地连墙钢筋笼吊装方案详细.docx
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地连墙钢筋笼吊装方案详细
咸水沽北站地连墙钢筋笼
吊装方案
咸水沽北站地连墙钢筋笼吊装方案
一、编制依据
1、天津地铁1线东延至国家会展中心工程咸水沽北站设计图纸；
2、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
3、《建筑施工起重吊装安全技术规范》（JGJ276-2012）；
4、《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2012）；
5、《实用建筑结构静力计算手册》机械工业出版社；
6、《热轧型钢》（GB-T706-2008）；
7、《钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程》（DB-29-103-2004）；
8、《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）；
9、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）；
10、《钢丝绳国家标准》GB8918-2006
11、《天津市地铁工程质量检验标准》DB29-54-2003
二、工程概况
2.1总体情况
天津地铁1号线东延至国家会展中心项目土建施工第4合同段包括纬三路站（不含）～东沽公路站（含）～咸水沽北站（含），共2站2区间。
咸水沽北站地下结构为地下两层，主体建筑面积共16044m2。
车站为地下双层岛式站台车站，总长346.85m，地下一层为站厅层，地下二层为站台层。
车站围护结构采用800mm厚的地连墙，锁扣管接头，墙深为25-33m。
标准段基坑深度13-15.4m，盾构井段最深17.2m。
坑内设置一道砼支撑，2道钢支撑（盾构井段3道）。
为保证支撑系统的稳定性，支撑中部采用460mm*460mm的临时格构柱支撑。
剖面图
2.1环境情况
咸水沽北站站场处于咸水沽镇李庄村，周边主要为农田、鱼塘，临近的建筑物为天津市万达养猪场厂房，该厂房为拆迁区域。
车站总平面图
目前本场地标高为+0.8~1.5m左右，根据设计要求，需将场地地坪标高整体降为-0.5m，冠梁顶标高为-1.5m。
场地平整期间需要对鱼塘进行清淤回填，淤泥清除至露出较好土层（承载力标准值>100kPa）,回填主要材料为粘土，回填时视粘土情况添加石灰，添加量为5—8%。
场地标高示意图
2.2地连墙情况
1、依据设计，地连墙钢筋笼上设置了6道纵向桁架，桁架筋直径22mm，为级钢筋，横向每4m设置一道横向桁架，桁架的上下增设两根25mm钢筋，斜向钢筋为22mm。
钢筋笼大样图
三、施工部署
3.1吊装管理机构
项目经理：
现场指挥：
现场技术负责人：
现场安全负责人：
安全员：
作业人员（每班）：
吊装信号员1名，履带吊驾驶员1名，安全防护人员2名，另有起吊司索人员4名。
3.2场地布置
按照SG40A型液压抓斗挖槽机、180t履带吊操作规程及安全信息规定，因主机重量较大，且在工作过程中可能会产生振动，要求地面必须具有较好的地基承载力，因此在挖槽机、履带吊行走工作路段经场地平整后，采用12t压路机碾压，然后再修筑混凝土施工平台。
吊车行走道路采用标号C30钢筋混凝土，混凝土厚度为30cm，铺设Φ14@100单层钢筋网片。
场地平面布置如下：
3.3物资设备
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
履带吊
QUY180
1台
180T
2
履带吊
QUY80
1台
80T
3
主吊钢丝绳
麻芯32
2条
4
主吊换绳时钢丝绳
麻芯32
2条
5
主吊扁担上钢丝绳
麻芯46
2条
6
副吊钢丝绳
麻芯32
2条
7
副吊扁担上钢丝绳
麻芯40
2条
