某地下连续墙钢筋笼吊装方案研究

黄昌建 王琪玥

(1.中铁隧道局集团杭州公司,浙江 杭州 310030； 2.中铁隧道局集团三处有限公司,广东 深圳 512205)

1 工程背景

杭州地铁1号线下沙江滨站下沙风井为三层单跨混凝土箱型框架结构，下三层中间设有中隔墙。风井小里程端头井宽18 m，深度约21.27 m，大里程端头井宽19 m，深度约28.88 m，标准段宽13.1 m，深度约20.3 m～25.6 m。为有效割断承压水，小里程端设置2道混凝土支撑+3道钢支撑，大里程端设置3道混凝土支撑+4道钢支撑，标准段基坑根据埋深分别设2道混凝土支撑+3道钢支撑或2道混凝土支撑+4道钢支撑。本工程地下连续墙施工采用2台金泰SG60成槽机成槽，设置两个工作面来保证施工进度。下沙风井共有连续墙73幅。钢筋笼开始吊装时重心必须与挂钩的中心位置一致，目的是吊装过程中保证钢筋笼平稳。主吊机采用的起吊绳长度22 m，钢丝绳连接用的是长度15 m，重约4 t的扁担，钢筋笼吊装过程图如图1所示。

2 吊机吊装高度

钢筋笼吊装是安全性要求极高的一项工作，本工程计划采用双机吊法，吊装高度计算如下：

计算主吊机高度的时候需要考虑的安全因素很多，首先要考虑主吊臂架的最大仰角限制和待吊装的钢筋笼的外观尺寸和质量，并考虑合适的安全系数，而且还要考虑钢筋笼吊起后在空中180°范围内旋转并不碰撞到主吊臂架(如图2所示)，也就是说自由旋的距离必须满足不小于3 m的前提条件。暂定起重机滑轮组定滑轮到吊钩中心距离h1=3 m，加工制作的吊具尺寸为h2=0.5 m，因此：

AB=BC×tan78°=14.1 m(BC=3 m)。

故h3=AB-h1-h2=14.1-3-0.5=12.3 m。

又H=h2+h3+h4+h5=0.5+12.3+61.15+1.0=74.95 m。

所以L=(H+h1-c)/sin78°=(74.95+3-3)/sin78°=76.6 m。

400 t主吊车臂杆接78 m(>76.6 m)，工作半径12 m，极限起吊能力为114 t；180 t吊车臂杆接50 m，工作半径10 m，极限起重能力为74 t。

3 确定钢筋笼吊点位置

钢筋笼吊点位置确定非常关键：吊装时在水平方向设置3个吊点。根据弯矩平衡定律，正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理，钢筋笼纵向吊点设置六点(以单幅最重95.1 t,长61.15 m钢筋笼计算，上段钢筋笼42.15 m，重73.8 t，下段钢筋笼长19 m，重16.1 t)。根据弯矩平衡定律，正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理，选取B,C,D,E,F,G六点起吊时弯矩最小，开始吊装时B,C,D 3个点是主吊的位置，而E,F,G为辅助吊点，根据实际情况可做适当调整，综合考虑后调整的吊点如图2所示。

4 主吊单机吊装验算

1)吊车不行走状况下吊装钢筋笼(取动力系数1.1)。

钢筋笼上节笼重量约73.8 t(含工字钢)，下节笼重量约17.7 t，主吊吊具重约4 t，钢筋笼最后下放时总重量：WT=1.1×(73.8+17.7+4)=105.05 t。

其中，Q主为400 t吊车臂杆接78 m，回转半径12 m时起吊能力,经查表为114 t；Q主>WT(114 t>105.5 t)，满足要求。

2)吊车在行走状况下吊装钢筋笼。

吊装重量WT1=Q1+Q2=73.8+4=77.8 t。

其中,Q1为钢筋笼重量；Q2为主吊铁扁担及索具重量，取4 t；WT1为行走最大吊装荷载。

吊机起吊能力：Q机=KQ主=0.7×114=79.8 t。

其中，Q主为400 t吊车臂杆接78 m，回转半径12 m时起吊能力,经查表为114 t；K为吊机行走时安全折减系数，取0.7。Q机>WT1，满足吊装要求。

5 钢丝绳承载力验算

本部位钢丝绳使用直径为65 mm，查得破断拉力总和P=2 195 kN，钢丝绳破断拉力换算系数a=0.75(JGJ 276—2012建筑施工起重吊装安全技术规范)。钢筋笼按照91.5 t，扁担及其他吊具按4 t计算(取g=10)。

钢丝绳的容许拉力：S主上=aP/K=0.75×2 195/6=274.4 kN；

钢丝绳受力：T主上=95.5×9.8/(4×sin60°)=270.17 kN

经计算，65 mm钢丝绳满足要求。

6 结语

1)根据实测的导墙标高，严格控制钢筋接驳器等预埋件标高。导墙墙顶面平整度达到了4 mm，吊装前复核导墙上点标高，吊筋长度计算准确，误差符合图纸及规范要求。

2)吊点位置合理，吊装在吊机行走和不行走两种情况下均符合规范要求。验算符合规范要求，65 mm钢丝绳满足要求。

3)钢筋笼正式吊装时，务必组织相关各方进行交底，对要起吊钢筋笼的尺寸、重量精确复核，吊机位置无误。

参考文献：

[1] 贺在兴,吴亚娟.高大钢筋笼整体吊装技术[J].山东交通学院学报，2017,16(4):38-41.

[2] 熊克霞.杭州地铁下沙江滨站附属工程钢筋笼吊装方案[Z].中铁隧道集团公司，2017.

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[4] Mehta PK.Greening of concrete for sustainable development[J].Steel International,2014(11)：212-213.