1、負環拆除專項施工方案負環拆除專項施工方案(DK1+788.5DK3+917.5)(DK1+788.5DK3+917.5)中中鐵鐵十十六六局局集集團團編制：審核：批準：中鐵十六局集團天津西站至天津站地下直徑線工程項目經理部2010 年 10 月目目 錄錄1、工程概況.22、負環拆除條件.23、負環拆除的準備工作.44、負環拆除方法.54.1 負環拆除主要思想 .54.2 反力架的拆除 .54.3 負環管片的拆除 .65、質量保證措施.85.1 質量保證組織結構.85.2 質量保證具體措施.86、安全保證措施.96.1 安全保證組織結構.96.2 安全保證具體措施.97、組織結構及勞動力.108、
2、擬投入主要施工設備.109、應急預案.109.1 應急救援小組.109.2 應急救援小組職責.119.3 負環拆除應急預案.119.4 應急保障措施.13負環拆除專項施工方案負環拆除專項施工方案1 1、工程概況、工程概況天津地下直徑線為單洞雙線隧道，圓形隧道外輪廓為 11.6m，最小轉彎半徑 R=600m 曲線，隧道最大埋深達約 43m，平均約 20m。隧道內兩端最大縱坡23，最小為 3。管片外徑為 11600mm，管片內徑為 10600mm，分塊為“8+1 模式”的方式，即分塊形式為 6A(43.2)+2B(43.2)+K(14.4)，一環內縱向采用 25 個等圓心角布置。管片采用通用雙面楔
3、形環管片，楔形量 62mm，寬度為 1800mm，厚度為 500mm，鋼筋混凝土襯砌采用 C50 高性能混凝土，抗滲等級為 S12，在高精度鋼模內制作成形。管片的拼裝采用錯縫拼裝，管片接觸面縱縫設凸凹榫，環縫不設凸凹榫，環與環之間以 50 根 M30 的縱向螺栓相連，塊與塊之間以 2 根 M36的環向螺栓相連（整環共 18 個 M36 的環向螺栓）。本次拆除的負環共計 7 環。負環管片重量表：表 1 管片重量表管片編號重量（t）A18.92A28.92A38.9A48.9A58.9A68.9B18.9B28.9K32 2、負環拆除條件、負環拆除條件為了能夠為后續工作提供空間，因而必須在掘進一定
4、距離后將負環拆除，拆除負環后必須保證正環管片能夠提供足夠的摩擦力來支持盾構機的正常掘進。因此在負環拆除前，需對其受力進行分析以判斷負環拆除的適時性。目前盾構機已掘進 149m，完成管片拼裝共 77 環（不包括負環管片）。管片土壓力荷載如圖所示。圖 1 土壓力荷載示意圖覆土平均容重為=18kN/m3。管片頂部埋深為 14m，作用在管片上的土壓按全覆土計算：頂部土壓：P0(H Hw)Hw P頂部側壓：P1 P0 Ka底部側壓：P2(H Hw)H0 P Ka底部抗力：P0 P0Wg/(DL)其中：Ka側壓系數，取 0.40；覆土平均容重，18kN/m3；，kN/m3；=-9.8=8.2（土在水中的浮
5、容重）1077=57750kN；Wg管片重量，管片質量約為 75 噸，所以總重 75D管片外徑，11.6m；77=138.6m；L管片總長度，1.8H管片頂部平均埋深，約 14m；Hw地下水位至管片頂部的高度，約 12m；H0地下水位至管片底部的高度，24m；P地表荷載，取 10kN/m2。代入上述各式，得：P0=18(14-12)+8.212+10=144.4kN/m2P1=144.40.40=57.76kN/m2P2=18(14-12)+8.224+100.40=97.12kN/m2P0=144.4+57750/（11.6138.6）=180.32kN/m2P=（P0+P1+P2+P0）/