8
主吊扁担
钢板厚40mm
1条
3.0m/块,工厂定做
9
副吊扁担
钢板厚40mm
1条
3.0m/块,工厂定做
10
卸扣
25t
2个
/
11
卸扣
10t
8个
/
12
卸扣
15t
2个
/
13
主吊滑轮
20t，500mm
2个
/
14
副吊滑轮
10t，500mm
2个
/
四、钢筋笼吊装方案
4.1吊点设置
咸水沽北站地连墙吊装采用两台汽车吊配合起吊，主吊采用180t，副吊采用80t钢筋笼上设置4排吊点，吊点分设在两排纵向桁架和横向桁架的交点位置。
吊装示意图
4.1.1纵向吊点
本站地连墙钢筋笼长度自24m-30.5m，为保证钢筋笼的受力均衡，吊点均匀布置，吊点纵向间距如下：
纵向吊点示意图
4.1.2横向吊点
1、标准幅横向吊点位置
在钢筋笼横向上，两排吊点应关于钢筋笼中心对称。
横向吊点设置：
按钢筋笼宽度L，吊点按0.207L、0.586L、0.207L位置为宜。
对于标准6m幅，吊点按1.242m+3.516m+1.242m为宜。
标准幅钢筋笼主吊主钩横向吊点布置
2、异性幅横向吊点位置
本车站有Z、L型地连墙，Z型墙钢筋笼计划分为2个L型钢筋笼，因此主要计算L型地连墙钢筋笼吊点位置。
首先计算出重心在横截面上的位置，然后再用直角坐标方法得出主、副吊点在横截面上的位置。
如图所示，L型钢筋笼重心坐标G（x，y）
则吊点坐标：
A（2x-b/2，0）
B（2x-b/2，b）
C（b，2y-b/2）
D（0，2y-b/2）
E【b，（8xy-6yb+b2）/2（2x-b）】
其中主吊吊点为A、B、C、D，副吊为B、E两点位置。
L型钢筋笼吊点布置示意图
注：
a、M、N分别为CD、AB的中点，EB∥MN。
b、MN=[（2y-b）2+（2y-b）2]1/2。
c、EB=MN（4x-3b）/（4x-2b）。
4.2吊装过程
①、吊挂初始状态
平吊示意图
工艺要点：
起吊前仔细检查钢筋笼，不得有除钢筋笼以外其他杂物，检查索具。
钢筋笼吊离地面0.3m-0.5m时，需静停10分钟，此时应密切注意吊点、钢筋笼及加固点有无变化，若存在安全隐患应立即将钢筋笼放置地面，重新加固报验。
②、主吊吊钩提起，副吊提离地面50厘米向主吊缓慢移动；
转换示意图1
③、主吊吊钩继续提升，副吊保持离地距离向主吊缓慢移动；
转换示意图2
工艺要点：
在钢筋笼起吊过程中，必须保证副吊钢丝的的垂直，不得产生水平力。
④、钢筋笼达到垂直状态后，需静停5分钟，待钢筋笼完全静止后，指挥起重工卸除50T副吊扁担，然后远离起吊作业范围。
主吊单独承重缓慢移动运送到地连墙槽孔，钢筋笼在下放过程中拆除副吊钢丝绳。
转换示意图3
⑤、主吊单独下放钢筋笼至笼中部，如下图，采用担杠固定钢筋笼，
将下部的吊钩解开，换至顶部垂直起吊吊环上。
去掉担杠，继续下放钢筋笼。
换吊钩示意图
⑥、当钢筋笼下放至距笼顶1米处，用担杠担住钢筋笼，将卸扣换至吊筋，继续下放，直至到设计标高。
下放钢筋笼示意图
工艺要点：
担扛应保持水平，吊环平均受力，标高定位准确。
五、安全性验算
5.1荷载简化
根据设计图纸，本站地连墙钢筋笼长度为24-30.5m，分为“一”、“Z”、“L”三种型式，经过计算，“一”型钢筋笼最重为33t，“Z”型钢筋笼最重为26t，“L”型钢筋笼最重为32t。
计算重量：
按照最终的33t钢筋笼计算，考虑到吊装时的各种加固措施，取计算重量为35t。
计算长度：
当钢筋笼最长时，各吊点间距最大，吊绳与钢筋笼夹角最小，吊绳与吊点受力最大，为最不利情况，因此选择计算长度为30.5m，吊点间距如下图所示：
计算简图
5.2吊车验算
1、180t主吊吊臂长度
当钢筋笼完全由主吊吊起时，起重垂直高度的最小值由以下几项相加：
其中：
h0—为起吊扁担净高，取0.5m；
h1—为扁担吊索钢丝绳高度，取3m；
h2—为钢筋笼吊索高度，取2m；
h3—为钢筋笼长度，按最大长度30.5m；
h4—为起吊时钢筋笼距地面高度，取0.5m。
