超大尺寸地下連續墻鋼筋籠吊裝施工工藝研究

黃河 廣東粵港供水有限公司

1.工程概況

珠江三角洲水資源配置工程土建施工D2標段長10.39km，設計輸水流量為30m3/s，包括1段總長6.95km的鉆爆法隧洞（樁號SZ0+000～SZ6+954.141）；1段總長3.44km的盾構隧洞（樁號SZ6+954.141～SZ10+391.86）。盾構段設置兩個工作井（SZO1#工作井、SZ02#工作井），工作井為矩形結構，平面尺寸為29m×16.5m，采用地下連續墻作為圍護結構，為了保證盾構安全進出洞，洞門處地連墻不設置接縫，整幅設置，單幅寬度為8m，厚1m，槽深38.8m，鋼筋籠重42.98t。其中洞門處7m范圍內采用玻璃纖維筋。

2.工程地質

（1）SZ01#工作井。井身基本位于基巖內，上部為全風化粉砂巖，其余部分為強風化花崗片麻巖，井身自穩能力較差，其中強風化透水性強，地下水較豐富，井筒開挖時應做好防滲措施，以免產生涌水現象，并注意加強井壁支護、及時排水，承載力較高，工程地質條件較好。

圖1 縱向吊點示意圖

（2）SZ02#工作井。井上部約有5m～8m厚的填土及坡積層，下部為14m～24m范圍內為全風化花崗片麻巖，其余井身基本位于強風化花崗片麻巖內，部分位于弱風化花崗片麻巖內。覆蓋層、全風化自穩能力較差，地下水較豐富，井筒開挖時應注意加強井壁支護及排水措施，井底為強化花崗片麻巖，承載力較高，工程地質條件較好。

3.施工工藝

鋼筋籠加工在預先設置好的鋼筋籠加工平臺上進行，保證鋼筋加工尺寸，洞門處由于玻璃纖維筋剛度較差，部分桁架采用鋼筋桁架代替，在吊裝時進行替換。鋼筋籠起吊采用一臺260t履帶吊作為主吊，1臺125t履帶吊作為副吊配合進行鋼筋籠翻身、鋼筋籠翻身完成后由主吊提至孔口進行下放。

4.施工內容

4.1 鋼筋籠加工

在制作平臺上，根據現場施工圖紙的要求鋪設鋼筋，鋪設順序由下至上依次為：橫筋→縱筋→桁架→縱筋→橫筋，鋼筋的交點通過焊接成型。

4.2 鋼筋籠吊裝

4.2.1 吊點設置

吊點的設置對吊裝作業有著直接影響，倘若吊點的位置存在計算誤差，將會導致鋼筋籠撓曲變形，使焊縫開裂，影響整體結構，最終無法起吊。因此，精確計算吊點位置是吊裝過程一個十分重要的環節，本工程采用16點吊法施工，下面分橫向吊點和縱向吊點進行闡述。

（1）縱向吊點。具體吊點設置見圖1。

鋼筋籠長38.75m，由相關計算得出L1=3.68m，L2=10.42m。因此，選擇B、C、D、E、點時鋼筋籠起吊時彎矩最小。

但實際吊裝過程中B、C中心是主吊位置，AB距離影響吊裝鋼筋籠。根據技術數據和實際吊裝經驗，在主吊段，B點可向A點移動，即令A、B重合，BC=L1+L2=14.1m，再結合實際施工便利，BC段長14m，CD段取10m，在副吊段DE取=10.0m，取EF長為4.75m，做適度的調整。

在起吊過程中，A（B)、C為主吊位置，D、E為副吊位置。

（2）橫向吊點。橫向吊點設置見圖2。

根據彎矩平衡定律，正負彎矩相等時所受彎矩變形最小的原理，由相關計算可得L1=0.095L=0.76m，L2=0.269L=2.152m，L為鋼筋籠寬。故可知橫向吊點按左右0.76m位置為宜，吊點間距2.152m。根據實際配筋情況，調整橫向吊點按左右0.7m，吊點間距2m。

4.2.2 吊裝方法

吊裝過程要符合設計圖紙要求并結合施工現場實際。鋼筋籠由現場制作完成，采用整體吊裝、一次入槽（孔)的施工方法，確定科學合理的吊裝方案，即理論計算滿足要求和吊裝方案滿足安全施工要求。

