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1、 天津地铁6号线工程土建施工 【第17协议段】 天津地铁6号线工程土建施工第17协议段鞍山西道站～天拖站区间隧道 盾构机吊装、吊拆方案 中铁一局集团天津企业 天津地铁6号线工程土建施工第17协议段项目经理部 目 录 1、编制依据及范围 1 1.1编制依据 1 1.2编制范围 1 1.3编制标准 1 2、工程概况 2 2.1项目概况 2 2.2区间概况 2 2.3端头井概况 3 2.5工程特点及难点 6 3、总体施工布署 6 3.1吊装人员配置 6 3.2吊装机具配置 7 3.3消耗材料配置 7 3.4
2、现场平面部署 8 3.5工期进度计划 10 4、吊装资源配置 11 4.1吊装作业内容 11 4.2吊装设备选择 11 4.2.1 徐工500吊车介绍 11 4.2.2 徐工200吊车介绍 12 4.3吊装吊具配置 15 4.3.1钢丝绳选择及计算 15 4.3.2卸扣选择及计算 16 4.3.3吊耳强度计算 16 4.3.4扁担梁强度计算 20 4.4.5起升高度计算 20 4.4.6下落高度计算 22 4.4.7地基承载力计算 22 5.1施工准备 25 5.1.1场地部署 25 5.1.2技术准备 25 5.2设备进场 26 5.2.1进场准备 26
3、 5.2.2进场布署 26 5.3吊装下井步骤 28 5.3.1试吊 29 5.3.2翻转方法 30 3.3后配套台车下井 32 5.3.4螺旋机预存放 32 5.3.5前盾翻身下井 33 5.3.6中盾翻身下井 35 5.3.7刀盘翻身下井 35 5.3.8拼装机下井 36 5.3.9盾尾下井 36 5.3.10螺旋机拼装 36 6、拆解出井施工方法 37 6.1施工准备 37 6.2拆吊出井步骤 38 6.2.1拆吊螺旋机 39 6.2.2拆吊盾尾 40 6.2.3拆除拼装机 40 6.2.4拆吊刀盘 41 6.2.5拆吊前盾 42 6.2.6拆吊
4、中盾 42 6.2.7拆吊螺旋机 43 6.2.8后配套台车出井 43 6.3吊装注意事项 44 7、吊装监测 45 7.1监测目标 45 7.2监测组织及信息反馈 45 7.3监测工作内容及控制标准 45 8、安全确保方法 46 8.1安全管理组织机构 46 8.2安全目标 47 8.3安全技术确保方法 47 8.4劳动保护安全方法 47 8.5施工现场安全方法 47 8.6施工机械安全确保方法 49 8.7高空作业安全确保方法 49 8.8吊装作业安全确保方法 50 9、文明施工及环境保护方法 51 9.1文明施工方法 51 9.1.1场容场貌管理 5
5、1 9.1.2料具管理 51 9.2环境保护方法 52 9.2.1保持环境卫生方法 52 9.2.2噪声污染控制方法 52 9.2.3大气污染控制方法 52 10、吊装作业应急预案 52 10.1事故类型和危害程度分析 52 10.1.1事故类型 53 10.1.2危害程度分析 53 10.2组织机构及职责 53 10.3应急响应 56 10.3.1响应分级 56 10.3.2响应程序 56 10.3.3项目部应急响应 57 10.4突发事件应急预案 59 10.5应急物资和装备保障 60 10.5.1应急处理所需物资和装备数量 60 10.5.2应急物资设
6、备管理和维护 60 1、编制依据及范围 1.1编制依据 （1）《起重机械安全规程》（GB6067.1-）； （2）《起重机用钢丝绳检验和报废实用规程》（GB/T5972-）； （3）《关键用途钢丝绳》（GB8918-）； （4）《危险性较大分部分项工程安全管理措施》（建质[]87号）； （5）《工程建设安装起重施工规范》（HG1）； （6）《天津市建设工程现场安全管理规程》（DB29-54-）； （7）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-）； （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
7、号令）； （10）《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ 276-）； （11）天津地铁6号线17协议段区间设计图纸和设计技术要求； （12）三菱盾构机厂家提供图纸，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协议段施工组织设计； （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编制标准 （1）严格实施国家和天津市相关工程建设各项政策、要求和要求； （2）严格实施招标文件中各项条款，确保实现工期、质量、
8、安全、文明施工等各方面工程目标； （3）确保方案安全可行、经济合理。坚持技术优异性、科学合理性、经济实用性和实际相结合。依据工程地质、水文地质、地下管线、周围环境及工期要求等条件制订含有实用性施工方案； （4）以确保工期并合适提前为标准，安排施工进度计划； （5）以确保质量为目标，选择专业化施工队伍，配合配套机械设备，采取优异）合理施工方案； （6）以确保安全、文明施工为标准制订各项方法，严格实施操作规程； （7）以有利于生产、方便生活为目标部署施工总平面图； （8）充足考察现场施工环境、妥善处理施工组织和周围接口问题，安排交通疏导，使得施工对周围影响最小化； （9）采取优异量测
9、仪器和软件进行信息化施工和管理，以优化施工工艺、提升效率为标准，降低施工成本。 2、工程概况 2.1项目概况 天津地铁6号线工程土建施工第17协议段：共2站3区间，包含天拖站（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。天拖站在在红旗路和保泽道交口处，沿红旗路南北向部署。 因为盾构机正在过站维修，开始掘进日期计划暂定以上时间，依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）隧道南起在红旗路和保泽道交叉口天拖站，沿红旗路北行，至红旗路鞍山西道站。区间沿线经过日环