b—为其中滑轮组定滑轮到吊钩中心的距离，取8m；
钢筋笼吊装高度示意图
180t吊车主臂参数
取180t吊机臂长50m，回转半径14m时，起重量55.9t。
取大型起重机械的安全起重系数为0.8（见《建筑机械使用安全技术规程》P21，JGJ33-2012）。
55.9×0.8=44.72t>35t。
根据《建筑机械使用安全技术规程》4.2.10条规定，当起重机如需带载行走时，载荷不得超过允许起重量的70%，即55.9×0.7=39.13t>35t,满足起吊行走要求。
机臂长50m，回转半径14m时，主臂角度为74°，起重高度为48m>45m。
因此主吊臂长取50m，回转半径取14m，起重量55.9t，能满足吊装要求。
2、80t副吊吊臂长度
当钢筋笼完全由主吊吊起时，副吊的垂直高度最小值由以下几项相加：
80t吊车主臂参数
取80t吊机臂长34m，回转半径8m时，起重量33.5t。
按《建筑机械使用安全技术规程》4.2.9条，采用双机抬吊作业时，起吊重量不得超过两台起重机在该工况下允许起重量总和的75%，单机的起吊荷载不得超过允许荷载的80%，副吊按承担钢筋笼最大负荷的75%考虑。
最大允许荷载为33.5×0.8=26.8t;
最大起重量为35×75%=26.25t<26.8t，满足要求。
吊机臂长34m，回转半径8m时，主臂角度为76°，起重高度为33m>24m。
因此副吊臂长取34m，回转半径8m时，起重量33.5t，能满足吊装要求。
5.3钢筋笼桁架验算
如果吊点位置计算不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体结构散架，无法起吊，因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤。
纵向桁架平面分布示意图
在纵向按照6榀桁架均匀承担钢筋笼起吊过程中产生的弯矩；
弯矩计算按两吊点之间简支计算。
吊装时钢筋笼受力示意图
G=350KN钢筋笼总重
一榀纵向桁架每米受力；
式中：
两吊点间钢筋笼桁架跨中弯矩；
取25mm主筋截面积490.625mm2
h为钢筋笼厚度的一半取0.35m；
为两吊点间距取最大跨度9m；
Ⅲ级钢筋强度设计值；
因此，本方案的吊点间距能满足设计钢筋笼桁架的承载力要求。
5.4吊具验算
5.4.1钢丝绳验算
本工程最大钢筋笼的起吊重量取m=35t，根据吊装图所示，分两种情况计算钢筋绳最大受力。
计算S1主吊钢丝绳受力FS1，S2副吊钢丝绳受力FS2，S3主吊铁扁担钢丝绳受力FS3，S4副吊铁扁担钢丝绳受力FS4。
1、钢丝绳受力计算
第一种情况：
平吊。
K2
K1
钢筋网片水平抬吊示意图
吊装简图
根据受力简图计算得：
1竖向F合=0即：
Sin60°×F1+sin60°×F1+sin60°×F2+sin60°×F2=350000
2Ma=0即：
sin60°×F1×1+sin60°×F1×10+sin60°×F2×19+sin60°×F2×28-（q/2）×（30.5）2=0
其中q为钢筋网片线重度，q=350000/30.5≈11475N/m。
结合⑴、⑵式得
F1≈90KN；F2≈110KN
主吊单根钢丝绳受力FS1=F1/2=45KN
副吊单根钢丝绳受力FS2=F2/2=55KN
FS4所受的轴力在竖直方向上的力等于副吊所受的力，即
FS4×sin60°×2=sin60°×F2+sin60°×F2
由上式计算可得：
FS4=110KN
FS3所受的轴力在竖直方向上的力等于主吊所受的力，即
FS3×sin60°×2=sin60°×F1+sin60°×F1
由上式计算可得：
FS3=90KN
第二种情况：
垂直。
FS1=G/4=350000/4≈87.5KN
FS3=G/2/cos30°≈202KN
结合上述两种吊装情况计算的结果，各构件
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