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摘要矩形盾构顶管法采用土压平衡矩形盾构顶管利用土压平衡原理进行全断面切削，对周围土体扰动小。顶管推进速度快，自动化程度高。不破坏原有的各类地下管线，对道路交通以及地面的各类建筑影响小。施工时无噪音、无环境污染。管节采用整体高精度厂制预制构件，质量易于控制。矩形隧道开挖断面最小，隧道有效利用率最高，断面最接近道路限界。
关键词:矩形、盾构顶管、隧道、管节
中图分类号：U45文献标识码： A
1工程概况
本标段是红专路隧道下穿中州大道工程1标，红专路位于丰产路南侧，黄河路北侧，道路宽度约为8m。规划隧道为机动车双向四车道＋非机动车道,单车道宽度为3.5m，隧道机动车道土压平衡矩形盾构顶管段、明挖暗埋段、U型槽段净宽均为2×8.75m。每侧非机动车道土压平衡矩形盾构顶管段、明挖暗埋段、U型槽段净宽均为6m。顶管段采用土压平衡矩形盾构顶管机进行隧道施工，分为机动车道和非机动车道隧道，隧道长度为105m米。工程地理位置如下图:
图1： 工程地理位置图
2编制依据
（1）《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276—2012
（2）现行相关的国家、行业、企业标准
（3）管节的相关图纸
（4）现场实地勘察情况
3管节吊装运输方案
3.1 运输线路的选择
根据施工现场的实际情况，考虑设备运输的安全、顺利和其可行性，选择管节的运输路线如下：
图2：管节运输线路图
3.2吊装运输设备的确定
根据现场情况，采用中联重工 250吨履带吊进行管节的吊装和运输工作，采用90T+90T门式起重机进行管节吊装下井等工作。经查250吨履带吊的起重负荷表可得：8米工作半径可吊126.2吨、10米工作半径可吊100吨，机动车道10100×7250×1500管节重80吨（含吊具），所以完全在安全起吊范围内。（后附250吨履带吊的参数表。）
中联重工250吨履带吊主要性能参数
表1 管节外形尺寸和重量表
3.3 管节吊装、运输流程图
250吨履带吊检查及试运转
履带吊行走道路及停机位置地基检查
管节起吊
管节运输至始发井南端
管节放置到翻转架上
管节在250吨履带吊配合下翻转
吊运管节至90T+90T门吊起吊区
90T+90T门吊吊运管节下井安装
图3 ：管节吊装、运输流程图
3.4管节吊装工艺
3.4.1索具的配置
吊具：自制100吨吊具1套
卸扣：55吨4个
钢丝绳：￠36mm×6m的4根
3.4.2 吊装前的检查、准备工作
3.4.2.1吊装方案的选择
根据大管节的重量为80吨（含吊具），而所用的履带吊为250吨它8米的工作半径为123.5吨，所以可以满足吊装作业要求。在吊装过程中要对现场进行实地探查、分析优化。
3.4.2.2对参与吊装工具的检查和保养
对参与吊装工作的机械设备进行起运前的检查和保养，以确保吊装过程中尽量不出现或减少机械故障的发生，检查内容主要包括如下内容：
(1)发动机燃油、冷却水及液压系统、油路的检查。
(2)钢丝绳的检查必要时更换。
(3)起重臂、限位器、吊钩、电脑数据传感系统、安全报警系统、控
制系统的检查和调试。
(4)电路系统、照明灯光的检查和更换。
(5)无线对讲指挥系统的调试和检查。
(6)检查安检证照情况，常用工具、应急装置是否齐备。
(7)吊装时间应安排为8点～18点时段，以确保吊装时的光亮度、可
见度等，确保吊装安全。
3.4.3 试吊注意事项
（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,并用围绳牵住吊物保持平稳,方可指挥起吊运行.要求试吊 1 次
（3）吊运物上的零星物件必须清除,防止吊运中坠落伤人.
