地連墻大型鋼筋籠吊裝安全控制要點分析

鞏玲娜

摘要：通過對大型鋼筋籠吊裝安全風險分析及安全風險控制措施研究，結合工程實例，對吊裝作業(yè)中的吊裝方案設計、安全風險控制等關鍵技術進行了詳細論述，為同類工程施工提供了一定經驗。

Abstract： Through the research on safety risk analysis and safety risk control measures for large steel cage hoisting， combined with engineering examples， the key technologies such as hoisting scheme design and safety risk control in hoisting operations are discussed in detail， which provides some experience for similar engineering construction.

關鍵詞：鋼筋籠;吊裝;風險;方案

Key words： steel cage;hoisting;risk;scheme

中圖分類號：TU758.15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）18-0128-03

1? 地連墻大型鋼筋籠吊裝難點及安全風險分析

地連墻結構鋼筋籠作為圍護結構的主要受力構件，往往結構尺寸大、重量大，尤其在地連墻結構尺寸較大時，對應的鋼筋籠結構相應較大、噸位較重。施工中通常使用大型起重設備吊裝，這給工程施工安全帶來較大風險。在施工前，必須采取可靠的吊裝方案，性能良好的吊裝設備，嚴格按照工藝要求加工、安裝。

1.1 吊裝特點及難點

①大型地連墻鋼筋籠結構尺寸大，噸位重，吊裝一般采用整體吊裝入槽，或者分段吊裝至槽口拼接等方案，吊裝方案必須充分考慮鋼筋籠自身重量、起重設備性能、吊具強度、鋼筋籠空中翻轉等具體工藝，故對吊裝方案的編制要求很高，必須能夠實際指導現場作業(yè)。同時，根據住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳關于實施《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》有關問題的通知要求，超過30噸的吊裝作業(yè)必須制定專項施工方案并通過專家論證。

②由于大型鋼筋籠的尺寸及噸位因素，一臺起重設備往往無法完成起吊、空中翻轉等操作，需要2臺及以上設備同時配合吊裝入槽，吊裝的難度及對設備的性能要求很高。

③鋼筋籠結構本身在起吊過程中受力點較為集中，加工過程中，必須根據吊裝方案要求對吊點結構進行局部加強，要求在保證鋼筋籠強度的同時還要保證有足夠的剛度，以免發(fā)生變形。

④吊裝安全風險大，施工組織要求極其嚴格，從設備的維護保養(yǎng)、人員的教育培訓，施工場地及材料的準備及檢查、應急預案等多方面考慮。

1.2 安全風險分析

工程施工安全管理系統(tǒng)由人、機、環(huán)境、管理等4M要素組成，針對吊裝作業(yè)，同樣要從上述因素進行科學分析，制定對應的控制措施。主要風險有：

①吊裝方案設計不合理，設備選型、吊具、吊裝方法不合理可能導致的傾覆、吊具變形斷裂、鋼筋籠變形等安全風險，該類風險一旦出現即不可控。

②設備故障或突發(fā)設備問題，鋼絲繩、吊具等材料過度磨損等導致的安全風險。

③人的違章作業(yè)，指揮混亂等引起的安全風險。

④作業(yè)環(huán)境變化或作業(yè)環(huán)境不具備吊裝條件引起的安全風險。

2? 吊裝安全風險控制措施

2.1 專項吊裝方案設計

專項方案的設計為鋼筋籠吊裝施工的重中之重，根據鋼筋籠的結構尺寸及噸位，應從以下幾個方面進行設計：

①起重設備的選型。主要根據鋼筋籠的長度及重量明確吊機選用臂長、作業(yè)半徑、作業(yè)半徑下的極限吊重、設備數量等具體參數。

②受力計算。取鋼筋籠吊裝中最不利工況，計算從鋼筋籠重心位置及吊點的確定、吊點加固措施強度、鋼筋籠剛度的加固措施、吊具強度計算、吊重鋼絲繩強度計算、滑輪及卸扣等輔助器具選用等方面考慮。

