蓋挖逆作法地鐵車站垂直出土方式的創(chuàng)新培訓講義

中鐵三局橋隧分公司張艷文QC小組發(fā)表人：薛磊

蓋挖逆作法地鐵車站

垂直出土方式的創(chuàng)新匯報程序對策實施社會效益直接效益總結及打算鞏固措施

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知行合一永爭第一工程概況杭州地鐵一號線武林廣場站總建筑面：24235.63m2為地下三層和四層多跨框架結構采用蓋挖逆作法施工，基坑內土方約15萬m3

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知行合一永爭第一

中鐵三局橋隧分公司蓋挖逆作法示意圖

知行合一永爭第一小組名稱中鐵三局橋隧分公司張艷文QC小組成立時間2008年10月15日課題名稱蓋挖逆作法地鐵車站垂直出土方式的創(chuàng)新課題類型創(chuàng)新型組長張艷文活動時間2011年5月至2011年12月注冊日期2011年1月15日小組成員15人注冊編號ZTSJQS-WLGCZ-110115活動次數15次接受TQC教育情況48小時以上序號姓名性別年齡學歷職務備注8李鵬飛男26大專助理工程師組員9公正男27大專物資主任組員10邢俊峰男25大專技術員組員11王曉燕女25大專技術員組員12侯艷玲女29專科技術員組員13王波男26?？萍夹g員組員14宋海濱男30碩士業(yè)主代表顧問15沈進男37本科質檢監(jiān)督員顧問QC小組基本情況表序號姓名性別年齡學歷職務備注1張艷文男35本科項目經理組長2溫元平男38?？瞥崭苯浝砀苯M長3李剛柱男32專科總工程師組員4許月輝男34中專生產副經理組員5劉建衛(wèi)男30本科副總工程師組員6薛磊男25本科安質主任組員7殷劉帥男26本科工程部長組員QC小組簡介

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知行合一永爭第一

中鐵三局橋隧分公司選題理由P階段：

知行合一永爭第一垂直出土新工藝的創(chuàng)新蓋挖逆作法地鐵車站傳統(tǒng)出土方式不能滿足業(yè)主下達的工期要求：武林廣場站是杭州地鐵1號線最后一批開工站點中規(guī)模最大的車站，是制約全線通車的關鍵節(jié)點，工期壓力巨大；本車站基坑內土方約計15萬方，按照業(yè)主下達的節(jié)點工期計算，每段出土時間不得超過12天，傳統(tǒng)起重機械加出土容器的方式需用時約為20～25天，不能滿足工期要求。施工安全風險大：武林廣場站開挖深度約27米，如采用汽車吊加出土容器的方式進行垂直出土，則需人員在開挖面進行配合吊裝，此時人員將暴露在出土口正下方，易造成落物傷人事故，安全風險極大。

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傳統(tǒng)出土方式的工藝流程

注：紅色為人工下至基坑底部作業(yè)工序

知行合一永爭第一下放出土容器

挖掘機配合裝土

人工配合掛鉤

垂直提升

人工配合卸土

下放出土容器

蓋挖逆作法地鐵車站垂直出土一般采用汽車吊加出土容器的方式進行，這是一種人工操作配合機械出土的傳統(tǒng)工藝，工藝較成熟，可控性較高。若我項目采用此工藝進行施工，則流程如下：

一、工期分析

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傳統(tǒng)出土方式存在的問題每段出土的平均用時為25天效率太低了！按照業(yè)主下達的工期計劃推算，每段的出土用時不得大于12天。結論不能滿足要求

知行合一永爭第一出土容器每次吊裝土方約2方每完成一次吊裝循環(huán)的時間為約15分鐘每天出土約280方每段結構內土方約7000方計算得出傳統(tǒng)出土所需時間為25天

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本車站開挖深度達到了27米，若采用汽車吊加出土容器進行垂直提升，勢必將配合進行掛鉤的作業(yè)人員暴露在出土口的正下方，且基坑內環(huán)境非常復雜，人員作業(yè)存在極大的安全風險：1、人工需下至27米深基坑底部進行配合起重機械進行出土作業(yè)，存在落物傷人、物體打擊、窒息等風險；2、由于起重機械頻繁在結構頂板穿行、停留，易與其他大型機械造成碰撞等機械傷害。

二、安全性分析

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中鐵三局橋隧分公司安全目標工期目標消除目標設定安全目標：消除2個人工地下作業(yè)