6、4=120kN/m2所以作用在管片的力F=P11.63.14159261.8=7871.57kN/環因此管片的摩擦力 f=F77，根據盾構經驗及土層結構，摩擦系數 取0.3，所以 f=0.37871.5777=181833.27KN，而目前為止盾構機的最大推力未超過 60000KN，并且計算所用數值均采用保守數值；另外，目前盾構機所處地段為下坡地段，對增加管片摩擦具有一定的作用。綜上，管片拆除的條件已具備，可以進行負環管片拆除施工。3 3、負環拆除的準備工作、負環拆除的準備工作負環拆除是一項極具風險的施工作業，在進行負環拆除前必須做好相應的準備工作，為負環拆除作業有條不紊地進行創造必要的條件。
7、其要點如下：（1）拆除負環管片前，應將始發井口處范圍內的運輸軌道、水管、高壓電纜拆除，確保作業場地可控。（2）準備好 100t 龍門吊、氣割設備、電焊設備、空壓機、葫蘆及千斤頂等拆除所用設備，并進行必要的檢查與調試，確保設備工作正常，做到設備可控。（3）準備好鋼絲繩、H 型鋼、卸扣等材料，確保其強度、拉力等滿足拆除作業安全進行，并取得廠家的合格保證，做到材料可控。（4）將負環管片預埋件敲出，并利用H 型鋼板將負環管片連接起來（包括環與環相連，同環間塊與塊相連），為防止負環在外力架拆除后，失去支持力而發生移動，同時將每環的注漿孔打穿，確保管片可控。每塊管片預埋件如圖所示。圖 3 管片預埋件示意圖
8、預埋件置于每個環向螺栓上側或每組縱向螺栓上側管片外弧面，鋼板一邊應與端模或側模對齊，表面與外弧面相平，如上圖。20mm 厚鋼板，大小為200mm200mm，16螺紋鋼，長度為440mm，如右圖。允許誤差 10mm。須保證該預埋板在脫模時對真空吸盤不會造成影響。（注意 B、K 塊斜邊）（5）準備擁有完成負環拆除作業的組織與勞動力資源，該人力資源應具有負環拆除的相關經驗，良好的安全意識及集體觀念，確保人員可控。（6）盾構機停機。4 4、負環拆除方法、負環拆除方法4.1 負環拆除主要思想首先拆除反力架，邊割除連接部分邊拆除，而后進行管片的拆除。本工程的管片拼裝采用的是錯縫拼裝，每環相同位置的管片編號
9、不盡相同，其拆除負環的主要思想是從上至下，以隧道中心線為軸對稱拆除；同時，出于安全的考慮，采用“階梯式拆除”方式，即先拆除-8 環的上半部 5 塊管片，再拆除-7 環管片上半部分 4 塊管片，然后是-6 環上半部分 2 塊管片；回過頭再拆除-8環下部管片對稱的 2 塊管片，以此類推進行拆除。相比其它小型盾構來說，此次使用的管片重量較重（標準塊每塊約有 10t），出于謹慎安全的考慮，采用每次只吊起一塊管片的拆除方式。4.2 反力架的拆除（1）首先拆除反力架支撐，即背后鋼支撐與橫向支撐。（2）反力架螺栓型號為 M24 和 M27，其拆除順序如圖所示：圖 4 反力架拆除順序4.3 負環管片的拆除4.
10、3.1 頂部管片的拆除首先需將專用吊具穿過已打穿的管片注漿孔，按圖1 方式進行安裝，緊固螺帽；而后通過安裝有卸扣的鋼絲繩與龍門吊相連，同時在水平方向上利用鋼絲與安裝在中板第一層的葫蘆相連。具體情況分種：（1）K 塊位于環的頂部，吊裝圖如圖 5 所示：圖 5 K 塊位于頂部的管片拆除示意圖采用公稱直徑為 36mm、一端帶有繩扣的鋼絲繩作為吊具，具體方法是：首先將鋼絲繩沒有繩扣的一端，從其中一塊管片的外部伸入注漿口，再從另一管片的注漿孔由內向外穿出并安裝鋼絲繩卡頭，其安裝示意圖如下圖所示：圖 6 鋼絲繩卡關安裝圖準備起吊時，應使與葫蘆相連的鋼絲繩及與龍門吊的鋼絲繩收緊，再將管片螺栓拆下。（2）K
11、塊不位于環的頂部，其吊裝如圖 6 所示管片X2鋼絲繩（36mm)注漿孔圖 7 K 塊不位于頂部吊裝示意圖4.3.2 側部管片的拆除上部側邊管片如圖 8 所示圖 8 上部側邊管片吊裝示意圖管片注漿孔鋼絲繩將鋼絲繩不帶繩扣的一端穿過注漿孔，通過管片內側包住管片，同時安裝鋼絲繩卡頭。將鋼絲繩的兩端掛在一個龍門吊吊鉤上。下部側部管片如圖 9 所示：管片鋼絲繩圖 9 下部側向管片吊裝示意圖首先將鋼絲繩沒有繩扣的一端穿過注漿孔，包住管片后，利用鋼絲繩卡頭與帶有繩扣的一端相聯。鋼絲繩相連如圖 10 鋼絲繩安裝示意圖圖所示：5 5、質量保證措施、質量保證措施5.1 質量保證組織結構組長：李振武副組長：祁文睿全
