高壓線下鋼筋籠多次分節吊裝施工技術

楊寧，朱先飛，孫哲

（中鐵三局集團華東建設有限公司，江蘇南京 210019）

1 工程概況

南京地鐵七號線中勝站位于泰山路與河西大街十字路口，車站南北向布置；車站外包長270m，標準段外包寬21.9m，深20.76m，端頭井段寬27.2m，深22.15m，換乘節點處暗挖井寬28.7m，深23.76m，為地下二層（局部三層）島式車站。車站一側圍護結構上方存在220kV架空高壓線，根據《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ 46—2020）要求，起重機械與架空線路邊線最小安全距離為6m（220kV，垂直、水平向位6m）；高壓線最左側水平方向侵入端頭地連墻2.145m，距離標準段1.574m，高壓線懸高18.56～26.7m，高壓線下鋼筋籠長度為55.7～57.1m，不滿足整體吊裝要求，需進行分節吊裝，見圖1。

圖1 實測高壓線投影位置

2 安全風險分析及應對措施

2.1 安全風險

（1）在既有高壓線下進行吊裝作業，控制不當極易造成觸電事故。

（2）鋼筋籠多次吊裝增加常規吊裝作業風險。

（3）鋼筋籠多次吊裝增加鋼筋籠連接時間，槽內泥漿控制不當，易發生槽壁失穩。

2.2 應對措施

（1）測定高壓線高度、平面位置，并繪制高壓線平面位置、凈空曲線圖[1]。

（2）在地面上距離高壓線投影水平距離6m、6.5m、7m位置分別采用紅、橙、綠線標注高壓線禁止線、高壓線警戒線、高壓線安全線。

（3）高壓線下吊裝作業需提交高壓線下作業申請，由安全員、監理人員簽署后實施。

（4）履帶吊主吊只采用基準臂，在吊車大臂最上端安裝靜電感應裝置，根據測定高壓線高度規定不同分節區域吊車大臂提升角度，每次吊裝前在高壓線安全線外，預先將吊車角度調至計算值，用全站儀復核高壓線與吊車凈空，滿足要求后將履帶吊大臂抬升控制閥拔除。

（5）雨天空氣濕度增大，可能會發生靜電感應，因此在雨天高壓線下方禁止吊裝作業。

（6）選用優質鈉基膨潤土，每幅成槽采用槽內體積一半以上的新鮮泥漿，槽內泥漿每10m測定性能。

3 質量控制重難點及措施

3.1 質量控制重難點

（1）鋼筋籠分節多次進行孔口連接，垂直度控制不當，易造成鋼筋籠無法下放到位。

（2）鋼筋籠多次孔口連接，直螺紋連接質量較難控制。

3.2 應對措施

（1）鋼筋籠采用整體加工、分節吊裝：根據鋼筋籠分區分節長度，帶H型鋼鋼筋籠的H型鋼預先焊接成一個整體，然后進行鋼筋籠分段綁扎，并進行預拼裝。

（2）不帶H型鋼鋼筋籠預先在兩側或單側封口部位各布設一根定位筋，再進行鋼筋籠分節綁扎以及預拼裝。

（3）預拼裝滿足要求的鋼筋籠根據預定的分節長度對H型鋼進行割除，閉合幅鋼筋籠直接拆除預連接直螺紋。

（4）吊裝前在鋼筋籠兩側H型鋼或兩側封口筋同一高度位置刻畫標識線，每節鋼筋籠下放時采用水準儀測量擱置扁擔標高，測量鋼筋籠兩側預先刻畫的同一高度標識線，確保每節鋼筋籠下放順直。采用水平尺測量H型鋼連接垂直度，根據測量進行微調，保證鋼筋籠兩側高差≤5mm。

（5）鋼筋籠孔口連接由兩側向中間進行，先采用人工初步固定，后用管鉗復緊，針對個別外漏絲不滿足要求處，查明原因后按技術方案進行加固處理。

4 高壓線下鋼筋籠分節吊裝工藝

高壓線下鋼筋籠分節吊裝的主要步驟為：測定高壓線水平位置及凈空高度→計算主吊、幅吊及吊裝配件選型→繪制鋼筋籠分區、分節長度→鋼筋配料及鋼筋籠加工制作→復核吊車角度及高度→拔除主吊大臂提升電磁閥并粘貼封條→起吊下放第1節鋼筋籠→吊裝第2節鋼筋籠及連接→重復分節吊裝至全部鋼筋籠下放到位[2]。

4.1 高壓線凈空測定

針對高壓線下吊裝，需要準確測定高壓線凈空。因高壓線線路凈空受熱脹冷縮影響，為了保證吊裝安全，高壓線的凈空測量在一年中溫度最高季節的最高溫度時段進行，高壓線采用全站儀無棱鏡法進行測量，沿高壓線縱向每3m設置一個測點，每次吊裝作業前再次進行凈空的復核。

