳（HP型），盾体前盾、中盾、盾尾各4个，刀盘2个，盾体翻身用的吊耳共2个。吊耳均

29、采用Q235B低合金高强度结构钢厚钢板气割制成。吊耳宽50mm，长400mm，高度300mm。焊接采用TFW-308L型焊丝（二氧化碳保护焊，焊缝抗拉强度580MPa），焊缝高度超出吊耳厚度至少10mm，吊耳焊接方位与钢丝绳受力方向保持一致，避免产生过大弯矩及剪切力。图4-7 吊耳、焊缝及受力关系示意图上述盾体吊耳布置相同，最大荷载为吊装前盾98t时的4个吊耳，故按照该情况进行最不利计算即可，其余重量较前盾轻，均以前盾计算为准。根据低合金高强度结构钢规范（GB/T1591-2008）查知，Q235B低合金高强度结构钢厚钢板（>40mm）允许抗拉强度为：=370MPa,允许抗剪强度=580

30、MPa。计算承载力按照不小于卸扣承载力35t考虑。对吊耳承载能力进行简化计算如下：1）吊耳最小截面承载力： ,即吊耳最小截面承载力大于卸扣强度，满足要求！2）焊缝截面承载力：，满足要求，焊缝强度按照580MPa考虑。3）考虑到吊耳不可能完全轴向受力，对焊缝抗弯强度进行简化计算：吊耳焊缝截面最大弯矩：；焊缝最小截面矩（弯矩作用在短边方向）：；焊缝最大弯曲应力：；通过计算，即使不考虑加固板情况下，吊耳及吊耳焊缝均满足要求！式中：T吊耳水平方向简化分力；h吊耳高度300mm；M吊耳水平分力产生的焊缝弯矩； A焊缝及吊耳最小受力截面积；焊缝及吊耳材质允许应力；ab吊耳焊缝轮廓截面尺寸。综合以上分析，在

31、吊耳加工、焊接制作过程严格按照相关标准进行，吊装时严格按照相关吊装要求吊装，吊耳设计完全满足盾体吊装能力要求。(吊耳磁粉检测报告详见附件)在拆除盾构机时，补充吊耳的焊接工艺技术要求及计算书和检测报告。4.3.4扁担梁强度计算扁担梁一头受钢丝绳向下的拉力G/4，斜向上的钢丝绳斜拉力，根据钢丝绳长度及扁担长度和吊耳位置，两个吊耳间距等于扁担梁长度，吊点的垂直向下的投影在扁担梁中心，可知斜向上的钢丝绳的拉力等于：吊重对扁担梁的轴向压力N：和吊耳的算法相同，经计算查表得知直径159壁厚20的钢管满足要求。4.4其他相关计算4.4.5起升高度计算图4-8起吊高度计算示意图H= h1+ h2+ h3+h4

32、式中：h1构件高度h2索具高度（包括钢丝绳、卸扣、横吊梁）h3构件起吊底部距障碍物高度h4障碍物高度（运输车高）其中：h1=6.5mh2=6mh3=0.5mh4=1.5mH= h1+ h2+ h3+ h4=6.5+6+0.5+1.5=14.5m所需臂长计算：L=（H-C+b）/sin式中：L所需起重臂长度（m）H所需的起吊高度（m）C起重臂下轴距地面的高度（m）b起重滑轮组定滑轮至吊钩中心的距离（m）起重臂的仰角（°）其中：b=2.5mc=4m=67.8° L=（14.5-4+2.5）/ sin67.8°=14m吊车伸臂长度26.5m14m，满足要求。同法计算20

33、0T吊车，R=8m，伸臂长度21.9；R=14m，伸臂长度21.9均满足构件吊装起升高度要求。4.4.6下落高度计算（1）500t吊车钩头钢丝绳穿绳11股，车载钢丝绳总长度600m。钩头下落极限为600/11=54.5m（27.5-6-6）+26.5×sin67.8°+4=44m，钢丝绳满足本次吊装深度需求。式中：基坑最大吊装深度为27.5m，钢丝绳长度6m，构件尺寸按6m。（2）200t吊车钩头钢丝绳穿绳11股，车载钢丝绳总长度400m。钩头下落极限为460/10=41.8m（27.5-10-1.6）+21.9×sin50.3°+3.75=36.5m，