（4）试吊过程中，若出现异常现象，应立即停止试吊，待查明原因，并进行修复后，方可继续试吊。
（5）在吊装的路线上要有安全巡视人员提醒路过人员，谨防发生事故或影响吊装工作。
（6）严格按照上述试吊步骤进行，并作好试吊记录。
3.4.4起吊
（1）起重机驾驶员应服从现场指挥人员的正确指挥，认为指挥要求有疑问的、不合理的，与指挥人员沟通后再动作。
（2）司索挂钩完毕后，检查卸扣、钢丝绳的状态情况，由现场指挥人员、安全员和起重机驾驶员三人确认后，方可起吊。
（3）根据安全操作规程，遇到以下自然条件停止吊装作业：
①风大于等于4级，停止作业；
②雨到中雨时，应停止作业；
③雾能见度小于14米，大雾停止作业；
④任何人员发出的停止信号时，应立即停止。
（4）安全人员、指挥人员、司索人员、起重机司机必须进行目视跟踪、吊物的扶护工作，避免吊装过程中的碰刮和意外。
（5）吊起时应控制物体的稳定，并在吊起10㎝时停止一下檢查制动安全情况，以便及时发现存在问题。
（6）起重机在吊装过程中应尽量匀速转向、上升或下落避免吊物晃动和抖动。
（7）现场安全措施：
①在的吊装场地设立安全区域。
②在吊装区域外处间隔摆放安全标志，以防止其他车辆、人员的误入。
③将危险标志牌置于显著位置，以示警示。
④必须保证现场良好的照明条件。
图4：管节吊装示意图
3.4.5运输过程
（1）管节每次运输中派安全人员、维护人员进行跟踪，处理运输过程中的一般事务和突发机械故障排除。
（2）车速严格控制在0.7km/h以内，车辆在行驶过程中应尽量匀速行驶避免紧急制动。
(3)在吊装过程中吊车“行走、回转、俯仰吊臂、起落吊钩等动作，一次只宜进行一个动作，待前一个动作结束后，在进行下一个动作”的要求进行操作。
3.4.6翻转
（1）管节到达翻转现场后（始发井南端头），听从现场工作人员统一指挥，按要求将车辆就位，并遵守工地现场的规章制度。
（2）翻转过程中，听从现场指挥，确认管节完全放置到翻转架上以后，听到指令后方可卸钩。
图5:管节放置示意图
（3）管节放置到翻转架上以后,将100吨吊具安装到管节吊装孔处, 250吨履带式起重机配合100吨吊具慢慢吊起管节,在起吊过程中应保证钢丝绳垂直受力,即小车应随着管节的翻转而做出相应移动,直至管节完成翻转。见管节翻转示意图：
图6：管节翻转示意图
3.4.7 管节吊运下井
管节翻转完成以后，90+90t门式起重机将管节吊运至始发井内安装位置。见管节吊运下井示意图:
图7:管节吊运下井示意图
4 安全预案
4.1编制目的
在本次管节吊装、运输过程中，建立健全突发事件应急处置机制，推进应急处置工作的科学化、制度化建设，提高处置能力，最大程度地预防和减少突发事件的发生，降低突发事件造成的危害和影响，切实维护好人民群众及有关各方面的正当权益，保障本项目工程施工的顺利实施。
4.2编制依据
依据《国务院关于全面加强应急管理工作的意见》、《突发事件应对法》和中铁隧道集团有限公司及隧道股份有限公司《突发事件（事故）应急处置预案》及相关法规规定，为应对建筑施工突发事件，加强对突发事件的处理能力，提高紧急处置和协调救援的反应速度，最大限度地保障作业人员的生命安全及财产安全，维护正常的社会秩序，特制定本预案。
4.3适用范围
本预案适用于郑州市下穿中州大道隧道工程I标突然发生造成或者可能造成影响施工现场安全的突发事件，特别是造成或者可能造成重大人员伤亡、重大财产损失时的应急救援。
突发事件类型：各类自然灾害；各类事故灾害。
（1）自然灾害：包括地震、洪水、雪灾等突发性灾害天气,郑州市人民政府及市气象台发布黄色及以上气象预警信息；
（2）事故灾难：施工现场发生的因物体打击、触电、机械伤害、起重伤害、高处坠落、中毒和窒息、火灾和爆炸、坍塌、车辆伤害及自然灾害等造成的一般（四级）及以上安全事故。
4.4指导原则
（1）以人为本，依法规范。把保证从业人员及人民群众的生命安全和身体健康作为建筑突发事件应急处理工作的出发点和落脚点, 按照有关法律、法规的规定实施应急处理。
