某地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝方案研究

黃昌建 王琪玥

(1.中鐵隧道局集團(tuán)杭州公司,浙江 杭州 310030； 2.中鐵隧道局集團(tuán)三處有限公司,廣東 深圳 512205)

1 工程背景

杭州地鐵1號線下沙江濱站下沙風(fēng)井為三層單跨混凝土箱型框架結(jié)構(gòu)，下三層中間設(shè)有中隔墻。風(fēng)井小里程端頭井寬18 m，深度約21.27 m，大里程端頭井寬19 m，深度約28.88 m，標(biāo)準(zhǔn)段寬13.1 m，深度約20.3 m～25.6 m。為有效割斷承壓水，小里程端設(shè)置2道混凝土支撐+3道鋼支撐，大里程端設(shè)置3道混凝土支撐+4道鋼支撐，標(biāo)準(zhǔn)段基坑根據(jù)埋深分別設(shè)2道混凝土支撐+3道鋼支撐或2道混凝土支撐+4道鋼支撐。本工程地下連續(xù)墻施工采用2臺金泰SG60成槽機(jī)成槽，設(shè)置兩個(gè)工作面來保證施工進(jìn)度。下沙風(fēng)井共有連續(xù)墻73幅。鋼筋籠開始吊裝時(shí)重心必須與掛鉤的中心位置一致，目的是吊裝過程中保證鋼筋籠平穩(wěn)。主吊機(jī)采用的起吊繩長度22 m，鋼絲繩連接用的是長度15 m，重約4 t的扁擔(dān)，鋼筋籠吊裝過程圖如圖1所示。

2 吊機(jī)吊裝高度

鋼筋籠吊裝是安全性要求極高的一項(xiàng)工作，本工程計(jì)劃采用雙機(jī)吊法，吊裝高度計(jì)算如下：

計(jì)算主吊機(jī)高度的時(shí)候需要考慮的安全因素很多，首先要考慮主吊臂架的最大仰角限制和待吊裝的鋼筋籠的外觀尺寸和質(zhì)量，并考慮合適的安全系數(shù)，而且還要考慮鋼筋籠吊起后在空中180°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)并不碰撞到主吊臂架(如圖2所示)，也就是說自由旋的距離必須滿足不小于3 m的前提條件。暫定起重機(jī)滑輪組定滑輪到吊鉤中心距離h1=3 m，加工制作的吊具尺寸為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主吊車臂桿接78 m(>76.6 m)，工作半徑12 m，極限起吊能力為114 t；180 t吊車臂桿接50 m，工作半徑10 m，極限起重能力為74 t。

3 確定鋼筋籠吊點(diǎn)位置

鋼筋籠吊點(diǎn)位置確定非常關(guān)鍵：吊裝時(shí)在水平方向設(shè)置3個(gè)吊點(diǎn)。根據(jù)彎矩平衡定律，正負(fù)彎矩相等時(shí)所受彎矩變形最小的原理，鋼筋籠縱向吊點(diǎn)設(shè)置六點(diǎn)(以單幅最重95.1 t,長61.15 m鋼筋籠計(jì)算，上段鋼筋籠42.15 m，重73.8 t，下段鋼筋籠長19 m，重16.1 t)。根據(jù)彎矩平衡定律，正負(fù)彎矩相等時(shí)所受彎矩變形最小的原理，選取B,C,D,E,F,G六點(diǎn)起吊時(shí)彎矩最小，開始吊裝時(shí)B,C,D 3個(gè)點(diǎn)是主吊的位置，而E,F,G為輔助吊點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況可做適當(dāng)調(diào)整，綜合考慮后調(diào)整的吊點(diǎn)如圖2所示。

4 主吊單機(jī)吊裝驗(yàn)算

1)吊車不行走狀況下吊裝鋼筋籠(取動力系數(shù)1.1)。

鋼筋籠上節(jié)籠重量約73.8 t(含工字鋼)，下節(jié)籠重量約17.7 t，主吊吊具重約4 t，鋼筋籠最后下放時(shí)總重量：WT=1.1×(73.8+17.7+4)=105.05 t。

其中，Q主為400 t吊車臂桿接78 m，回轉(zhuǎn)半徑12 m時(shí)起吊能力,經(jīng)查表為114 t；Q主>WT(114 t>105.5 t)，滿足要求。

2)吊車在行走狀況下吊裝鋼筋籠。

吊裝重量WT1=Q1+Q2=73.8+4=77.8 t。

其中,Q1為鋼筋籠重量；Q2為主吊鐵扁擔(dān)及索具重量，取4 t；WT1為行走最大吊裝荷載。

吊機(jī)起吊能力：Q機(jī)=KQ主=0.7×114=79.8 t。

其中，Q主為400 t吊車臂桿接78 m，回轉(zhuǎn)半徑12 m時(shí)起吊能力,經(jīng)查表為114 t；K為吊機(jī)行走時(shí)安全折減系數(shù)，取0.7。Q機(jī)>WT1，滿足吊裝要求。

5 鋼絲繩承載力驗(yàn)算

本部位鋼絲繩使用直徑為65 mm，查得破斷拉力總和P=2 195 kN，鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)a=0.75(JGJ 276—2012建筑施工起重吊裝安全技術(shù)規(guī)范)。鋼筋籠按照91.5 t，扁擔(dān)及其他吊具按4 t計(jì)算(取g=10)。

鋼絲繩的容許拉力：S主上=aP/K=0.75×2 195/6=274.4 kN；

鋼絲繩受力：T主上=95.5×9.8/(4×sin60°)=270.17 kN

經(jīng)計(jì)算，65 mm鋼絲繩滿足要求。

6 結(jié)語

1)根據(jù)實(shí)測的導(dǎo)墻標(biāo)高，嚴(yán)格控制鋼筋接駁器等預(yù)埋件標(biāo)高。導(dǎo)墻墻頂面平整度達(dá)到了4 mm，吊裝前復(fù)核導(dǎo)墻上點(diǎn)標(biāo)高，吊筋長度計(jì)算準(zhǔn)確，誤差符合圖紙及規(guī)范要求。

2)吊點(diǎn)位置合理，吊裝在吊機(jī)行走和不行走兩種情況下均符合規(guī)范要求。驗(yàn)算符合規(guī)范要求，65 mm鋼絲繩滿足要求。

3)鋼筋籠正式吊裝時(shí)，務(wù)必組織相關(guān)各方進(jìn)行交底，對要起吊鋼筋籠的尺寸、重量精確復(fù)核，吊機(jī)位置無誤。

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