34、钢丝绳满足本次吊装深度需求。式中：基坑最大吊装深度为27.5m，钢丝绳长度10m，构件尺寸按1.6m。4.4.7地基承载力计算地基承载力按起重前盾最大98t时计算，若起吊98t重物地基承载力满足要求，则其余均满足要求。500t汽车吊自重96t，配重135t，按500t吊车起吊98t重物时计算，500t吊车支腿全伸时，B=9.6，l=10。支座反力最大值按以下公式计算，500T和200T吊车钩头均选用150t规格，钩头、卸扣和钢丝绳自重按照4吨计算。盾构机吊装过程中，为保证吊机及地面受力均匀，避免地面不平顺造成地基局部受力集中，在地面上铺设5cm左右厚度的中粗砂，必要时再铺设2cm厚2.4

35、15;9米尺寸钢板以更好的分散荷载。即 (1)吊车单边轮轴地面支承反力为：吊装最重构件前盾加吊具总重量为98t，吊车自重210t，吊车与地面接触面积1.2×9m，路面混凝土层及稳定层厚约1m。考虑吊装过程中制动荷载系数1.3，偏载系数1.5。；式中：a动载系数1.3；k吊装时考虑的偏载系数1.5；G为吊车自重及吊载重量；(2)吊车基箱产生的地面荷载分析：根据吊装受力地基附近开挖情况看，路面结构沥青层及混凝土稳定层厚度约1米，可视吊车荷载通过铺设的钢板基箱及刚性路面层按照45度扩散在地基土上，类似浅层条形扩展基础，单侧地基土荷载计算如下：；式中：A，单边轮轴荷载通过钢板及混凝土路面厚度

36、扩散到地基土换算面积。(3)地基承载力验算分析：吊装受力地基主要为粘土、粉质粘土及旋喷桩加固土体，根据地质勘查报告物理力学性能参数，地层承载力标准值90135kPa，重度18kN/m3,粘聚力c=1830kPa，内摩擦角Ø=510°吊车支腿基箱可视为方形基础，根据土力学天然浅基础地基极限承载力近似计算理论(勃朗特-维西克公式)：；，地基承载力满足要求，按照地层力学性能最小取值计算仍具备1.87的安全系数！式中：地基土的平均重度18kN/m3；b浅基础宽度，取计算扩散宽度3.2m；c地基土的粘聚力，取土层中最小值18kPa；d浅基础的埋深，取刚性路面厚度1m；K地基承载力安全

37、系数；N、Nc、Nq勃朗特-维西克公式地基承载力系数，是内摩擦角的函数，按照土层中最小内摩擦角查取，如下表所示：表5：承载力系数1、车站地表4050cm土层均为3:7灰土夯填，施工便道为300mm厚C25钢筋混凝土（钢筋为14250mm）。通过轻型动力触探试验检测，该范围路面的地基承载力为300Kpa，吊机位于硬化路面上。2、盾构机吊装区位于始发端头，端头经过水泥土搅拌桩+高压旋喷桩加固，地面以下6m范围的空钻实为掺入10%/m的水泥土搅拌填充夯实。洞门上部3m、底部4.5m范围未加固前土层为粉质粘土及粉土，其范围为水泥搅拌桩+高压旋喷桩实钻有效桩体，水泥掺量20%/m。土体加固指标无侧限抗压

38、强度不小于1MPa。3、根据（3）、（2）可知：吊装平台的承载力大于吊车起吊对场地的地基承载力要求，因此该吊装区是安全的。盾构机吊装前场地应满足以下条件： （1）500T吊和200T吊作业区域要求场地平整结实； （2）施工前应在井口四周安装固定的防护栏； （3）施工区域可以满足影响吊机进出、调头等界限要求； （4）始发井南侧吊装地面及端头井结构经设计进行承载力核算，满足吊装要求； （5）夜间施工照明充足。 （6）盾构机吊装作业前，对钢丝绳、吊车等设备工具进行检验，合格后方可使用。5、吊装下井施工方法5.1施工准备5.1.1场地布置盾构机吊装前场地应满足以下条件：（1）汽车吊作业区域场地平整坚实

