超深地下连续墙钢筋笼的分节吊装技术

刘东超 赵亚军 王彦明 刘 伟

中建一局集团第五建筑有限公司 北京 100024

随着我国基础设施领域的蓬勃发展，大型地下工程日益增多，周边环境也越来越复杂，这使得施工技术的难度不断增大，保障基坑安全也面临越来越多的挑战。大型深基坑工程中越来越广泛地采用地下连续墙（以下简称“地连墙”）作为竖向围护结构，且越建越深，如何减小超长超重钢筋笼的吊装风险，是目前亟须解决的技术难题[1]。采用超长钢筋笼分节吊装的方法，在实际工程中可以提高起吊效率和施工安全系数，降低钢筋笼在吊装过程中失稳、变形的风险，对钢筋笼安装质量也有较大保证，且产生了一定的社会效益和经济效益。

1 工程概况

某地铁工程项目位于城区中心，邻近城市主干道，东侧为居民区，西邻商业综合体，环境复杂，作业风险高。本站基坑采用明挖法施工，复合结构形式，基坑围护结构形式为1 000 mm厚地连墙＋内支撑。地连墙共63幅，最深处64.3 m，主钢筋笼最长56 m，需入岩。地连墙穿越杂填土、淤泥、淤泥夹砂、中细砂、粉质黏土、粉细砂、淤泥质土、强风化花岗岩等地层。

2 技术难点及原理

2.1 周边环境复杂

本工程地下分布了较多管线，管线埋深较浅，距离基坑较近，前期迁改工作复杂，且周边居民较多，文明施工程度要求高。施工中有大量泥土外运，环境保护要求较高，给地连墙工程施工带来一定难度。

2.2 技术问题复杂

复杂的周边环境和水文地质条件给施工带来极大的困难，为了突破复杂地质条件的束缚，采用组合机械分节吊装工艺进行超长钢筋笼吊装，减小钢筋笼易失稳、变形大的风险。

主、副钢筋笼采用焊接接头，节约对接时间，减少吊装时间，并且采用分节吊装，减小了起重机械主臂的抬升角度和高度，提高机械操作安全性，增加了吊装成功的概率，可节约施工工期。

2.3 吊装原理

钢筋笼吊放采用双机抬吊，空中回直。分2次起吊，首先起吊副钢筋笼（笼长短，质量轻），然后起吊主钢筋笼（笼长长，质量大）。副钢筋笼入槽后使用扁担卡住钢筋笼，然后起吊主钢筋笼对接，主、副钢筋笼采用焊接接头对接，完成后继续下笼；钢筋笼起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合，保证起吊平衡。超长钢筋笼分节吊装，降低钢筋笼因变形大而出现卡槽的风险，同时减轻组合机械负担，提高钢筋笼入槽的安全稳定性，有效保证地连墙开挖后的墙体质量。

3 钢筋笼分节吊装操作要点

3.1 吊装前准备

检查机具（主要为主、副吊机）和人员是否到位，组织落实吊装人员，吊装由有经验的专人负责指挥，司机及技工需持有特种作业上岗证；通过交底使操作人员对吊装施工有全面、深刻的了解，沟通好联络方式及手势；吊装时要保证有充足的光线，尽量在白日进行施工；在钢筋笼吊装前，由吊装人员对吊具进行安全可靠性检查；吊装前在笼尾位置拴一根20 m长缆风绳，起吊后由司索工根据起吊环境、钢筋笼状态牵引缆风绳的另一头，保证钢筋笼平稳起吊。

3.2 主、副钢筋笼设计与加工

3.2.1 主、副钢筋笼设计

为保证围护结构安全稳定性，主钢筋笼长度包括基坑深度加嵌固深度，副钢筋笼长度为隔水墙深度，为满足隔水要求，地连墙需入岩，形成密闭止水帷幕。

3.2.2 主、副钢筋笼加工

接头工字钢根据设计要求采用10 mm厚Q235钢板加工焊接。底面筋焊接时，采用挂线方法确保纵向、横向钢筋的平整与顺直。先横向再纵向，横向与纵向钢筋必须点焊合格。纵向钢筋采用直螺纹套筒连接，套筒进场须验收、送检。套筒安装完毕后，对其扭力值进行检测。套筒每端外露丝扣不超过1.5扣。横向钢筋必须与工字钢双面焊接，保证受力。

为保证钢筋笼吊装稳定性，在原设计4道纵向桁架筋基础上增加1道桁架筋。焊接时将纵向桁架立起放置在预先标记位置，并与主筋满焊连接牢固。横向桁架钢筋必须与工字钢焊接固定，同时要与横向加强筋单面焊接。迎面钢筋焊接方法及质量控制同底面筋焊接。

