地铁XX标地下连续墙钢筋笼吊装方案.docx

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地铁XX标地下连续墙钢筋笼吊装方案

深圳地铁三号线西延线工程3151标益田站

 

 

中国中铁深圳地铁三号线西延线工程3151标工程项目经理部

2008年5月15日

1编制说明-1-

1.1编制依据-1-

1.2编制原则-1-

2工程概况-2-

2.1工程简介-2-

2.2气象条件-2-

2.3主要工程数量-2-

3吊装的组织与准备-3-

3.1施工组织与人员安排-3-

3.2机械设备配置-4-

3.3吊装方案的编制与报批-5-

3.4技术交底与安全教育-5-

3.5吊装前其他准备工作-5-

4钢筋笼吊装施工-6-

4.1钢筋笼工程概况-6-

4.2吊装工艺-7-

4.3安全性计算-11-

4.4钢筋笼吊装重要危险因素及对策措施-15-

8安全保证措施-16-

8.1安全技术交底-16-

8.2起重工(起重机司机、起重指挥、信号、挂钩工)安全操作规程-16-

8.3吊装安全防范措施-19-

10文明施工与环境保护-24-

10.1文明施工措施-24-

10.2环保措施-24-

 

1编制说明

1.1编制依据

1、益田站主体围护结构施工图设计;

2、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)、《建设工程安全生产管理条例》、《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》(建质〔2004〕213号)、深圳地铁3号线西延线项目-工程规范与技术要求(20070924第四稿),以及深圳特区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定;

3、工程机械使用手册、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)等;

4、现场调查资料及我公司在地铁吊装工程及类似工程的施工经验、研究成果和技术储备;

1.2编制原则

1、履行合同的原则

认真贯彻国家和深圳市工程建设的法律、法规、规程、方针和政策。

遵守、执行合同文件各条款的具体要求,确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的目标。

2、安全第一的原则

按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案,在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。

3、科学合理配置的原则

根据钢筋笼工程量的大小、工期和工艺及管理目标要求,在施工组织中实行科学配置,选用优质的材料和合理的机械设备,确保人员、资金、物资、设备的科学合理配置。

4、优化方案的原则

结合工程实际情况,应用新技术成果,使施工设计具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点,施工方案具有征对性强,力求做到多方论证优化施工方案。

2工程概况

2.1工程简介

益田站站是深圳地铁3号线西延线工程第1站。

车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙,全为钢筋笼混凝土结构,共180幅,其中“—”型168幅,“L”型6幅,“Z”型4幅、“T”型2幅。

地连墙深度最大为24.8m、最小为21.3m,标准幅宽为5m、6m等,并有少量5.2m及6.25m幅宽类型,幅间采用工字钢接头。

2.2气象条件

深圳市的气候属亚热带季风气候,热量丰富,日照时间长,雨量充沛。

气候和降雨量随冬、夏季风的转换而变化。

风向频率:

深圳地区常年盛行南东东风,风向频率为17%;北北东风,风向频率为14%;其次为东风,风向频率11%;随季节和地形不同,风向频率也不同。

风速:

年平均风速为2.5m/s;极端最大风速为40m/s(为南或南南东向台风)。

降雨量:

深圳地区降水量丰沛,地区差异明显。

多年平均年降雨量为1933.3mm,雨季(5~9月)平均降雨量为1516.1mm。

年降水日数为144.7天,连续最长降水日数20天。

暴雨及台风为灾害性气候,对钢筋笼吊装工程施工有一定不利影响。

2.3主要工程数量

本车站地下连续墙钢筋笼吊装主要工程数量见表1。

表1主要吊装工程数量表

项目

材料及规格

单位

设计数量

1

地下连续墙

钢筋笼钢筋

HRB400/HPB235

t

2753/193

钢板

Q235

t

40.1

3吊装的组织与准备

3.1施工组织与人员安排

1、吊装组织机构

本吊装工程组织机构由项目部组织机构兼任。

我项目部配备项目经理1人、副经理3人、总工1人。

项目部下设6部1室(工程部、安质部、物资部、设管部、财务部、计合部、办公室),其项目组织机构见图1。

图1施工组织机构框图

2、吊装作业组织与安排

(1)吊装工程属特种作业,为保证吊装作业的规范和吊装安全,根据工程的具体情况,我公司将在作业组织机构领导下,挑选有丰富经验和经培训取得上岗证的施工人员组成吊装作业班组,设一名班组长。