39、,纵横向场地坡度1°； （2）500T吊和200T吊作业区域要求场地平整结实； （3）施工前应在井口四周安装固定的防护栏； （4）施工区域可以满足影响吊机进出、调头等界限要求； （5）始发井南侧吊装地面及端头井结构经设计进行承载力核算，满足吊装要求； （6）夜间施工照明充足。 （7）盾构机吊装作业前，对钢丝绳、吊车等设备工具进行检验，合格后方可使用。5.1.2技术准备（1）吊装方案在施工前编制、上报、审批完成；（2）所有作业人员已经接受进场教育和安全、质量、技术交底；（3）所有起重设备、吊具、索具检查验收合格并符合相关规定要求；（4）盾构机所有吊耳为原厂附带，吊耳在起吊前进行检验和检

40、查；（5）吊装机械要具备出厂合格证、年检报告、使用登记；（6）吊装单位应具符合规定的吊装资质。5.2设备进场5.2.1进场准备盾构机设备进场满足以下要求：（1）200T汽车吊进场，并验收合格；（2）500T汽车吊进场，并验收合格；（3）钢丝绳等吊装工具验收合格；（4）现场场地硬化完成，周边障碍物清理完成；（5）吊装作业人员均接受安全培训，合格率100%；（6）对全体吊装作业人员经过技术交底，每个作业人员明白各自作业内容及职责；（7）专业电工对用电线路进行排查，现场夜间照明充足；（8）安全员现场巡视合格，满足盾构机设备进场条件。5.2.2进场部署按照盾构机拼装顺序及现场规划，由拖车将1-6#编组

41、台车、前盾、中盾、尾盾、刀盘、螺旋机等依次运至施工现场，由200T汽车吊卸至预定位置。盾体及刀盘卸车后均采用平放，为防止吊装时与地面碰撞发生变形，盾体及刀盘下方铺设8根300×240×4000mm方木,使其受力通过方木和砼垫层均匀扩散至地基深层土上。 盾体重量按最大件前盾重量G1=98T计算吊机支腿铺垫钢板面积按钢板扩散面积计算：8×0.3×4=9.6地基承受力：98t/9.6=10.20t/=102kpa180kpa，满足起吊要求的地基承载力。若8根方木满足前盾的存放要求，则同样满足中盾、尾盾及刀盘的存放要求，盾构机构件运输在运至工地大门处需拆除路边栏

42、杆，方便进场。图5-1-1始发井左线盾构机运输车进场、退场示意图图5-1-2始发井右线盾构机运输车进场、退场示意图图5-1-3接收井右线盾构机运输车进场、退场示意图图5-1-4接收井右线盾构机运输车进场、退场示意图5.3吊装下井流程盾构机部件下井吊装施工工艺如下：吊装前进场准备台车设备桥螺旋机前盾中盾刀盘拼装机、操作平台盾尾吊装后设备撤场图5-2 盾构机部件下井吊装工艺流程图5.3.1试吊进行正式起吊前需进行试吊作业，按图5-3所示安装吊绳，起吊机身离地200mm试吊，悬停5分钟，检查绳扣、地面、起重机完好无异常后，之后继续吊装。起吊前必须根据重物位置等合理布置吊点。吊运过程中，必须统一指挥，

43、两台起重设备的动作必须协调。各起重设备的实际起重量，严禁超过其额定起重能力的80%，且钩绳必须处于垂直状态。A、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。B、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0.3米，经检查确认稳妥，并用围绳牵住吊物保持平稳，方可指挥起吊运行。要求试吊2次方可正常吊运。C、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攀的焊接质量，并经试吊，确认安全可靠，方可指挥起吊翻身。 D、吊运物上的零星物件必须清除，防止吊运中坠落伤人。图5-3 汽车吊试吊5.3.2翻转方法500T汽车吊车作为主吊、2