（2）统一领导，分级管理。施工场地突发事件实行统一领导并实行属地管理，各班组负责处理各自管辖范围内突发事件，按照预案规定，在各自的职责范围内做好施工场地突发事件应急处理的有关工作。
（3）快速反应，高效运转。发生施工突发事件时，要迅速作出反应，采取果断措施，及时控制和消除施工突发事件造成的损失。
（4）预防为主，群防群控。贯彻“预防为主”的方针，密切关注气象信息，并加强对安全防护、安全操作规程等知识的宣传，提高安全防范意识，落实各项防范措施，做好人员、技术、物资和设备的应急储备工作，并根据需要定期开展技术培训和应急演练。对各类施工突发事件要及时分析和预警，做到早发现、快行动、严处理。动员一切力量，做到群防群控。
4.5危险源与风险分析
本次顶管组装与拆卸存在的重要危险源有坍塌、火灾、起重吊装、隧道有轨运输，各种爆炸、触电、自然灾害、交通、职业病、急性中毒、环境污染和破坏等。这些危险源均可能导致较大人员伤害、财产损失和环境破坏。
4.6事故的应急处理
事故现场人员在迅速报告事故的同时，应积极采取安全可靠的自救措施，防止事态扩大，并保护好事故现场。因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、詳细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。
事故发生地的各班组接到事故报告后，其负责人应当立即赶赴事故现场，组织事故救援。
应急救援指挥部迅速制定事故处置方案并组织指挥实施 ；进行现场勘察和调查取证，初步开展事故调查处理工作。
参考文献
[1] 《起重机械安全监察规定》国家质监局〔2006〕92号.中国标准出版社，2007.
[2] 《起重机械安全规程》GB6067.1-2010. 中国标准出版社，2010.
[3] 《起重机械设备安装工程及验收规范》GB50278-2010. 中国标准出版社，2010.
[4] 《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276—2012. 中国标准出版社，2012.
[5] 《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33-2012. 中国建筑工业出版社,2012.
关键词:矩形、盾构顶管、隧道、管节
中图分类号：U45文献标识码： A
1工程概况
本标段是红专路隧道下穿中州大道工程1标，红专路位于丰产路南侧，黄河路北侧，道路宽度约为8m。规划隧道为机动车双向四车道＋非机动车道,单车道宽度为3.5m，隧道机动车道土压平衡矩形盾构顶管段、明挖暗埋段、U型槽段净宽均为2×8.75m。每侧非机动车道土压平衡矩形盾构顶管段、明挖暗埋段、U型槽段净宽均为6m。顶管段采用土压平衡矩形盾构顶管机进行隧道施工，分为机动车道和非机动车道隧道，隧道长度为105m米。工程地理位置如下图:
图1： 工程地理位置图
2编制依据
（1）《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276—2012
（2）现行相关的国家、行业、企业标准
（3）管节的相关图纸
（4）现场实地勘察情况
3管节吊装运输方案
3.1 运输线路的选择
根据施工现场的实际情况，考虑设备运输的安全、顺利和其可行性，选择管节的运输路线如下：
图2：管节运输线路图
3.2吊装运输设备的确定
根据现场情况，采用中联重工 250吨履带吊进行管节的吊装和运输工作，采用90T+90T门式起重机进行管节吊装下井等工作。经查250吨履带吊的起重负荷表可得：8米工作半径可吊126.2吨、10米工作半径可吊100吨，机动车道10100×7250×1500管节重80吨（含吊具），所以完全在安全起吊范围内。（后附250吨履带吊的参数表。）
中联重工250吨履带吊主要性能参数
表1 管节外形尺寸和重量表
3.3 管节吊装、运输流程图
250吨履带吊检查及试运转
