超深超厚地下连续墙钢筋笼吊装施工技术研究

陈建军，郭玉达

（浙江交工地下工程有限公司，浙江 杭州 310053）

0 引言

随着我国城市化进度不断加深，地面空间日趋紧张，地下空间开发快速推进，并向纵深立体化发展[1-2]。为实现超深地下空间开发利用，涌现出了大量超深基坑工程施工技术，也对超深基坑工程支护结构的安全和质量提出更高的要求[3-4]。超深基坑工程属于重大分部分项工程，受复杂水文地质条件影响显著，具有安全储备较小、工程风险性大的特点。超深基坑工程通常采用地下连续墙作为围护结构，若在地下连续墙成槽、钢筋笼吊装和混凝土浇筑过程中处置不当，不仅会对地下连续墙施工带来很大的风险隐患，还会对周边环境产生较大不利影响的，甚至造成员伤亡和重大经济损失[5-6]。因此，有必要针对超深超厚地下连续墙钢筋笼吊装施工技术开展研究。

1 工程概况

中沙岛深层空间利用工程围护结构设计里程范围为右CK11+790.930—CK11+993.930，基坑长189.5m，宽48～57.2m（不含围护墙厚），基坑深度达31.7～33.7m，基坑总面积为10069.1m2。车站围护结构采用1.5m厚钢筋混凝土地下连续墙，结构内衬墙与连续墙采用复合墙构造形式。中沙岛站主体围护结构采用1500mm厚地下连续墙，成槽深度51.8～54.04m，钢筋笼长50.2～53.0m，分“一”型、“T”型、“扇”型3种槽段类型，其中“一”型槽段72幅，“T”型幅4幅，“扇”型幅7幅，共计83幅。

2 工艺原理

钢筋笼起吊、状态转换：针对超长、超重钢筋笼起吊、下放作业难题，本文提出双机抬吊、空中回直的作业方式，以500t履带式起重机作为主吊，300t履带起重机作为副吊机，如图1、图2所示。起吊时使吊钩中心与钢筋笼重心相重合，以保证起吊平衡。为避免起吊时钢筋笼产生过大的挠曲变形，均匀设置28个吊点，其中主吊12个，副吊16个。钢筋笼吊离地面后，主吊继续提升并向副吊方向旋转，使钢筋笼由水平状态转换为竖直状态。

图1 钢筋笼吊装站位平面图

图2 钢筋笼入槽前吊机站位

为防止钢筋笼在空中翻转角度时发生变形，针对异形拐角幅钢筋笼，除设置纵、横向起吊桁架、吊点及剪刀撑外，在拐角处增设钢筋笼内侧斜拉杆和外侧斜拉杆进行加强，如图3所示。斜撑杆采用快拆设计，方便安装及钢筋笼入槽时拆除。钢筋笼入槽过程中，需要变换主吊的吊点，采用多道扁担梁对钢筋笼进行支撑，扁担梁下方设置压缩弹簧，避免扁担梁与钢筋笼之间出现脱空、支撑点位不够导致钢筋笼出现变形的情况。

图3 转角钢筋笼吊装示意图

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

超深超厚地下连续墙钢筋笼吊装施工工艺流程如图4所示。

图4 超深超厚地下连续墙钢筋笼吊装施工工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 吊装准备

施工前，应开展管理人员、现场作业人员在安全以及技术方面的教育培训，针对围护结构连续墙施工技术及安全要求进行全面培训。同时配足各道工序施工人数。做好材料和设备进场检验，大型设备（成槽机、履带吊等）应完善进场和备案手续。

3.2.2 吊装场地硬化处理

对于施工道路及排水，配合业主和管线迁改、交通导改单位前期进行场地内的管线迁改和交通导改，及时进行围档封闭，确保施工安全。

3.2.3 钢筋笼绑扎检验

（1）吊点布置。

①钢筋笼采用28点吊，为主吊12点，副吊16点，异型槽采用同样的吊点布置方式，根据不同的笼宽，合理的安排吊点位置。

②对异形拐角幅钢筋笼（T型幅钢筋笼）除设置纵、横向起吊桁架、吊点及剪刀撑外，另要增设钢筋笼内侧斜拉杆和外侧斜拉杆进行加强，以防止钢筋笼在空中翻转角度时发生变形。

③对于异形钢筋笼的起吊，应合理布置吊点的位置，避免挠度的产生，并在过程中加强焊接质量的检查，避免遗漏焊点。当钢筋笼吊离平台后，应停止起吊，注意观察是否有异常现象发生，有则立即采取加固措施。异形幅起吊过程同标准幅，钢筋笼就位后，边下放边切除斜撑杆，确保能够顺利入槽。

