盾構機吊裝施工安全控制要點分析

靳盼偉（上海市基礎工程集團有限公司， 上海 200002）

隨著我國經濟的快速發展，一線二線甚至部分三線城市地面交通能力已不能滿足城市居民的出行需要，因此目前很多城市都在大力發展地下軌道交通工程。盾構機作為軌道交通工程中區間隧道施工的重要施工設備，將廣泛被使用，城市軌道交通建設中將有大量高風險的盾構機吊裝作業需要完成。盾構機吊裝常規都是采用解體吊裝，然后在工作井內完成組裝。本文研究的是江蘇省南京市地鐵 5 號線 TA04-2 標工程使用的土壓平衡式三菱Φ6 450 mm 盾構機吊裝，最大單件為支撐環（中盾），重約 156 t。為了確保此次盾構機吊裝安全順利完成，防止吊裝施工過程中發生安全事故，本文對此次盾構機吊裝安全控制要點進行了系統的分析。

1 盾構機吊裝前的安全控制要點

1.1 盾構機基座（發射架）的高程、平面位置、穩定性及承載力

盾構機吊裝前必須對基座的高程、平面位置、穩定性、承載力進行復核及驗算，確?；母叱獭⑵矫嫖恢?、穩定性、承載力滿足盾構機吊裝和盾構機始發要求。基座高程、平面位置參照盾構機切口環（前盾）直徑及洞圈實際中心位置確認，基座穩定性及承載力要有基座安裝加固圖紙及受力計算書作為依據。某公司有一個項目就是放置基座時，參照了刀盤的直徑，盾構機安裝完成后發現標高偏高，影響盾構機的始發。最后又花費了大量的人力物力進行了調整，這樣不僅在經濟上造成了一定的損失，同時又帶來了很大的施工安全風險。

1.2 吊裝作業區地基承載力

由于吊裝作業區域的地基承載力不足，導致吊車傾覆的事故時有發生。吊裝作業區域地基應進行專門的處理，并安排專業檢測單位對該區域進行地耐力測試。本工程吊裝施工區域進行了三軸攪拌樁及高壓旋噴樁加固，取芯強度＞1 MPa。上部硬化地坪參數為：C30 混凝土厚度 250 mm，φ16 mm@150 mm，單排雙向，同時要保證硬化地坪的平整度。最終地耐力測試結果滿足吊裝作業時最不利工況下對地基承載力的要求。作業時吊機停機位置滿鋪 2 cm 厚的鋼板，吊車負重時的荷載通過鋼板以及混凝土路面均勻地傳遞到地基土層上。

1.3 吊機和吊索具的選擇和安全檢查

1.3.1 吊機和吊索具的選擇

由于本工程吊裝區域場地狹小，不具備雙機抬吊的條件，故吊裝設備主選為徐工 300 t 增強型履帶吊一臺及相應的吊索具。采用主副鉤配合對盾構機各部件進行了下井前的翻身。因盾構機支撐環（中盾）重量最重（156 t），故選擇中盾為計算對象，進行該臺吊機能力的驗算。驗算時注意主副鉤抬吊時最大荷載不宜大于額定起重量之和的 75%，分擔荷載不得超過額定起重量的 80%，主鉤單獨吊裝下井時不得超過額定起重量的 90%。因為需要吊裝的單體比較多，吊索具均按最不利要求配置，吊裝時均采用同一套吊索具，對主副鉤的鋼絲繩、卸扣、橫吊梁等應經過嚴格的受力計算后確定，同時保證吊裝過程中鋼絲繩的安全系數。本工程鋼絲繩卸扣采用兩根φ80-6×37、16 m 鋼絲繩分別對折掛在兩個 50 t 吊耳上及履帶吊主鉤上，兩根φ80-6×37、12 m 鋼絲繩掛在 80 t 吊耳及履帶吊主鉤上；兩根φ72-6×37、8 m 鋼絲繩掛在翻身吊耳及副鉤上，注意吊索具與所吊構件間的水平夾角宜＞45°。本工程橫吊梁采用100 t 級壓桿，材料采用無縫鋼管Φ159 mm×20 mm。

1.3.2 吊機和吊索具的安全檢查

吊機和吊索具的檢測報告和合格證必須齊全有效，履帶吊安裝完成后必須委托有相應檢測資質的檢測單位對履帶吊進行全面的檢查檢測并出具檢測報告，吊車檢測合格后方可使用。吊索具使用前依據 GB/T 16271—2009《鋼絲繩吊索插編索扣》、鋼絲繩報廢標準 GB/T 5972—2016《起重機鋼絲繩保養、維護、檢驗和報廢》進行全面的安全檢查，檢查合格后方可使用。