履带吊行走道路及停机位置地基检查
管节起吊
管节运输至始发井南端
管节放置到翻转架上
管节在250吨履带吊配合下翻转
吊运管节至90T+90T门吊起吊区
90T+90T门吊吊运管节下井安装
图3 ：管节吊装、运输流程图
3.4管节吊装工艺
3.4.1索具的配置
吊具：自制100吨吊具1套
卸扣：55吨4个
钢丝绳：￠36mm×6m的4根
3.4.2 吊装前的检查、准备工作
3.4.2.1吊装方案的选择
根据大管节的重量为80吨（含吊具），而所用的履带吊为250吨它8米的工作半径为123.5吨，所以可以满足吊装作业要求。在吊装过程中要对现场进行实地探查、分析优化。
3.4.2.2对参与吊装工具的检查和保养
对参与吊装工作的机械设备进行起运前的检查和保养，以确保吊装过程中尽量不出现或减少机械故障的发生，检查内容主要包括如下内容：
(1)发动机燃油、冷却水及液压系统、油路的检查。
(2)钢丝绳的检查必要时更换。
(3)起重臂、限位器、吊钩、电脑数据传感系统、安全报警系统、控
制系统的检查和调试。
(4)电路系统、照明灯光的检查和更换。
(5)无线对讲指挥系统的调试和检查。
(6)检查安检证照情况，常用工具、应急装置是否齐备。
(7)吊装时间应安排为8点～18点时段，以确保吊装时的光亮度、可
见度等，确保吊装安全。
3.4.3 试吊注意事项
（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,并用围绳牵住吊物保持平稳,方可指挥起吊运行.要求试吊 1 次
（3）吊运物上的零星物件必须清除,防止吊运中坠落伤人.
（4）试吊过程中，若出现异常现象，应立即停止试吊，待查明原因，并进行修复后，方可继续试吊。
（5）在吊装的路线上要有安全巡视人员提醒路过人员，谨防发生事故或影响吊装工作。
（6）严格按照上述试吊步骤进行，并作好试吊记录。
3.4.4起吊
（1）起重机驾驶员应服从现场指挥人员的正确指挥，认为指挥要求有疑问的、不合理的，与指挥人员沟通后再动作。
（2）司索挂钩完毕后，检查卸扣、钢丝绳的状态情况，由现场指挥人员、安全员和起重机驾驶员三人确认后，方可起吊。
（3）根据安全操作规程，遇到以下自然条件停止吊装作业：
①风大于等于4级，停止作业；
②雨到中雨时，应停止作业；
③雾能见度小于14米，大雾停止作业；
④任何人员发出的停止信号时，应立即停止。
（4）安全人员、指挥人员、司索人员、起重机司机必须进行目视跟踪、吊物的扶护工作，避免吊装过程中的碰刮和意外。
（5）吊起时应控制物体的稳定，并在吊起10㎝时停止一下檢查制动安全情况，以便及时发现存在问题。
（6）起重机在吊装过程中应尽量匀速转向、上升或下落避免吊物晃动和抖动。
（7）现场安全措施：
①在的吊装场地设立安全区域。
②在吊装区域外处间隔摆放安全标志，以防止其他车辆、人员的误入。
③将危险标志牌置于显著位置，以示警示。
④必须保证现场良好的照明条件。
图4：管节吊装示意图
3.4.5运输过程
（1）管节每次运输中派安全人员、维护人员进行跟踪，处理运输过程中的一般事务和突发机械故障排除。
（2）车速严格控制在0.7km/h以内，车辆在行驶过程中应尽量匀速行驶避免紧急制动。
(3)在吊装过程中吊车“行走、回转、俯仰吊臂、起落吊钩等动作，一次只宜进行一个动作，待前一个动作结束后，在进行下一个动作”的要求进行操作。
3.4.6翻转
（1）管节到达翻转现场后（始发井南端头），听从现场工作人员统一指挥，按要求将车辆就位，并遵守工地现场的规章制度。
（2）翻转过程中，听从现场指挥，确认管节完全放置到翻转架上以后，听到指令后方可卸钩。
图5:管节放置示意图
（3）管节放置到翻转架上以后,将100吨吊具安装到管节吊装孔处, 250吨履带式起重机配合100吨吊具慢慢吊起管节,在起吊过程中应保证钢丝绳垂直受力,即小车应随着管节的翻转而做出相应移动,直至管节完成翻转。见管节翻转示意图：
图6：管节翻转示意图
3.4.7 管节吊运下井