工序，降低安全風險工期目標：每段垂直出土時間從25天降低到12天

知行合一永爭第一小組成員的類似施工經驗豐富，其中3人曾經在南京地鐵從事蓋挖逆作法地鐵車站的施工，有基坑開挖相關的施工經驗。集團公司領導高度重視，將本項目蓋挖逆作法地鐵車站列為科研攻關課題，劃撥了科研經費，大力支持蓋挖逆作法施工工藝的探索研究。礦山及其他領域中能夠實現24小時不間斷運輸，且運輸量較大，通過學習和改進現有的施工工藝，能夠緩解出土工期壓力。結論目標可以實現小組成員結構合理，由技術、安質、機械、造價等專業(yè)工程師組成，為本課題的研究提供了全方位的保證。

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可行性分析

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提出以下三種機械出土方案：第一種是皮帶輸送機斜向提升，第二種是液壓抓斗垂直提升，第三種是機械抓斗垂直提升，下面我們對這三種方法進行對比。

中鐵三局橋隧分公司機械施工提出方案提出方案

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方案一機械選擇：以煤礦斜井皮帶提升為思路，取皮帶輸送機運輸距離長、運量大、連續(xù)輸送的優(yōu)點，選用皮帶輸送機將基坑內土方斜向提升。皮帶輸送機斜向提升施工原理：利用挖掘機在基坑內水平運輸至出土口位置，另設置一臺挖掘機將土方運至皮帶輸送機上，通過皮帶將基坑內土方運至地面，避免了傳統(tǒng)出土方式的人工基底配合作業(yè)的環(huán)節(jié)。

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中鐵三局橋隧分公司一、安全方面人員基底作業(yè)風險大型機械危險源傳統(tǒng)出土方法有汽車吊、挖掘機皮帶輸送機斜向出土無挖掘機二、工期方面滿足要求皮帶輸送機斜向提升---優(yōu)缺點分析

知行合一永爭第一選用滾筒直徑為1000mm的皮帶輸送機，能夠實現每日出土約600方。通過計算，每段土方約12天

中鐵三局橋隧分公司三、成本方面

知行合一永爭第一開挖面挖機汽車吊挖掘機2名人員配合開挖面挖機皮帶輸送機挖掘機皮帶輸送機斜向提升傳統(tǒng)出土方式

中鐵三局橋隧分公司方案二液壓抓斗垂直提升機械選擇：選取液壓抓斗出土速度較快、機械穩(wěn)定性好，不易出現因故障而發(fā)生的停工情況，影響出土速度。施工原理：通過為液壓油缸提供動力，從而驅動多個顎板的開合抓取土方，取消了人工作業(yè)環(huán)節(jié)。

知行合一永爭第一液壓抓斗垂直提升---優(yōu)缺點分析

中鐵三局橋隧分公司滿足要求人工孔底作業(yè)風險大型機械危險源人工安裝法有汽車吊、挖掘機液壓抓斗垂直提升無液壓抓斗、履帶吊一、安全方面二、工期方面

知行合一永爭第一液壓抓斗的工作速度較快，通過市場調查，可選用能夠實現每日出土約700方的液壓抓斗。通過計算，每段土方約11天。

中鐵三局橋隧分公司三、成本方面

知行合一永爭第一開挖面挖機汽車吊挖掘機2名人員配合開挖面挖機液壓抓斗挖掘機液壓抓斗提升傳統(tǒng)出土方式

中鐵三局橋隧分公司方案三機械抓斗垂直出土機械選擇：以傳統(tǒng)龍門吊為載體，搭載機械抓斗，并將傳統(tǒng)的龍門吊改裝為能夠實現機械抓斗同步升降和移動的多功能門式起重機，能夠達到垂直提升土方的作用。施工原理：當抓斗下放時，靠下橫梁的自重將抓斗打開，然后收攏鋼絲繩，將抓斗回復原位，抓取土方。

知行合一永爭第一龍門吊配機械抓斗垂直出土---優(yōu)缺點分析

中鐵三局橋隧分公司滿足要求人工孔底作業(yè)風險大型機械危險源傳統(tǒng)出土方法有汽車吊、挖掘機龍門吊加機械抓斗無龍門吊、機械抓斗一、安全方面二、工期方面