44、00T汽车吊车作为抬尾吊车完成盾构组件的翻转工作。用4根主绳索与盾体连接，2根副吊绳索与盾体外侧两个吊耳连接，主吊车和抬尾吊车同时起钩，构件离地200mm，主吊车继续起钩，抬尾吊车进行溜放，盾体翻身过程中始终与地面保持约200mm，直到机身完成90°翻转。翻转步骤详见图5-45-6。图5-4 汽车吊双机翻转起吊图5-5 汽车吊双机翻转流程图5-6 汽车吊双机翻转后状态3.3后配套台车下井（1）盾构机吊装前，先将始发基座按照设计位置吊装下井，并固定牢固。站内敷设轨道，作为盾构机下井运输通道。（2）将电动牵引车、2台平板车采用200t吊车吊装下井，电动牵引车用于车架牵引至站内，平板车是支

45、撑桥架、螺旋输送机用。（3）依次将6#1#台车桥架吊装下井，吊索选用30×10m钢丝绳四根，并绑有2根直径30mm长20m的麻绳做牵引绳。（4）车架一般都偏重，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，每点单独挂绳。具体吊装见图5-7、图5-8。（5）后备台车吊装后，由站内轨道的电平车牵引，将台车移至预定位置。5.3.4螺旋机预存放在后配套设备车架下井后将螺旋机放下井底预先存放，在下井过程中绑有2根直径30mm长20m的麻绳做牵引绳，在管片小车上加固好后存于隧道内车架下方中间空隙处，见图5-9。图5-7 组装后配套台车图5-8 组装设备桥 图5-9吊装螺旋输送机5.3.5前

46、盾翻身下井盾构机部件由运输车运输至施工场地后，在预定的存放区铺设300mm宽的方木，防止盾构机吊装时与地面碰撞发生变形。盾构机翻身下井由一台500T汽车吊完成，200T汽车吊进行配合，具体操作如下：前盾尺寸为6340×3800mm，重量98T。前盾翻身前，500T汽车吊及200T汽车吊停至预定吊装点，500T汽车吊吊装半径10m，200T汽车吊吊装半径8m。前盾翻身时，将500T汽车吊使用的4根直径65mm×6m钢丝绳挂在盾构机前盾外侧的4个吊耳上，另将200t吊车使用的2根直径65mm×14m的钢丝绳挂在盾构机前盾底部外侧的2个吊耳上，两绳之间加装扁担梁。在盾构

47、机前盾的中部系上2个牵引绳备用。两台吊机配合工作，在统一的指挥下将前盾水平提起。待盾构机前盾离开地面约20cm后，200T吊车暂停，500T汽车吊继续缓慢提升将前盾逐渐竖起。此时，将用在200T吊车上的钢丝绳逐渐放松,解掉用在200T吊车上的钢丝绳。该工况200T汽车吊在吊装半径8m时额定起重量为73T，总重102T，负荷率为69.9%；500T汽车吊在吊装半径10m时的额定起重量为138T，负荷率为37.0%73.9%。（2）回转500T汽车吊，将前盾移至洞口上方，调整盾构机下井姿态，尽量不使起重机做转向或变幅的动作，平稳缓慢的将前盾吊入井中，当盾构机将到达机座时，停止下降，仔细调整前盾的姿

48、态，对正前盾就落基座上的准确位置，待前盾稳定后将前盾缓慢放在始发基座上，在下井前绑有2根直径30mm长20m的麻绳做牵引绳。（3）盾体下井前进行必要的准备工作：1）先将始发井里始发基座上放置的临时轨道拆除；2）再一次对始发基座的固定情况进行检查、校核；3）在盾体将要落座的始发基座钢轨表面涂上足够的润滑脂（按落座的顺序分段涂抹），为下一步盾构机的组装做好准备工作。图5-10吊装前盾5.3.6中盾翻身下井中盾尺寸6340×3900mm，重量约85T，吊具选用与吊装方法同前盾，该工况500T汽车吊吊装半径为10m，额定起重量为138T，负荷率为32.3%64.5%；200T汽车吊在吊装半径