(2)班长负责施工指挥、协调各工种间的联系,班组长是施工操作的组织者,对操作质量和安全负直接责任。

(3)吊车设一名起重工指挥持证上岗。

非起重工严禁指挥起重设备。

(4)电工负责施工现场的电力供给、电气设备的正常运行和安全使用。

3、劳动力配置

根据总工期要求和各吊装工程量情况,对劳动力进行合理配置,以保证施工中人员充足,又不造成劳动力闲置。

主要吊装作业及管理人员见表2。

表2劳动力计划表

序号

工种

人数

备注

1

挖掘司机

2

2

运输司机

4

3

机修工

1

4

吊车司机

4

6

起重工

6

7

钢筋工

20

8

电焊工

12

9

电工

2

10

普工

20

11

现场管理人员

10

合计

81

3.2机械设备配置

益田站吊装工程主要机械设备配置见表3。

表3益田站吊装工程机械设备表

序号

机械设备名称

型号规格

数量

国别产地

制造年份

额定功率(KW)

生产能力

备注

1

履带式起重机

QUY80

1

江苏

2003

80t

2

履带式起重机

QUY50

1

江苏

2003

50t

3

汽车起重机

QY25B

1

江苏

2003

25t

3.3吊装方案的编制与报批

在吊装工程开工前,由项目经理部组织编写吊装施工方案,经分公司审核通过后,报监理工程师批准。

3.4技术交底与安全教育

本工程地下连续墙吊装属特种作业,作业人员均需持证上岗。

参加吊装作业的人员资格应符合起重作业的相关规定。

作业前应编制详尽的吊装作业技术和安全交底书,对参加吊装作业的人员进行详细的技术和安全交底,做好入场培训工作,并做好培训记录,不让任何一个未经安全培训的人员上岗作业。

做好安全技术交底工作,下达任务的同时,必须有书面的安全注意事项及要求。

3.5吊装前其他准备工作

1、组织参与吊装作业的人员对现场条件和周边环境进行认真了解和熟悉。

2、对现场各类地下管线进行了解,并应做好标识和采取必要的保护措施,对作业区上空是否有架空电线,安全距离是否能满足施工安全进行了解,对邻近树木是否影响吊装作业进行了解,如果对吊装作业有影响应及时同有关部门协调解决。

3、对现场不能满足吊车作业的不良地基应采取有效措施进行处理。

4、吊装作业使用的机械设备、工具、索具应进行全面检查和试运行后方可投入正式使用。

5、现场吊装作业采用口哨和旗帜进行指挥和联络。

4钢筋笼吊装施工

4.1钢筋笼工程概况

地下连续墙钢筋笼的起吊安装是本工程存在的重点项目之一。

地下连续墙总长约565米,共180个槽段,钢筋笼最长为25.1米,最重约19吨。

钢筋笼标准段外型尺寸最大为0.68×6×25.1m,最大吊装高度为34m,最大起重重量约为22吨(包括钢筋笼、预埋件、钢丝绳、扁担梁重量)。

本工程地连墙截面类型有L型、Z型、直线型和T型四种。

本方案仅按照最重的直线型地连墙钢筋笼吊装方案为例,其余类型在吊装时注意吊装平衡即可。

4.2吊装工艺

(1)施工平面布置

钢筋笼的制作场地设在所需制作安装的地连墙附近,使用先平移再吊装或直接吊装的方式下放钢筋笼。

详见图2施工平面布置图。

钢筋笼主吊车垂直吊点采用ø28钢丝绳,采用4个12t卡环。

副吊车吊点采用ø28钢丝绳,采用4个12t卡环。

(2)机械的选择

主吊机采用80吨履带吊;副吊机采用25吨汽车吊(或50t履带吊)。

(3)吊具设置

扁担梁用两根32#槽钢开口相对焊接成箱型结构,扁担长度为6m;吊绳采用ø28钢丝绳。

采用两个25T卡环,吊耳钢板厚度25mm。

水平吊点采用ø32圆钢制作,主吊点为4个。

(4)吊装程序

1)钢筋网片制作、焊接质量检查。

钢筋笼检查合格,并得到监理的认可后,方可吊装入槽。

钢筋笼的制作和入槽安置应符合设计要求。

为保证槽壁不塌,钢筋笼应在清槽换浆合格后3~4h以内吊装完毕。

在运输和入槽过程中,不得产生不可恢复的变形,如有变形不得强行入槽。

2)吊点制作:

为了不使钢筋笼在起吊时产生很大的弯曲变形,在施工时由一台25t汽车吊配合一台80t履带吊整体一次吊装,采用8点吊装,吊点位置设置在桁架筋上,事先进行检算。

在每个吊点的位置水平方向增加一条ø32mm加劲筋,在吊点的位置增加一个立柱筋,增加两层网片的整体性。

钢筋笼起吊时,吊点焊接应牢固,钢筋笼要有足够的刚度。

3)起吊时,主吊机挂到顶部垂直吊点上,副吊机挂到靠下吊点,主副吊钩同时起吊,在钢筋笼以水平状态离开地面提升到一定高度后,继续提升主吊钩,并缓慢放松副吊钩,使钢筋笼由水平转成垂直悬吊状态,拆去副吊钩,这时由主吊机吊着钢筋笼运输并对位沉放入槽中。