12、雪勇成員：張玉寶周明祥唐恩超易 多寇 宏穆仕清舒家彬材設部電話：對于施工過程中的質量控制要做到責任到人，現場安排質檢工程師主要負責施工過程中的對質量的控制。5.2 質量保證具體措施（1）拆除負環時盾構機應停機，同時其所處位置地層穩定；隨時對盾構機姿態進行監測，確保盾構機停機時姿態穩定；全程進行旁站監控，注意吊裝作業安全；必須對零環進行監控。（2）施工前組織有關人員熟悉方案經及進行技術交底。（3）在吊裝過程中，吊點應按規定設置不得隨意改動。（4）在吊裝過程中，應把構件扶穩后，吊機才能旋轉和移動。（5）機械設備、機具使用前應重新檢查其機械性能，確保符合使用要求。（6）選用鋼絲繩長度必須一致，嚴禁有
13、長短不一，以免起吊后造成構件變形。（7）各構件起吊后呈水平狀態。（8）起重機起吊后，吊臂需轉動，構件距離地面 800mm 左右，不得起吊太高進行旋轉。（9）各構件應小心移動，速度應緩慢。（10）各環管片環與環之間加強連接，每環管片的兩邊外側采用 10T 的葫蘆向兩側固定。6 6、安全保證措施、安全保證措施6.1 安全保證組織結構組長：李振武副組長：祁文睿全雪勇成員：張玉寶周明祥唐恩超寇 宏易 多穆仕清舒家彬安質部電話：項目部建立橫向到邊、縱向到底的安全生產保證體系，確保安全生產體系覆蓋施工現場的每一個角落，確實做到“安全生產，人人有責，綜合治理”，以保障施工生產活動順利進行。對于施工過程中的安
14、全管理要做到責任到人，現場安排專職安全工程師主要負責施工過程中的對安全的管理。6.2 安全保證具體措施（1）進行施工現場的作業人員必須戴安全帽，高空作業人員應佩帶安全帶。（2）拆除作業前應組織有關人員進行安全交底。（3）特殊工種作業人員必須持證上崗。（4）在起吊作業范圍內設立禁行標志，嚴禁非作業人員進入。（5）起重機行進路線范圍內不應有其它障礙物。（6）指揮人員由具有施工經驗的人員擔任，使用統一指揮信號，信號要明確、準確，所有人員必須聽從指揮。（7）施工作業前應檢查工具、機具的性能，防止脫扣、斷裂。（8）井口周圍設立 1.4m 高的防護欄。（9）高空作業人員切勿急于求成，用力過猛，嚴禁拋擲工具
15、。（10）構件起吊中必須安裝到位，滿足施工需要。（11）嚴禁交叉施工。（12）注意井口安全，每次起吊后檢查起重機下地面的情況。7 7、組織結構及勞動力、組織結構及勞動力本次負環拆除工程由李振武任總指揮，全雪勇任副總指揮，張玉寶任現場總工程師，潘成林任現場副總工程師，具體勞動力需求如下表。崗位工程師吊裝工龍門吊司機普工人員3 人2（班）=6 人5 人2（班）=10 人1 人2（班）=2 人5 人2（班）=10 人備注8 8、擬投入主要施工設備、擬投入主要施工設備設備名稱龍門吊風動扳手空壓機鋼絲繩卡頭鋼絲繩卸扣型號數量1 臺2 把1 臺20 個215m6 個備注MG45/16t2000N.m2m3
16、 36mm15t9 9、應急預案、應急預案9.1 應急救援小組組長：李振武副組長：祁文睿全雪勇成員：張玉寶周明祥唐恩超寇 宏易 多穆仕清舒家彬安質部電話：9.2 應急救援小組職責1）組長職責：接到報告，立即趕赴現場，組織應急人員對事件按緊急預案進行處理。分析突發事件發展變化情況，采取有效的緊急措施，控制事件蔓延發展。組織現場工作人員對事件進行調查和分析，查找事件原因，并作出應對措施，以免此類事件再次發生。2）副組長職責：協助組長組織應急所需，滿足現場應急需求，與企業外應急響應人員、部門、組織和機構進行聯絡。組織本單位的相關人員對危險源進行評估，進入應急狀態，開展工作。3）組員職責：（1）熟悉掌