10、里小区、市电力企业城西供电分企业、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27.5米。左、右线起讫里程为DK21+647.750～DK22+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，最终到鞍山西道站。现在，车站盾构机下井所需条件已基础完成。 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
11、盾构始发井，在红旗路和保泽道交口处，沿红旗路南北向部署。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，，车站围护结构采取800mm厚地连墙，车站盾构井段侧墙采取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，盾构机下井前准备工作已基础完成，符合盾构机下井条件。 图3-1-1天拖站
12、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，在红旗路和鞍山西道交口处，沿红旗路南北向部署。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，，车站围护结构采取800mm厚地连墙，车站盾构井段侧墙采取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）。隧道始发处地面标高为+3.35m，左、右行线洞
13、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～天拖站区间采取三菱制造土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。其关键部件尺寸以下表： 表2-1 盾构机关键部件尺寸及重量参数表 序号 名称 尺寸（mm） 吊装重量 吊装方法 1 刀盘 Φ6360× 35T 500T汽车吊,200T汽车吊配合 2 前
14、盾 φ6340×3800 98T 500T汽车吊,200T汽车吊配合 3 中盾 φ6340×3900 85T 500T汽车吊,200T汽车吊配合 4 盾尾 φ6340×2650 8T×2T 200T汽车吊 5 螺旋输送机 10000×1240×1800 15T 200T汽车吊 6 拼装机 4800×4800×2500 16T 200T汽车吊 7 1#台车 6500×5200×3400 17T 200T汽车吊 8 2#台车 6500×5200×3400 16T 200T汽车吊 9 3#台车 6500×5200×3400 1
15、7T 200T汽车吊 10 4#台车 6500×5200×3400 22T 200T汽车吊 11 5#台车 6500×5200×3400 10T 200T汽车吊 12 6#台车 6500×5200×3400 8T 200T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，采取两台吊机配合进行；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监测；拆
16、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、总体施工布署 3.1吊装人员配置 依据现场施工需要，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表3-1所表示。 表3-1吊装人员配置表 序号 人员 数量 职责 1 技术责任人 1 指导技术人员组装 2 安全责任人 1 确保现场人职员作安全 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
17、7 电焊工 4 焊接盾尾、吊耳焊接及其它电焊工作 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 累计： 32 3.2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所表示。 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 6×37+1-φ65mm×6m 根 4 吊前盾、中盾、刀盘 6×37+1-φ65mm×14m
18、 根 4 前盾、中盾、刀盘翻身，拼装机、螺旋机 6×37+1-φ30mm×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所表示。 表3-3 消耗材料配置表 名称 规格 单位 数量 备注 氧气 瓶 6
19、 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（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 200 3.4现场平面部署 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，在红旗路和保泽道交口处，沿红旗路南北向部署。天拖站始发井长11m，宽7.5m，现场吊车部署见图3-3-1、
20、2；鞍山西道站南端头接收井长11m，宽7.5m，现场吊车部署见图3-4-1、2。 图3-3-1天拖站北端头始发左线平面部署图 图3-3-2天拖站北端头始发右线平面部署图 图3-4-1鞍山西道站南端头接收左线平面部署图 图3-4-2鞍山西道站南端头接收右线平面部署图 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 吊装人员进驻现场，安全员进行安全教育，接收项目部安全及工序技术交底，作业人员熟悉现场。 1天 检验起重机进场条件，并立即协调整改。 1天 200T汽车吊进场调试、验收。 1天 铺设托架上轨道，帮助电瓶车下井，整理吊装场地