（2）吊点做法。

①吊点加强处焊接质量必须满足钢筋笼起吊要求，如图5、图6所示。

图5 横向斜撑加强筋（双向、三级钢）

图6 吊点上、下1m范围内加反撑加固

②桁架设置形式根据实际情况调整。

③纵向桁架筋4m之内的放三榀，6m之内放四榀，大于7m的放五榀：横向4m一道。

④横向、纵向（含吊点）桁架斜撑均采用“W”型规格为三级钢筋ϕ32。

3.2.4 双机抬吊

（1）钢筋笼吊放采用双机抬吊，空中回直。以500t履带式起重机作为主吊，300t履带起重机作为副吊机。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。

（2）施工作业前，在项目部对所有班组作业人员及管理人员进行安全教育培训及安全技术交底，司机及司索指挥人员必须经过专业培训，并持有效证件上岗。

（3）安全员应在每次起吊前对吊具进行全面检查，确保所有吊具处于完好状态。

（4）钢筋笼吊装滑轮组每幅墙吊装需7组滑轮组。

首先进行首节钢筋笼的吊装，主吊和副吊移动至指定位置后，将吊扣安装固定在钢筋笼指定的吊点位置。

其次，在吊扣安装固定后，由专职安全员对吊扣的安装位置及安装牢固程度进行检查，检查合格后，方可开展吊装作业。

最后，将钢筋笼预吊离地面30～50cm后，持荷3min，并检查钢筋笼的稳定状态以及钢丝绳的承载能力，待钢筋笼在空中稳定后，进行正式的吊装作业。

3.2.5 钢筋笼状态转换

预吊装完成后，进行钢筋笼的状态转换。状态转换过程中，由主吊缓缓将钢筋笼缓缓吊起，副吊同步缓慢提升钢筋笼并向主吊旋转靠近。副吊起吊过程中，无须将钢筋笼过度吊离地面，最大起吊高度控制在3m以内即可。

3.2.6 副吊卸扣

钢筋笼吊离地面一定高度后，主吊向副吊旋转，副吊向主吊旋转并移动靠近，直至钢筋笼处于垂直状态。

钢筋笼处于垂直状态后，缓慢松开副吊的吊绳，避免钢筋笼出现较大的晃动，然后松开副吊上的吊扣。

副吊卸扣之后，主吊缓慢移动至沟槽附近，并将钢筋笼于沟槽对齐，开展钢筋笼下放入槽作业。

3.2.7 钢筋笼入槽

（1）通过吊机将钢筋笼缓慢下放至沟槽内，匀速缓慢下放，下放过程中避免钢筋笼直接接触槽壁，并从下至上以此拆除转角处的斜撑固定杆件。

（2）变换吊点的临时搁置钢筋笼采用多点弹性扁担梁穿过钢筋笼，确保钢筋笼有足够的支撑，避免局部受力过大造成钢筋笼损伤。

（3）永久搁置钢筋笼下放至设计标高后固定，采用4块2cm厚200mm×100mm钢板，满焊于吊筋，扁担采用12号轻型工字钢，如图7所示。

图7 钢筋笼支撑

4 技术特点

（1）本技术采用两台大型履带吊双机抬吊，空中回直，通过吊索收放撤副吊，利用主吊行走吊装钢筋笼就位方法，解决了狭窄场地条件限制大型构件吊装难题。

（2）采用斜撑杆对异形拐角幅钢筋笼进行支撑固定，斜撑杆采用快拆设计，由伸缩杆体和两端的支撑杆组成，钢筋笼入槽时，从下至上逐个拆除斜撑杆。

（3）采用弹性扁担梁对钢筋笼进行临时支撑，弹性扁担梁下方设有可调螺栓及压缩弹簧，可对扁担梁顶部的标高进行调整，同时可以向下压缩，以适应支撑点高度的差异，保证临时搁置的钢筋笼保持多点同步支撑状态。

（4）钢筋笼单体超长、超重，钢筋笼通过纵横向钢筋焊接桁架连成整体，提升钢筋笼的整体刚度及抗变形能力。

5 结语

本文提出的超深超厚地下连续墙钢筋笼吊装施工技术，采用两台大型履带吊双机抬吊，空中回直的方式，解决了狭窄场地条件限制大型构件吊装难题。采用斜撑杆对异形拐角幅钢筋笼进行支撑固定，保证了异形结构钢筋笼在吊装过程中的稳定性。采用弹性扁担梁对钢筋笼进行临时支撑，以适应支撑点高度的差异，保证临时搁置的钢筋笼保持多点同步支撑状态。综上所述，该技术具有显著的社会效益，值得在同类工程中进一步推广应用。