17、握本標段的疏散道路、消防設施、醫療器材、應急材料的位置，并可以熟練使用。（2）加強平時的事故處理訓練，掌握各種事故的處理措施。（3）發現險情后迅速做出反應，報告組長事故部位、類型及事故程度。（4）在組長的指揮下，綜合考慮現場情況，對不同部位的人員、物資等組織不同疏散路線。（5）貫徹救人重于一切的原則，組織人力和工具，以最快速度將被困人員搶救出來。（6）引導救護車進入現場，協助醫護人員進行搶救，及時把傷員送到附近醫院。（7）在事故現場劃定臨時警戒線，維持秩序，疏導交通，遣散圍觀人員，保證救援道路的暢通。9.3 負環拆除應急預案1）起吊管片突然下落致使管片在起吊過程中未能吊至地面而產生突然下落的原
18、因包括：主吊點鋼絲繩拉斷、吊具螺母脫落、吊具螺栓拉斷、龍門吊故障等，發生事故后應采取的措施如下：（1）立即查看是否有人員違規進入起吊范圍內而受傷，若有，則立即展開人員的救治工作。（2）對產生事故的原因進生調查，恢復吊裝前應確保產生事故的原因已得到解決，并重新檢驗整個設備是否滿足再次吊裝的條件。（3）檢查管片是否有損壞，對于管片已發生嚴重損壞的，應重新選擇或制造合適的起吊點（一般選擇管片原有的縱、環向螺栓孔），裝備再次吊裝；對于管片整體未受太大損壞的，應觀察管片的姿態及位置，同時也必須重新考慮管片的吊裝點。（4）對于由于管片突然下落而造成其它管片受損或觸碰到其它管片的情況，應檢查其它管片的受損情
19、況及重新審查吊裝點的適合性。2）未吊裝管片發生向洞內翻倒未吊裝管片發生向洞內翻倒的原因包括：管片縱、環向螺栓已損壞或未預緊等造成其失去連接作用、管片與管片間預埋件焊接不足、用于固定未吊裝管片的鋼絲或葫蘆損壞等。應采取的措施包括：（1）立即查看是否有人員違規進入起吊范圍內而受傷，若有，則立即展開人員的救治工作。（2）檢查其它管片的固定情況并根據實際情況采取相應措施防止余下管片受到影響。（3）檢查管片的受損情況及管片的位置及姿態，重新審定管片的起吊點。（4）對于多塊管片向內翻倒的情況，采取“由上而下，分塊起吊，余下固定”的原則吊裝，在吊裝翻倒管片前，應仔細觀察其受力情況，利用千斤頂等設備平衡受力后
20、再進行起吊。3）管片上升過程中發生傾斜產生管片上升過程中發生傾斜的原因主要是由于主吊或輔吊鋼絲繩斷裂或輔吊葫蘆損壞，應采取的措施有：（1）龍門吊應停止上升，同時應緩慢下降；若管片在空中仍有晃動的情況，則所有人員應遠離作業現場。（2）管片重新回到洞內時，應仔細檢查發生事故的原因。在必要時重新選擇起吊點。（3）嚴禁管片發生傾斜時仍繼續向上吊起，嚴禁作業人員直接踩在仍在空中的管片上。9.4 應急保障措施1）事故發生后迅速到達現場的保證措施（1）事故發生后，必須以最快捷的方式（電話或傳真）向安全質量部報告發生事故的單位、時間、地點并簡明扼要說明現場人員傷亡情況及直接經濟損失情況以及正在采取的應急搶救措
21、施。（2）安全質量部接到報告后立即報告應急響應領導小組組長或副組長，組長或副組長按本預案規定迅速組成小組。（3）辦公室按預案規定迅速組織車輛送各有單位人員到達事故現場。2）事故應急工作程序（1）事故發生后項目部應急領導小組立即投入運作，組長和各成員應迅速到位履行各自職責，及時組織實施相應事故應急預案；（2）事故發生初期，事故單位或現場人員工要積極采取應急自救措施，防止事故進一步擴大；（3）事故發生后，現場管理人員要指揮危險設施、設備或作業活動停止運行，并與關鍵崗位人員配合，指揮危險源現場人員撤離到安全地帶，同時，安排救治受傷人員并尋找失蹤人員；（4）醫療衛生單位、消防單位未到達之前，事故現場管理人員直接就地組織人員參與救護工作，并撥打醫院急救電話 120 進行求助；（5）在事故緊急狀態結束后，安排恢復受事故影響的施工生產活動的正常秩序。3）應急救援的隊伍、物資（含設備、設施）保證措施材設部根據本項目施工特點及可能發生的事故儲備相應防護物資及設備，委派專人保管，對于設備和機械要按規定定期進行保養、維修，物資儲備量要充足，確保使用時隨調隨到。并配備應急救援人員 20 名，當接到應急領導小組的通知后，可以及時組織人員、車輛將相關物資設備送至事故發生地點。
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