21、 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、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 本区间采取两台盾构机从天拖站北端头
22、始发至鞍山西道站南端头接收，关键吊装作业内容为：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 本工程使用盾构机，最大重量单件为前盾重98t，盾构井井口尺寸为7.5×11.0m，依据盾构机最大部件重量，始发井长、宽、井深和场地情况等特点，本工程拟选择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主吊，200T汽车吊作为副吊，双机完成盾体部分刀盘、前盾、中盾翻身及吊装作业；其它盾构部件使用200T吊车完成吊装作业。 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-
23、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） 16.1 21.3 26.5 31.7 36.9 42.1 … 3 500 … 4 325 262 248 … 5 245 243 229 183 … 6 216 214 208 168 145 … 7 192 190 190 156 133 116 … 8 173 170 170 145 123 107 …
24、 9 156 153 153 134 114 100 … 10 141 138 138 124 106 94 … 12 117 114 114 107 92 83 … 14 99 97 97 93 80 73 … … … … … … … … … 4.2.2 徐工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） 13.3
25、17.6 21.9 26.2 30.5 34.8 39.1 43.4 … 3 200 … 4 131 120 114 95 … 5 113 104 104 91 75 60 … 6 100 92 92 88 69 59 49 … 7 89 82 82 81 64 57 48 39 … 8 80 73 73 72 64 57 45 38.5 … 9 72 65 65 65 64 56 43 36.5 … 10 6
26、1 59 59 58 59 54 40.5 35 … 11 53 53 54 51 38 33.5 … 12 48.6 48 49.5 48 36 32.5 … 14 41 40.5 42.5 42 31.5 28.9 … 16 35 36 36.5 36 28.3 26 … 18 30.5 32 31.5 31 25.8 23.4 … … … … … … … … … … … 依据现场场地部署、吊车性能参数及构件重量尺寸等情况，根据最
27、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，吊装半径不超出10m，主吊臂长度26.5m。吊车主臂单机最不利起重量计算以下： Q≥（Q1+Q2）=98+4=102t≤0.9×138=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——构件重量，根据前盾最重98t计算； Q2——吊索吊具等重量根据4t计算； K——起重机降低系数，通常取0.9。 500t吊车，全配重135t，主吊钩选择150t钩，吊索吊具等重量按4t计算，盾构机
28、各构件重量级采取吊装半径、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 35T 10 8 138 73 28.3 53.4 2 前盾 98T 10 8 138 73 73.9 69.9 3 中盾 85T 10 8 138 73 64.5 61.0 4 盾尾 16T 14 41 48.8 5 螺旋输送
29、机 15T 14 41 46.3 6 拼装机 16T 14 41 48.8 4.3吊装吊具配置 4.3.1钢丝绳选择及计算 （1）6×37+1-φ65×6m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为钢丝绳破断拉力，75.5º为钢丝绳吊装角度,98T为前盾重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度等级，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为钢丝绳破断拉力，75.5º为钢丝绳吊装角度,35T为刀盘重量，
30、1770为钢丝绳公称抗拉强度等级。 （2）6×37+1-φ65mm×14m钢丝绳使用部位：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为钢丝绳破断拉力，81.8º为钢丝绳吊装角度，在翻身时200T吊车所使用钢丝绳要承受重量为98×0.59t，1770为钢丝绳公称抗拉强度等级，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为钢丝绳破断拉力，60º为钢丝绳吊装角度,16T为拼装机重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度等级，螺
31、旋机以此为例。 （3）6×37+1-φ30×10m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为钢丝绳破断拉力，67.3º为钢丝绳吊装角度, 16T为盾尾重量，1770为钢丝绳公称抗拉强度等级。 4.3.2卸扣选择及计算 盾构机刀盘、前盾、中盾吊装卸扣选择按盾构最重部件前盾考虑，构件重98t，采取四个吊点，每吊点为24.5t，卸扣选择55t；辅助吊点每吊点为25.5t,卸扣选择35t，均满足施工要求。 其它构件最大重量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