拉筋按照设计间距严格布设，与底面筋和迎面筋点焊。地连墙外侧面两侧设置X形剪力筋且点焊牢固，可保证地连墙钢筋笼的整体稳定性。

为防止钢筋笼吊装过程中产生过大变形，钢筋笼主吊吊点横向4排、纵向4列，副吊吊点横向3排、纵向4列。为保证吊点强度，需在吊点两侧横向焊接2道吊点加强筋。焊接时注意调整焊接电流，吊点加强筋需与主筋双面满焊（图1）。

图1 吊点加强

3.3 副钢筋笼入槽

将钢丝绳卸扣安装至焊接好的副钢筋笼吊点位置，使用180 t的履带吊主、副钩单机抬吊。然后旋转履带吊，使钢筋笼对准槽口，缓慢入槽，使用2根2 m长14 b#槽钢距离钢筋笼边缘2 m，对称穿过钢筋笼并搁置于导墙面以上；通过增减槽钢底部高度，使钢筋笼平稳，做好与主钢筋笼对接准备（图2、图3）。

图2 副钢筋笼下槽示意

图3 槽钢卡放细部

3.4 主钢筋笼吊装

1）主、副吊机就位，由起重工安装卸扣。

2）检查2台起重机械的钢丝绳安全情况及受力重心，确认后同时起吊（图4）。

图4 组合机械吊装示意

3）钢筋笼起吊至离地面0.3～0.5 m后，检查钢筋笼平稳状态，随后抬升主吊，根据钢筋笼笼底与地面的距离，实时指挥副机配合起钩（图5）。

图5 组合机械吊装示意

4）钢筋笼被吊起后，主吊吊机侧向旋转、副吊吊机原地顺转至合适位置，使钢筋笼与地面垂直（图6）。

5）起重工卸除钢筋笼上副吊吊机起吊点的卸扣，然后转移至起吊作业范围外安全位置。

6）指挥人员指挥主吊吊机，将吊笼移动至槽口正上方，做好与副钢筋笼定位、焊接的准备，吊机走行时要保持平稳，钢筋笼上设置牵引绳。

3.5 主、副钢筋笼对接

1）待主钢筋笼被吊至槽段上方时，将副钢筋笼预留出的钢筋与主钢筋笼采用焊接方式连接。

2）焊接时，钢筋笼正反两侧各由1名工人操作，既有充足作业空间，又减少了焊接时间，加快入槽，减少吊装风险。

3）主钢筋笼主筋间距300 mm，副钢筋笼主筋间距600 mm，副钢筋笼钢筋与主钢筋笼钢筋间隔焊接，搭接长度1.5 m（图7）。

图6 组合机械吊装示意

图7 钢筋笼主钢筋笼定位、焊接

3.6 钢筋笼整体入槽

1）主、副钢筋笼焊接完成、抽出槽钢并调整钢筋笼整体垂直度后，指挥长指挥主吊机缓慢将钢筋笼下放入槽，副扁担随着钢筋笼下放，最终将落在导墙上。当钢筋笼整体下放至副吊吊点位置，停止下放，由起重工卸除吊钩，取下副扁担；卸下的吊装工具由副吊转移至吊具存放处以备下次使用。

2）当钢筋笼下放至笼顶以下第2、3道吊点附近时，暂停下放，插入槽钢，卡住钢筋笼，确定不下滑后，吊装人员卸除卡扣，然后主吊提升钢筋笼，直至提起钢筋笼至导墙上10～20 cm，抽出扁担，再继续下放。

3）当钢筋笼下放至倒换吊环位置处时，由吊装人员上前将2 m长14 b#槽钢插入倒换吊环中，并将钢筋笼搁置在导墙上。待钢筋笼平衡后，指挥长指挥吊机松开钢丝绳，起重工卸除主吊环处钢丝绳，将其安装于吊筋上。安装完成后，吊机再次吊起钢筋笼并下放至设计标高位置。最终，将2根槽钢插入吊环，以控制钢筋笼标高。

4 结语

本文介绍的地连墙钢筋笼吊装技术适用于超长、超重地连墙钢筋笼的吊装施工，其他工程钢筋笼可参考施工。相比于一次性吊装，分节吊装提高了吊装效率，在机具租赁、人工数量上存在优势，具有显著的经济效益。同时，钢筋笼分节吊装减少了吊装风险，保证施工安全，在缩短工期的前提下保证了质量，大大减少了施工对社会造成的不利影响。