③起吊步驟。明確鋼筋籠的起吊步驟、空中翻轉方法、回轉方向等具體方法。

2.2 管理措施

①嚴格按照起重機械日常保養(yǎng)、維修等管理制度要求，做好設備日常維護保養(yǎng)，確保設備狀態(tài)良好。吊裝作業(yè)前，必須檢查吊具、鋼絲繩等材料的磨損程度，達到更換標準的必須及時更換。

②檢查作業(yè)場地環(huán)境情況，嚴格遵守“十吊十不吊”原則。

③做好作業(yè)人員崗前培訓，吊裝方案嚴格按照“三級交底”方式進行技術及安全交底，確保所有作業(yè)人員對吊裝流程及吊裝前檢查工作清晰明了。

④明確各崗位的崗位職責，尤其是吊裝信號指揮人員，吊裝過程必須統(tǒng)一指揮。劃定吊裝作業(yè)范圍，設置隔離措施，確保吊裝過程中人員禁入。

⑤制定應急預案，成立應急指揮組，如出現吊裝問題第一時間予以解決。

3? 工程實例

3.1 工程概況

某工程圓形地連墻厚度1.5m，分段后最大槽段長度為6.405m，兩個邊槽長2.8米，中間槽段長0.805m，采用液壓銑槽機三銑成槽。鋼筋籠最大長度為30.45m，寬度5.8m，厚度138.8cm，形式為一字形。鋼筋籠加工采取不分節(jié)在胎架上整體加工制作方式，主筋采用Φ36鋼筋。鋼筋籠重量最重約35t，考慮到吊點加固材料及鎖具等，最大吊裝重量按38t計。

3.2 吊裝方案設計

3.2.1 設備選擇

為了有效縮短鋼筋籠吊裝定位時間，保證槽孔的穩(wěn)定，本工程鋼筋籠采用胎座整體制作、整體吊裝。鋼筋籠長度大，且所有鋼筋連接已在胎座全部完成，單臺大噸位吊車直接起吊無法克服鋼筋籠變形問題。故根據上述特點，必須采用多機抬吊、空中翻轉回直入槽的方案。

根據吊裝規(guī)范要求，本工程以最大起重量不大于吊車在各種可能實際出現情況下的最弱極限起重量的0.7倍為原則設置。配置三一SCC1000C型100T履帶吊作為主吊，三一SCC500E型50T履帶吊作為副吊，主吊設置二道吊點，副吊設置二道吊點。

①主吊參數：100T臂桿長39m，考慮工作半徑8.7m，配重42+3噸，最大起重量49.4噸，單機起吊荷載最大為49.4噸×80%（雙機抬吊時，抬吊折減系數為0.8）=39.52噸，大于最大吊裝重量38噸。

②副吊參數：50T履帶吊臂桿長19m，考慮工作半徑5.5m時，最大起重能力為28.03噸。根據鋼筋籠重心分布計算，起吊時，副吊所承擔最大的重量為鋼筋籠重量的64%，即35×64%=22.42噸，等于50T吊車抬吊時安全起重量的28.03×80%（雙機抬吊時，抬吊折減系數為0.8）=22.42噸，滿足起吊要求。

雙機抬吊吊車帶載行走安全系數0.7，（49.4+28.03）噸×0.7=54.2噸，大于最大吊裝重量38噸，雙機選擇滿足要求。

3.2.2 吊裝具體步驟

鋼筋籠吊放過程按以下四步進行：

第一步： 100T、50T兩吊機就位至鋼筋籠起吊點位置，詳細檢查設備情況，起吊鋼絲繩、吊具等的連接情況，安裝吊鉤，預緊。

第二步：調整履帶吊大臂位置，再次檢查吊具及鋼絲繩，使其垂直于鋼筋籠平面，檢查無誤后，雙機統(tǒng)一速率緩慢起吊至距離地面50cm以上。

第三步：平吊穩(wěn)定后，主吊緩慢起鉤，鋼筋籠開始空間翻轉，副吊根據鋼筋籠尾部距地面距離，配合起鉤，保證抬離地面30-50cm。鋼筋籠翻轉豎直后，解除副吊連接。