知行合一永爭第一機械抓斗容量較大，能夠滿足日出土量為700~1000方。通過計算，每段出土完成時間約為8天。中鐵三斜局橋隧牲分公司三、就成本忘方面知行柜合一系永彈爭第乘一開挖面挖機汽車吊挖掘機2名人員配合開挖面挖機龍門吊機械抓斗挖掘機龍門吊垂直提升傳統(tǒng)出土方式中鐵睜三局山橋隧減分公進司四種方術案的優(yōu)剝缺點分腰析知行六合一啊永椅爭第悉一確定最鐮佳方案QC小組獄將三瀉種機鳳械出也土方扒案與訓傳統(tǒng)妥人工憑配合薯出土捎方案薦對比紛進行維打分抓，具內體內態(tài)容如患下：通過對歡比分析被，龍門錯吊加覺機械坑抓斗憐垂直西出土評定為長最佳方見案，因此我詳們以此占方案編礙制了主兔體結構沖土方開揀挖施工鐘方案。中鐵三邊局橋隧某分公司知行合仆一永堅爭第一方案可控制性經濟性安全性施工周期技術成熟性平均得分傳統(tǒng)出土858570709578皮帶輸送機出土658590907581液壓抓斗出土759095907585龍門吊出土859095958590在確氏定施紀工方綿案后寨立即疏組織紀技術括人員渣對龍役門吊箭加抓嶺斗垂留直出飄土過母程進靜行分帽析完箏善，賊確定共影響旬出土顆速度墓、施插工安監(jiān)全的瞧要因古，在津完善稠過程韻中與偏傳統(tǒng)尋工藝亭進行賢對比羅，集語思廣象益，墾找出奧類似鑼及不者同的睜地方閘，充緊分考泄慮施董工過播程中運可能勒出現朱的問籮題。中鐵三啦局橋隧晨分公司抓土提升卸土抓土問題的蘇假設預倉測知行合墻一永叮爭第一制定對允策中鐵系三局小橋隧誼分公風司知行吵合一枯永枕爭第館一序號要求對策目標措施地點時間負責人1龍門吊控制機械抓斗持續(xù)出土，保證出土效率1、保障操作人員工作環(huán)境。2、縮短操作人員工作時間確保龍門吊能夠持續(xù)作業(yè)，縮短機械抓斗操作時間，保證龍門吊垂直出土每日700~1000方1、門吊主梁上部安裝兩臺小車，一臺小車掛抓斗一臺小車上裝一臺電動葫蘆；2、兩臺小車可以同時及單獨使用，抓斗小車主要用于蓋挖垂直出土；電動葫蘆小車主要用于提取材料。技術室2011．6．15溫元平薛磊公政2龍門吊額定起重量及跨度滿足現場使用要求計算開挖土方，編制節(jié)點計劃，選擇滿足現場提升能力的龍門吊確保每日出土量在1000方左右，保證工期計劃1、計算基坑開挖深度及渣土方量。2、對抓斗的容量進行驗算，在保證渣土提升安全的前提下，將出土效率最大化。技術室2011．6．10許月輝公政中鐵三跑局橋隧態(tài)分公司實施魄對策【實施庸一】在龍門腳吊上，捏分別配激有兩組卸雙排繩泡卷筒，記每組卷蔥筒引出羊兩組鋼終絲繩，秤其中一去組兩根膛鋼絲繩羅分別捆者扎在平悉衡架兩窗端的斜軋殼或（彩吊繩環(huán)肆與捆繩孔輪）上典，作支盼持繩用魄。另一棕組兩根識作開閉慣鋼絲繩僻用，它賄們分別魯經過檔犧繩輪和劍頭部滑添輪，下支橫梁滑忙輪形成障滑輪組敏，起著駐抓斗打勤開關閉摘作用。1、龍門畜吊控制爐機械抓探斗持續(xù)秧出土，束保證出析土效率【實施二】工作料開始禾時，趟支持半鋼絲移繩將執(zhí)抓斗挺起吊嶄在適梯當的伏位置禮上，前然后廉放下荒開閉盯鋼絲室繩，再這時億靠下學橫梁經的自艇重迫紫使斗偏部打隔開。泊將已標開的觀斗部繪落在請要抓紙取的采土方茂上面棕再收棒攏開理閉鋼浙絲繩屯，將出上橫摸梁滑泥輪和盈下橫匪梁下演橫梁解滑輪銳中心葡距恢栗復到茄原來沙位置拔，這沈樣就鍋完成造了抓憐取物戒料的批過程役。D階段局：知行合蹦一永朝爭第一抓斗穿示意些圖根據鞠基坑叉開挖殃深度諸及土紛方量浪后，困確定替龍門貸吊跨融度、耍提升主高度耽、額集定起烘重量廁等各曾項參砌數，尸滿足休現場少實際讓需求帶。具冤體參捧數如蜜下：起重嫩量：10；抓斗小晌車：24m陣/mi克n；起升底高度畢：軌石上7m，軌下28毯m；跨度認：18女m懸臂見長度行：6.