32、盾体各部件重量：刀盘总重35T、前盾总重98T，中盾总重85T，尾盾总重16T。前盾、中盾、尾盾起吊吊耳各四个，并相关盾体重心对称部署，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。全部吊耳焊缝焊接质量评定按《GB/T 12469》实施，焊缝外形尺寸应按《GB/T 7949》实施，并按《GB 11345－89超声波探伤统计表》填写相关探伤汇报。 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表示，在起吊过程中吊装钢丝绳长度大于6m。 （
33、3）焊缝强度计算 依据受力模型可知，角焊缝关键承受和焊缝长度方向垂直力作用，取受力最大前盾（最重构件95t）焊缝进行强度计算： 前盾主吊耳采取气体保护焊，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。 焊缝受到拉力N=980KN/4=245KN； 焊缝受到剪力为N/tan67°=104KN； 焊缝有效厚度he=0.7hf=0.7×50=35mm，hf为较小焊脚尺寸； 焊缝计算长度lw=焊缝实际长度-2hf=250-2×50=150mm； 因为焊接牌号为Q235B钢，角焊缝强度设计值远远大于焊缝强度，所以焊缝强度满足要求。 （4）吊耳
34、分析校核 吊耳采取卧式容器板式吊耳（HP型），盾体前盾、中盾、盾尾各4个，刀盘2个，盾体翻身用吊耳共2个。吊耳均采取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。焊接采取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最少10mm，吊耳焊接方位和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 上述盾体吊耳部署相同，最大荷载为吊装前盾98t时4个吊耳，故根据该情况进行最不利计算即可，其它重量较前盾轻，均以前盾计算为准。 依据《低合金高强度结构钢规范》（GB/T
35、1591-）查知，Q235B低合金高强度结构钢厚钢板（δ>40mm）许可抗拉强度为：[σ]=370MPa,许可抗剪强度[τ]=580MPa。计算承载力根据大于卸扣承载力35t考虑。 对吊耳承载能力进行简化计算以下： 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，焊缝强度根据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： ； 经过计算，即使不考虑加固板情况下，吊耳及吊耳焊缝均满足要
36、求！ 式中：T——吊耳水平方向简化分力； h——吊耳高度300mm； M——吊耳水平分力产生焊缝弯矩； A——焊缝及吊耳最小受力截面积； σ——焊缝及吊耳材质许可应力； ab——吊耳焊缝轮廓截面尺寸。 综合以上分析，在吊耳加工、焊接制作过程严格按摄影关标准进行，吊装时严格按摄影关吊装要求吊装，吊耳设计完全满足盾体吊装能力要求。(吊耳磁粉检测汇报详见附件) 在拆除盾构机时，补充吊耳焊接工艺技术要求及计算书和检测汇报。 4.3.4扁担梁强度计算 扁担梁一头受钢丝绳向下拉力G/4，斜向上钢丝绳斜拉力，依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，吊点垂直向下投
37、影在扁担梁中心，可知斜向上钢丝绳拉力等于： 吊重对扁担梁轴向压力N： 和吊耳算法相同，经计算查表得悉直径159壁厚20钢管满足要求。 4.4其它相关计算 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 式中： h1——构件高度 h2——索具高度（包含钢丝绳、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=6.5m h2=6m h3=0.5m h4=1.5m H= h1+ h2+ h3+ h4=6.5+6+0.5+1.5=14.5m 所需臂长计算： L=（H-C+b
38、/sinα 式中： L——所需起重臂长度（m） H——所需起吊高度（m） C——起重臂下轴距地面高度（m） b——起重滑轮组定滑轮至吊钩中心距离（m） α——起重臂仰角（°） 其中： b=2.5m c=4m α=67.8° L=（14.5-4+2.5）/ sin67.8°=14m 吊车伸臂长度26.5m＞14m，满足要求。 同法计算200T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
39、＞（27.5-6-6）+26.5×sin67.8°+4=44m，钢丝绳满足此次吊装深度需求。 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，钢丝绳满足此次吊装深度需求。 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，则其它均满足要求。500t汽车吊
40、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吊车钩头均选择150t规格，钩头、卸扣和钢丝绳自重根据4吨计算。盾构机吊装过程中，为确保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左右厚度中粗砂，必需时再铺设2cm厚2.4×9米尺寸钢板以愈加好分散荷载。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，吊车和地面接触面积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