第四步：回轉主吊大臂至槽孔口，人工調整鋼筋籠平面位置至平行于槽段后，緩慢入槽，過程中緩慢調整速度與位置，以防鋼筋籠變形或造成槽段坍方。

3.2.3 鋼筋籠加固及吊點位置復核

①吊點位置布置及驗算。（圖1）

根據鋼筋籠起吊受力平衡得：

2×T1×sin60°+2×T2×sin45°=35

T1×28×sin60°+T1×22×sin60°+T2×11.6×sin45°+T2×1.2×sin45°=35×13.23

求解得：T1=7.42t;T2=15.66t。

主吊荷載T3=2×T1×sin60°=12.85t，滿足要求。

副吊荷載 T4=2×T2×sin45°=22.15t<28.03×80%=22.42t，滿足要求。

②吊筋、吊點、臨時擱置點形式及計算。（圖2）

吊筋、吊點、臨時擱置點均采用？準32圓鋼，吊點、擱置點鋼筋與鋼筋籠主筋焊接牢固，焊縫高度均為10mm。當鋼筋籠起吊至垂直位置時，吊點、臨時擱置點鋼筋處于最不利工況，按照吊點分布，單根吊筋要承受1/8鋼筋籠重量。根據吊點及擱置點設置形式，最不利工況下的抗剪強度計算如下：

fv=[σ0]×A=120N/mm2×16mm×16mm×3.14÷10N/kg÷1000kg/T=9.64t>35/8=4.375t，滿足起吊要求。

③鋼筋籠加固。

由于鋼筋籠豎直過程中，內側4個吊點開始不受力，外側4個吊點受力，為防止鋼筋籠變形，吊點位置均采用整條10cm寬δ=20mm鋼板進行加固，吊點所在平面位置加裝一組水平桁架筋、吊點徑向位置加裝Φ36mm加強筋進行加固。

3.2.4 吊具選擇及計算

為保證吊裝安全及加工便捷性，主副吊具采用統(tǒng)一結構形式，主要有：4根Φ60mm主鋼絲繩、5cm厚鋼板及2根I20工字鋼組成的扁擔梁、4個20t單柄滑輪、4個25T卸扣、4根Φ40mm鋼絲繩、8個12T卸扣，吊具整體結構形式及布置詳見圖3，吊具與鋼筋籠采用8個12T卸扣相連。

①Φ40mm鋼絲繩。Φ40mm鋼絲繩為6×37纖維芯鋼絲繩，抗拉強度為1670MPa，破斷拉力為88.1t。

鋼筋籠重量按照35t計算，考慮到四組鋼絲繩可能存在不均勻受力，按照3組鋼絲繩受力考慮，最大一組鋼絲繩受力為F1=13.43t。

則40mm鋼絲繩安全系數n=88.1÷13.43=6.56，滿足6～8倍安全系數要求。（圖4）

②12t卸扣。

12t卸扣最大受力為：13.43÷2=6.72t，滿足要求。

③20t滑輪。

20t滑輪最大受力達到40t>13.43t，滿足要求。

④扁擔梁下16t卸扣。

扁擔梁下16t卸扣最大受力為13.43t，滿足要求。

⑤Φ60mm鋼絲繩。

Φ60mm鋼絲繩為6×37纖維芯鋼絲繩，抗拉強度為1670MPa，破斷拉力為198t。吊具最外側鋼絲繩受力最大為20.08t，則60mm鋼絲繩安全系數n=198÷20.08=9.86，滿足6～8倍安全系數要求。

⑥扁擔梁上25t卸扣。

同理計算，扁擔梁上25t卸扣最大受力為20.08t，滿足要求。

4? 結束語

地連墻大型鋼筋籠吊裝技術方案設計和安全風險分析控制是作業(yè)中最核心的安全保障措施，技術方案設計有效降低了技術安全風險，而安全風險管理及控制能有效消除作業(yè)過程中的各項風險，只有兩項工作到位，才能確保吊裝安全。

參考文獻：

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