49、8m时的额定起重量为73T，负荷率为61.0%。图5-11组装中盾5.3.7刀盘翻身下井刀盘6360×2000mm，单件重量35t，吊具选用与吊装方法同前盾，该工况500T汽车吊吊装半径为10m，额定起重量为138T，负荷率为28.3%；200T汽车吊在吊装半径8m时的额定起重量为73T，负荷率为53.4%。在井底将刀盘和前盾连接固定好，检查刀盘的安装固定情况。确认正确安全可靠之后方可松钩解除钢丝绳和卸扣，起钩回转吊机，完成刀盘吊装。刀盘、前盾、中盾对接完成后，将与基座之间的垫块逐个缓慢用氧气、乙炔溶除，直至盾构机缓缓稳稳落在基座上。图5-12组装刀盘5.3.8拼装机下井盾尾安装完成

50、后，盾构机前移，提供拼装机及螺旋机吊装空间。拼装机下井前绑有2根直径30mm长20m的麻绳做牵引绳，将2根钢丝绳与管片拼装机用4个35T吊环连接，由于拼装机后端偏重，需增加卸扣，防止拼装机滑移。起重机缓慢松钩将管片拼装机吊下井后，安装人员在井下将拼装机与中盾对口并用螺栓连接。5.3.9盾尾下井上盾尾尺寸：6340×2650mm，重量约16T，用用4根30mm×10m钢丝绳与盾尾内侧4个吊耳用35T吊环连接，绑有2根直径30mm长20m的麻绳做牵引绳。吊车通过回转、变幅、松钩，将下盾尾就位并配合定好位。图5-13盾尾下井5.3.10螺旋机拼装螺旋机就位：螺旋机安装前应先将反力

51、架下部构件放置井底存放，螺旋机就位起吊时需用大小钩配合，螺旋机调整至相应倾角斜插入，前端用两个2T手拉葫芦接钩使螺旋机就位，前端法兰口和前体法兰口对接用螺栓连接，上部有一吊耳悬挂于中盾上。图5-14螺旋机安装6、拆解出井施工方法盾构机完成区间隧道掘进任务，并顺利进入鞍山西道站接收井后，采用与盾构机下井吊装相同的吊机。盾构机吊拆施工与吊装施工程序基本相反，各构件吊装吊具及吊耳相同，相关操作基本一致。盾构机解体工期计划如下表：表4.2-1：盾构机解体吊装进度计划表序号部件名称所需时间（天）1螺旋输送机拆除并运回隧道 0.5 2刀 盘 1 3盾 尾 1 4拼装机及行走梁 0.5 5前 体 1 6中折

52、 体 0.5 7螺旋机吊出0.5 8车架分离1总计6天6.1施工准备（1）拆解人员进行安全技术交底及教育。（2）焊接刀盘、前盾、中盾及盾尾的吊耳，焊接完后必须经过有资质的单位进行无损检测，检测结果符合吊耳使用要求。（3）设备清点、检查盾构设备完整性及完好性，记录盾构各系统运行参数。（4）盾构推进至接收井最前端，靠刀盘端的基座必须安全可靠。（5）安装施工人员下井施工的安全通道，保证接收井无积水。（6）安装夜间施工所需的接收井、场地照明，隧道内照明，照明必须充足。（7）平整硬化端头井供吊车停放的场地和大件运输车辆通过的施工道路。（8）清理干净皮带输送机输送带上泥土，清理干净螺旋机内的泥土和清洗螺旋机料门，清理干净土仓内的泥土，清洗干净注浆系统管路内，搅拌桶，注浆泵积存的砂浆，清洗干净注泥系统管路内、中心回转接头内、搅拌桶，螺杆泵积存的泥浆，清理干净盾构主机内积存的油污及做好隧道内的清理工作。（9）调整拼装机钳体，使其位于盾构下部。6.2拆吊出井流程切断盾构机电源，拆除盾构机的连接电缆，油管，泥水管等。拆除皮带输送机，割断皮带输送机皮带，拆除车架拼装平台之间的皮带运输机，断开车架上的每节皮带输送机之间的连接，拆除的皮带机暂时存放在隧道内。盾构机推至图6-1所示位置。图6-1 盾构机在井底位置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