4.2 吊車選型

根據高壓線高度確定吊車最大提升高度，再根據提升高度及吊車性能反算吊車起重能力，起重能力按整幅鋼筋籠核算，最后通過吊車選型確定鋼筋籠分節長度。

本工程選用400t型號履帶吊，根據現場高壓線高度18.58～26.7m，高壓線下施工安全距離6m，得到可吊裝高度為12.58～20.7m；查閱吊車說明書，吊車基準臂長度L=18m；起重臂下軸距地面的高度C=2.57m，b=4m，h1=1m，h0=0.5m，h2=1m，則高壓線最低點吊車最大抬升角度=sin-1[（12.58-2.57）/18]≈33.7°，為增加安全性，選取大臂抬升角度為30°，此時工作半徑=18×cos30°≈15.6m。查表在主臂18m、工作半徑16m時起重能力為127.5t，而鋼筋籠最重57t，因此此角度可滿足安全吊裝要求（圖2）。

圖2 鋼筋籠吊裝示意圖

4.3 分區長度確定

高壓線距離地面凈空為一拋物線，為加快施工進度，保證現場施工操作安全性，根據測定的凈空，劃分不同的鋼筋籠分節長度。

在θ=30°時，起重滑輪組到地面的距離為18×sin30°+2.57=11.57m，為保證鋼筋籠在孔口位置的連接，h4取1m，h3=11.57-b-h1-h0-h2-h4=11.57-4-1-0.5-1-1=4.07m；在θ=30°時取鋼筋籠分節長4m，對應高壓線高度為18.58～20m（含）。

同上式選取θ=35°時起重滑輪組到地面的距離為18×sin35°+2.57≈12.86m，h3=12.86-b-h1-h0-h2-h4=12.86-4-1-0.5-1-1=5.36m；在θ=35°時取鋼筋籠分節長5m，對應高壓線高度為20（不含）～21.5m（含）。

選取θ=40°時起重滑輪組到地面的距離為18×sin40°+2.57≈14.1m，h3=14.1-b-h1-h0-h2-h4=14.1-4-1-0.5-1-1=6.6m；在θ=35°時取鋼筋籠分節長6m，對應高壓線高度為21.5（不含）～26.7m。

根據計算得到的鋼筋籠分節區域長度見圖3。

圖3 鋼筋籠吊裝示意圖

4.4 鋼筋籠制作檢查

地下墻鋼筋籠制作進行分工序、分部位驗收，驗收合格后方可進入下道工序的施工。

（1）對鋼筋接頭進行現場檢查，檢查的主要內容為車絲長度、完好絲扣數量、絲頭直徑、套筒長度及外漏絲長。

（2）檢查現場鋼筋籠主筋、分布筋數量，鋼筋間距、排距是否滿足要求，檢查焊接接縫長度，焊渣是否敲除，焊縫是否飽滿。

（3）現場檢查預埋件位置是否準確，保護墊塊數量是否滿足要求，預埋件是否缺少，重點檢查吊點焊接質量、位置及數量。

（4）在完成以上各道工序驗收后，進行“鋼筋籠整體驗收”，并懸掛合格標識。

4.5 吊裝過程風險管理

（1）起吊前必須填寫高壓線下吊裝作業令，由現場技術員、安全員、監理員共同簽字后方可起吊。

（2）鋼筋籠起吊前，對鋼筋籠制作進行檢查，檢查內容包括：

①吊點位置，焊縫飽滿度、數量是否符合要求；

②檢查吊具、索具、卸扣是否完好；

③清除鋼筋籠內雜物；

④檢查設備的卷揚筒安全情況是否可靠；

⑤鋼絲繩是否有損傷；

⑥主筋是否有損傷、裂紋。

（3）鋼筋籠吊裝控制步驟包括：

①鋼筋籠起吊前，將主吊在非高壓線側調至計算角度，用全站儀測量履帶吊最高點至地面及對應槽口位置上方高壓線至地面距離，滿足安全距離后拔除大臂抬升電磁閥，進行大臂抬升試驗，無法抬升將電磁閥門粘貼封條；

②主、副吊機就位，現場指揮員指揮主、副吊機緩慢將鋼筋籠同步起吊至離地面約0.5m處，將鋼筋籠懸空靜置5min，再次檢驗焊接質量及吊點連接質量；

③懸空靜置5min后，經檢驗無安全隱患及質量缺陷，再進行鋼筋籠起吊工作；

④鋼筋籠首先側位平移至正位，然后主、副吊配合旋轉鋼筋籠至立吊，將副吊上鋼絲繩卸除；

⑤成槽后的槽段上蓋鋼筋鐵板保護蓋或者安裝臨時圍欄，在下放鋼筋籠前每6h測定槽內泥漿性能，如泥漿性能下降則采用新漿置換槽內舊漿。

5 結語

本文依托既有架空高壓線下地連墻鋼筋籠吊裝工程，通過實際工程驗證了鋼筋籠分節吊裝技術的可操作性。主要介紹的高壓線凈空測量、主吊選型、分節長度選擇，鋼筋籠加工、吊裝安全控制等內容經工程實踐驗證，滿足設計和工程安全要求。工程實踐為有限空間下鋼筋籠多次分節吊裝提供了參考借鑒，可有效提高有限空間條件下鋼筋籠吊裝質量，降低安全風險。