暗5m中鐵吩三局耐橋隧歐分公襲司知行合嫂一永桶爭第一龍門前吊剖屢面圖2、龍撲門吊劣額定爸起重壺量及稈跨度便滿足土現場箭使用嘆要求改裝后龍門吊循改裝前維后對比尸圖直接餅效益效益評戰(zhàn)價中鐵丟三局燈橋隧激分公家司安全弄方面賽：運用本僚工藝進沖行基坑崗內垂直雄出土，拒取消了牢人員在血基坑內曲配合起脊重機械湖進行出媽土的危徑險工序愧，避免居了人工蛾地下作幣業(yè)的安鴉全風險浙，大大本緩解了治現場安上全管理木的壓力矮。C階段：知行合酒一永展爭第一工期方秤面：本方法筐大大節(jié)撕約了施僚工工期堵，由傳累統(tǒng)出土疼方法的祥每段（20米）垂援直出土20～25天縮津短至凡每段7天左右酬。方案槳實施后俘出土時覺間如下香：負一層位置第三段第四段第五段第六段第七段第八段出土時間（d）7877810中鐵三機局橋隧六分公司備注：有負一層俘第八段膨為四層灣結構，即基坑內妥土方較市多，故扔出土時毯間較長狡。開挖劉負一層蓬龍門吊份的提升鋤高度為13米。效益評嗎價知行合匠一永望爭第一中鐵產三局誓橋隧瞞分公較司成本汪方面挎：本工蝴藝研桌發(fā)是傍在建喪立在青改裝游現有陜機械抬的基衣礎上早，提江高了于機械筋的使宗用率晝；龍侵門吊計加機暫械抓記斗的流配置柏不僅鞭能在粉開挖團期間啦進行配渣土脆提升寫作用蔥，且細在結半構施壞工期霸間能旋夠進綢行材斃料吊沿裝，鵝減少習了起室重機賺械的攔使用墓費用出，且潑能夠此循環(huán)窄使用筑。經過專迅業(yè)造價袖工程師塊的核算績，傳統(tǒng)侍出土方鑼法與龍洽門吊加悟機械抓技斗的成胸本對比廢如下（等詳細計沉算書見悅成果文示本附表拉）：傳統(tǒng)愚出土家每方圖成本40元龍門脆吊出宮土每某方成愧本25元每方節(jié)約15元本車站互主體結槍構內土霧方約15萬方本次QC活動揉可為掃項目蒙節(jié)省伯成本225萬元×效益評甩價知行合美一永妥爭第一我們的目標實現了！中鐵皂三局亮橋隧雞分公恥司消除25128安全方緞面：消帶除了2個人嶺工地賞下作軋業(yè)工夸序，降低隸了安畝全風膽險工期掩方面伍：每豆段基夢坑出父土時仗間從25天降低俊至8天對策實膨施后效柿果檢查知行合錢一永法爭第一本次貌活動綁成功護地解姥決了越蓋挖引逆作感法地負鐵車胸站垂巡壽直出肅土難肢的問超題，興為地稍鐵車今站土著方開毫挖過姿程中鼻的施增工安攤全提爐供了機保障腿，節(jié)洪約了拌施工斃成本屠，縮居短了綱施工樹周期趕，得余到了觸業(yè)主修、監(jiān)糾理及術兄弟仙單位象的一毀致好議評，蓋為公杏司在傅今后管的施天工中他積累融了經四驗，拒真正捉提高建了公珠司的新競爭于實力缺。通過本倡次活動爽，小組脾成員的辱問題意俘識、改贏進意識加、參與資意識都盤有了明賢顯的提壁高，增凍強了小膜組成員榨的個人晝能力，燭提高了棚解決問寄題的信獲心，團壺隊精神值也得到彼了很大乓的增強瞞，同時左給項目莖部其他鴿成員起爆到了?？宸蹲饔每Ｉ鐣刃б嫘蛱栐u價內容活動前（分）活動后（分）1團隊精神65802質量意識75953進取精神85904QC工具運用技巧65905工作熱情和干勁80856改進意識7080中鐵患三局勸橋隧考分公鎖司小組渣綜合羞素質恭評價知行圖合一妹永示爭第匆一中鐵告三局淡橋隧棋分公漿司知行擇合一缸永起爭第于一鞏固措撒施中鐵筍三局綢橋隧對分公瘋司在負束三層漲的土眼方開懼挖過農程中牙，小支組成象員繼尚續(xù)開獎展活情動，秧采取純有效座的措瓣施對蹲已經沿取得膽的成化果進值行鞏遇固：201摸1年9月4日，項幻玉目部針戀對QC小組開闖展的活煤動，采他用機械塊抓斗垂胖直出土幅的方式并編制了《杭州地裁鐵1號線傲武林銹廣場萄站基?？娱_港挖方伸案》，并針核對方案偽內容編車寫技術夢交底；項目適部將雪本次QC小組開次展活動稻取得的諒成果總勞結為《繁華稼地段越蓋挖進逆作岔法地恢鐵車警站基寒坑開沿挖綜趙合技揀術研磁究》，上報靠并取得雪中鐵總椒公司科戴技創(chuàng)新宅三等獎；最終，菌新工藝丑的完善協(xié)度、熟枯練度得若到了進裙一步加封強，施菌工進度揭及安全得得到了光有效的形保障。A階段：知行合牙一永洞爭第一負二層位置第三段第四段第五段第六段第七段第八段出土時間（天）888989