1.4 吊耳的安裝和質量檢查

吊耳的安裝有焊接和螺栓連接，本工程切口環（前盾）、支撐環（中盾）吊耳采用裝配式吊耳螺栓連接，刀盤采用焊接吊耳。不管是焊接吊耳還是螺栓連接吊耳，首先必須對吊耳的本身進行受力計算，看是否滿足吊裝承載力的要求，其次是對焊縫和螺栓連接強度的計算。針對焊接吊耳按照焊接要求焊接完成后，必須對焊縫進行無損探傷，探傷合格后方可使用。針對螺栓連接吊耳，首先連接螺栓要有質量證明書和合格證，然后按照要求進行連接螺栓的安裝，安裝過程中要保質保量的進行安裝，安裝完成后對連接螺栓進行螺栓群抗拉抗剪計算以及螺栓綜合受力分析，受力計算合格后方可進行吊裝作業。

1.5 吊裝人員的資格核查

作業前必須對吊裝人員資格進行嚴格的核查，按照某公司的要求進入施工現場的施工人員男性年齡不得超過 55歲、女性年齡不得超過 50 歲、起重指揮人員不得超過 50歲。特種作業人員資格證必須是國家規定的發證機關頒發的資格證書，并且必須在有效期內，否則視為無效證件，嚴禁從事特種作業施工。

1.6 吊裝人員的安全技術交底

吊裝前對參與吊裝的全體施工人員進行現場安全技術交底工作，使參與吊裝的施工人員熟知現場的安全規章制度、施工方法及必要的安全防護措施、吊裝作業過程中存在的安全風險以及應急處置措施等。

2 盾構機吊裝過程中的安全控制要點

盾構機吊裝過程中的安全控制要點如下。

（1）設好吊裝警戒區域，專職安全管理人員現場監督。吊裝作業必須設置安全警戒區域，無關人員不得進入吊裝施工區域，專職安全管理人員在現場進行旁站監控，及時制止習慣性違章的現象。

（2）密切注意吊車的情況，嚴禁吊車超負荷作業。吊裝過程中，安排專人密切觀察吊機的作業情況，特別注意吊車支腿是否有下沉或者離開地面的現象，一旦發現以上情況立即停止施工，嚴禁吊車超負荷作業。

（3）監督吊裝方案的執行情況。吊裝過程中落實專業技術人員和安全管理人員監督吊裝方案的執行情況，一旦發現不按照吊裝方案施工，應立即通知停止施工，吊裝作業必須嚴格按照審批論證完成后的方案進行施工。

（4）基坑變形風險。由于本工程履帶吊的停機位履帶距離井坑壁較近，所以吊裝過程中必須密切關注圍護結構的變形情況?？梢岳眉扔械膰o結構監測點進行水平位移、地表沉降的監測，及時獲取第一手數據，通過對監測數據的分析，判斷吊裝作業對基坑結構的影響程度，以便指導下一步的吊裝作業。

3 盾構機吊裝作業普遍易發生的問題分析

3.1 吊索具的配置與方案不符

很多項目存在鋼絲繩的配備偏大或者偏小的現象，不管是偏大還是偏小，最終的結論都是未嚴格按照吊裝方案施工，要堅決杜絕類似現象的發生。

3.2 吊裝各大部件時出現的最大幅度與吊裝方案不符

例如本項目在吊裝支撐環（中盾）時，在履帶吊達到最大幅度時，中盾的位置沒有一次性到位，方案上明確有中盾在井下有一個平移動作，但是吊裝單位人員為了省時省力，想要一次性到位，取消平移的動作，這樣就勢必會在履帶吊達到最大幅度的基礎上繼續增加作業半徑，嚴重違反了主鉤單獨吊裝下井時不得超過額定起重量的 90% 的規定。項目部發現后立即停止了作業，嚴格按照吊裝方案進行。

3.3 履帶吊抗傾覆驗算在計算接地比壓的時候計算方法不正確

必須重新按照履帶不均衡承壓對履帶的接地比壓進行計算，這是本項目在進行吊裝方案論證時，一位資歷很深的專家組長提出的寶貴意見。

4 結 語

盾構機吊裝是一項高風險的作業活動，屬于超一定規模的重大風險源。在盾構機吊裝時必須嚴格控制人、機、料、法、環各種因素帶來的安全風險，確保盾構機吊裝工作安全順利完成。做好盾構機吊裝前及吊裝過程中可能出現的各類風險預防和管控，嚴格執行吊裝方案，安全管理措施必須落實到位，嚴禁違章作業違章指揮。