41、5。 ； 式中：a——动载系数1.3； k——吊装时考虑偏载系数1.5； G——为吊车自重及吊载重量； (2)吊车基箱产生地面荷载分析： 依据吊装受力地基周围开挖情况看，路面结构沥青层及混凝土稳定层厚度约1米，可视吊车荷载经过铺设钢板基箱及刚性路面层根据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以下： ； 式中：A——，单边轮轴荷载经过钢板及混凝土路面厚度扩散到地基土换算面积。 (3)地基承载力验算分析： 吊装受力地基关键为粘土、粉质粘土及旋喷桩加固土体，依据地质勘查汇报物理力学性能参数，地层承载力标准值90～135kPa，重度18kN/m3,粘聚力c
42、18～30kPa，内摩擦角Ø=5～10°吊车支腿基箱可视为方形基础，依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，根据地层力学性能最小取值计算仍含有1.87安全系数！ 式中：γ——地基土平均重度18kN/m3； b——浅基础宽度，取计算扩散宽度3.2m； c——地基土粘聚力，取土层中最小值18kPa； d——浅基础埋深，取刚性路面厚度1m； K——地基承载力安全系数； Nγ、Nc、Nq——勃朗特-维西克公式地基承载力系数，是内摩擦角函数，根据土层中最小内摩擦角查取，以下表所表示： 表5：承载力系数 1、车站地表
43、40～50cm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φ14@250mm）。经过轻型动力触探试验检测，该范围路面地基承载力为300Kpa，吊机在硬化路面上。 2、盾构机吊装区在始发端头，端头经过水泥土搅拌桩+高压旋喷桩加固，地面以下6m范围空钻实为掺入10%/m水泥土搅拌填充扎实。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强度大于1MPa。 3、依据（3）、（2）可知：吊装平台承载力大于吊车起吊对场地地基承载力要求，所以该吊装区是安全。 盾构机吊装前场地应
44、满足以下条件： （1）500T吊和200T吊作业区域要求场地平整坚固； （2）施工前应在井口四面安装固定防护栏； （3）施工区域能够满足影响吊机进出、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实，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场地部署 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,纵横向场地坡度≤1°； （2）500T吊和200T吊作业区域要求场
45、地平整坚固； （3）施工前应在井口四面安装固定防护栏； （4）施工区域能够满足影响吊机进出、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实，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）全部作业人员已经接收进场教育和安全、质量、技术交底； （3）全部起重设备、吊具、索具检验验收合格并符合相关要求要求； （4）盾构机全部吊耳为原厂附带，吊耳在起吊前进行检验和检验； （5）吊装机
46、械要含有出厂合格证、年检汇报、使用登记； （6）吊装单位应具符合要求吊装资质。 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，周围障碍物清理完成； （5）吊装作业人员均接收安全培训，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进场布署 根据盾构机拼
47、装次序及现场计划，由拖车将1-6#编组台车、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取平放，为预防吊装时和地面碰撞发生变形，盾体及刀盘下方铺设8根300×240×4000mm方木,使其受力经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/㎡=102kpa≤180kpa，满足起吊要求地基承载力。若8根方木满足前盾存放要求，则一样满足中盾、尾盾及刀盘存放要求，盾构机构件运输在运至工地
48、大门处需拆除路边栏杆，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吊装下井步骤 盾构机部件下井吊装施工工艺以下： 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步骤图 5.3.1试吊 进行正式起吊前需进行试吊作业，按图5-3所表示安装吊绳
49、起吊机身离地200mm试吊，悬停5分钟，检验绳扣、地面、起重机完好无异常后，以后继续吊装。 起吊前必需依据重物位置等合理部署吊点。吊运过程中，必需统一指挥，两台起重设备动作必需协调。各起重设备实际起重量，严禁超出其额定起重能力80%，且钩绳必需处于垂直状态。 A、起吊物件应有专员负责，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，必需先试吊，离地不高于0.3米，经检验确定稳妥，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，检验各点受力情况及吊攀焊接质量
50、并经试吊，确定安全可靠，方可指挥起吊翻身。 D、吊运物上零星物件必需清除，预防吊运中坠落伤人。 图5-3 汽车吊试吊 5.3.2翻转方法 500T汽车吊车作为主吊、200T汽车吊车作为抬尾吊车完成盾构组件翻转工作。用4根主绳索和盾体连接，2根副吊绳索和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，盾体翻身过程中一直和地面保持约200mm，直到机身完成90°翻转。翻转步骤详见图5-4～5-6。 图5-4 汽车吊双机翻转起吊 图5-5 汽车吊双机翻转步骤 图5-6 汽车吊双机翻转后状态 3.3后配套台
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