本項目采用一臺260t履帶吊作為主吊，1臺125t履帶吊作為副吊，整體回直入槽（孔）的吊裝方案，在場地內硬化路面上行走，吊裝鋼筋籠入槽（孔），吊裝過程中需用麻繩拴住鋼筋籠兩側，以保證鋼筋籠的穩定性。

鋼筋籠吊裝采用主、副兩臺吊機配合起吊：兩吊機將鋼筋籠同步吊離地面，隨后提升主吊，副吊在此過程中緩慢向主吊靠攏，并調整鋼筋籠吊裝方向，直到其處于豎直狀態即可，此時鋼筋籠重量完全由主吊承擔。最后主吊轉場，將鋼筋籠緩慢放入已成槽段，便完成鋼筋籠的吊裝作業。

4.3 洞門處加強處理

根據設計圖紙，玻璃纖維筋段鋼筋籠設置7道縱向桁架。由于玻璃纖維筋抗彎強度較鋼筋差，為了保證鋼筋籠安全起吊，鋼筋籠加工時，采用同直徑鋼筋桁架代替玻璃纖維筋桁架，共計替換5道，從左向右依次為第1、3、4、5、7道。

鋼筋籠起吊并翻身完成后進行下放，當鋼筋籠玻璃纖維筋下端距導墻頂面50cm時，從鋼筋籠兩側同時對替換的鋼筋桁架進行分段割除，每段長度3m，共計分3段割除。施工時在鋼筋籠兩側采用普通腳手架鋼管搭設操作架，每側兩人同時對稱施工。

圖2 橫向吊點示意圖

第一段割除后該位置將原玻璃纖維筋主筋按設計長度及連接要求與鋼筋原位連接，上部暫時移至旁邊不影響割除作業的范圍進行臨時固定。

鋼筋桁架每割完一段，將原玻璃纖維筋調整至設計位置與水平筋綁扎牢固，再進行下一循環施工，直至將玻璃纖維筋范圍內鋼筋桁架全部割完，原位置玻璃纖維筋與上部端頭連接后，再繼續將鋼筋籠完全下放到位，灌注混凝土。

5.施工技術要點

（1）鋼筋籠加工，要嚴格對照設計圖紙進行，連接接頭長度及位置嚴格按照設計圖紙施工，鋼筋間距、數量應滿足設計圖紙要求。

（2）玻璃纖維筋材質、尺寸、數量及間距均應滿足設計圖紙及規范要求。

（2）鋼筋吊環、吊鉤等與鋼筋籠主筋焊接牢靠，雙面焊≥5d，單面焊≥10d，焊縫滿足規范要求。吊點部位采用φ32mm的圓鋼進行補強。

（3）吊裝施工時，嚴格控制履帶吊站位，沿規劃好的行走線路進行水平運輸，減少吊運時間，同時控制吊車運行速度，確保鋼筋籠平穩移動。

（4）鋼筋籠下放前要認真檢查各個部位是否準備妥當，重點檢查吊點是否存在變化情況，基礎是否有異常，吊裝部位是否有異常情況等。

（5）下籠時，司機要與司索工配合密切，嚴格控制下籠速度，確保鋼筋籠緩慢入槽，嚴禁急下。

（6）在下籠過程中，若發生異常聲響、鋼筋籠鋼筋脫落等異常情況時，要及時停止下籠，檢查原因，確認是否影響后續施工。

6.結束語

珠江三角洲水資源配置工程土建施工D2標段盾構隧洞段共計設置SZ01#、SZ02#兩個工作井，工作井洞門段地連墻整幅設置，單幅寬度及深度較傳統地連墻均較大，且洞門處由于采用玻璃纖維筋，鋼筋籠整體剛度較差。施工時通過嚴格控制鋼筋加工質量，采用鋼筋桁架代替部分玻璃纖維筋桁架并在入孔前拆除替代的鋼筋桁架，增強吊裝時整體剛度，通過合理的計算布設吊點位置，保證吊裝安全。通過合理的施工工藝，2各工作井共計3幅洞門處地連墻已順利入槽澆筑。較傳統的分小幅施工大大縮短了施工時間，保證了施工進度，同時施工質量、安全均滿足設計及規范要求。