管节翻转完成以后，90+90t门式起重机将管节吊运至始发井内安装位置。见管节吊运下井示意图:
图7:管节吊运下井示意图
4 安全预案
4.1编制目的
在本次管节吊装、运输过程中，建立健全突发事件应急处置机制，推进应急处置工作的科学化、制度化建设，提高处置能力，最大程度地预防和减少突发事件的发生，降低突发事件造成的危害和影响，切实维护好人民群众及有关各方面的正当权益，保障本项目工程施工的顺利实施。
4.2编制依据
依据《国务院关于全面加强应急管理工作的意见》、《突发事件应对法》和中铁隧道集团有限公司及隧道股份有限公司《突发事件（事故）应急处置预案》及相关法规规定，为应对建筑施工突发事件，加强对突发事件的处理能力，提高紧急处置和协调救援的反应速度，最大限度地保障作业人员的生命安全及财产安全，维护正常的社会秩序，特制定本预案。
4.3适用范围
本预案适用于郑州市下穿中州大道隧道工程I标突然发生造成或者可能造成影响施工现场安全的突发事件，特别是造成或者可能造成重大人员伤亡、重大财产损失时的应急救援。
突发事件类型：各类自然灾害；各类事故灾害。
（1）自然灾害：包括地震、洪水、雪灾等突发性灾害天气,郑州市人民政府及市气象台发布黄色及以上气象预警信息；
（2）事故灾难：施工现场发生的因物体打击、触电、机械伤害、起重伤害、高处坠落、中毒和窒息、火灾和爆炸、坍塌、车辆伤害及自然灾害等造成的一般（四级）及以上安全事故。
4.4指导原则
（1）以人为本，依法规范。把保证从业人员及人民群众的生命安全和身体健康作为建筑突发事件应急处理工作的出发点和落脚点, 按照有关法律、法规的规定实施应急处理。
（2）统一领导，分级管理。施工场地突发事件实行统一领导并实行属地管理，各班组负责处理各自管辖范围内突发事件，按照预案规定，在各自的职责范围内做好施工场地突发事件应急处理的有关工作。
（3）快速反应，高效运转。发生施工突发事件时，要迅速作出反应，采取果断措施，及时控制和消除施工突发事件造成的损失。
（4）预防为主，群防群控。贯彻“预防为主”的方针，密切关注气象信息，并加强对安全防护、安全操作规程等知识的宣传，提高安全防范意识，落实各项防范措施，做好人员、技术、物资和设备的应急储备工作，并根据需要定期开展技术培训和应急演练。对各类施工突发事件要及时分析和预警，做到早发现、快行动、严处理。动员一切力量，做到群防群控。
4.5危险源与风险分析
本次顶管组装与拆卸存在的重要危险源有坍塌、火灾、起重吊装、隧道有轨运输，各种爆炸、触电、自然灾害、交通、职业病、急性中毒、环境污染和破坏等。这些危险源均可能导致较大人员伤害、财产损失和环境破坏。
4.6事故的应急处理
事故现场人员在迅速报告事故的同时，应积极采取安全可靠的自救措施，防止事态扩大，并保护好事故现场。因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、詳细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。
事故发生地的各班组接到事故报告后，其负责人应当立即赶赴事故现场，组织事故救援。
应急救援指挥部迅速制定事故处置方案并组织指挥实施 ；进行现场勘察和调查取证，初步开展事故调查处理工作。
参考文献
[1] 《起重机械安全监察规定》国家质监局〔2006〕92号.中国标准出版社，2007.
[2] 《起重机械安全规程》GB6067.1-2010. 中国标准出版社，2010.
[3] 《起重机械设备安装工程及验收规范》GB50278-2010. 中国标准出版社，2010.
[4] 《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276—2012. 中国标准出版社，2012.
[5] 《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33-2012. 中国建筑工业出版社,2012.