起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖拉。

为防止钢筋笼吊起后在空中摇摆,在钢筋笼的下端系拽引绳用人力操纵。

4)沉放钢筋笼时,采用吊线坠至少从两个方向控制垂直度,按导墙面标高测量控制各起吊扁担的竖向位置,使钢筋笼对准槽段中心准确地插入槽内。

沉入槽内时,吊点中心应对准槽中心,钢筋笼侧面与相邻槽段混凝土接头面之间适当留空隙,徐徐下降,控制不产生横向大摆动碰坏槽壁。

在水平方向上,用红油漆在钢筋网中心作标志,同时在导墙的相应位置也用红油漆作标志,在钢筋笼下沉过程中,始终保持两标志点重合,如出现偏差,需经调整后才能继续沉放。

在钢筋笼下放到位后,由于吊点位置与测点不完全一致,吊筋会拉长等因素,会影响钢筋笼的标高,为确保接驳器的标高,应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高,根据实际情况进行调整,将笼顶标高调整至设计标高。

用2个[12槽对焊起来的钢横担于导墙上将钢筋笼吊住,稳定在设计标高位置,之后将钢筋笼与导墙顶的预埋件焊接,防止其上浮。

钢筋笼吊装及吊装过程如图3和图4所示。

5)钢筋笼和导管吊放入槽、施工接头安装固定自检合格后,上报监理对单元槽段进行隐蔽工程验收,得到监理的检验认可后,灌注水下混凝土。

(5)吊装扁担、吊点位置

1)吊装钢筋笼扁担采用二块32#槽钢对扣焊接,吊耳采用2.5cm厚钢板制作,所有焊缝均应满焊。

2)水平吊点采用ø32圆钢制作,主吊点4个,且应焊在桁架上,水平吊点不得少行2个,水平吊点分布示意和大样图见图5。

3)钢筋笼的吊点位置、起吊方式和固定方法应符合设计和施工要求。

图2施工平面图布置

图3直线型钢筋笼吊装示意图

图4钢筋笼吊装过程示意图

图5吊点及加强筋大样及装配图

4.3安全性计算

(1)钢丝绳的选用及验算

本工程连续墙钢筋笼吊装拟选用ø28.0mm的钢丝绳。

最重钢筋笼以22T计算,Q=220KN;n为钢丝绳根数;

β为钢丝绳分支与水平线间夹角。

每根钢丝绳的拉力S=(Q/n)*(1/sinβ)=(200/4)*(1/sin60)=63.50KN;

对照钢丝绳的主要技术规格(GB1102—74),ø28.0mm、公称抗拉强度为1400mpa的钢丝绳(1.6819+1)的破断拉力总和为405.5KN。

考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数C,则:

钢丝绳破拉力P=换算系数C(C取0.85)乘以钢丝绳的破断拉力总和,

即P=405.5*0.85=344.675KN

选用ø28.0mm的钢丝绳的安全系数为K=5.0。

容许拉力T=P/K=344.675/5=68.935KN

根据计算结果实际拉力63.50KN小于钢丝绳的容许拉力68.935KN

经计算选用ø28.0mm的钢丝绳符合安全要求。

(2)主吊机的选用及验算

主吊机采用80吨履带吊机,设备型号为QUY80,根据其吊装能力的机械性能,当吊车的臂杆伸长到45.72m、作业半径为10米时,其吊装重量为31.1吨,取安全系数为0.85,即吊装重量为26.4吨。

因本工程钢筋笼的最大吊装高度为34m,最大起重重量约为22.0吨(包括钢筋笼、预埋件、钢丝绳、扁担重量),故主吊机采用80吨履带吊机能满足受力要求和施工高度、作业半径的要求。

(3)副吊机的选用及验算

副吊机采用25吨汽车吊,设备型号为QY25B,根据其吊装能力的机械性能表(见附件2),当吊车的臂杆伸长到19m、作业半径为5米时,其吊装重量为14.7吨,取安全系数为0.85,即吊装重量为12.5吨。

因副吊机只是在钢筋笼起吊时协助主吊机起辅助起吊作用,将钢筋笼的底部吊起离开地面约30~50cm即可,约承受钢筋笼总重的一半,而本工程钢筋笼的最大起重重量约为22.0吨,一半钢筋笼的重量为11吨,故副吊机采用25吨汽车吊能满足受力要求和施工高度、作业半径的要求。

(4)吊耳的选用及验算

1)吊耳采用A3钢板,按22t荷载计算,采用双点吊、即每个吊耳的吊力为:

P=220KN/2=110KN。

2)A3钢材的孔壁抗拉应力[σκ]=120N/mm²,数据来自,《SDJ13-78》。

3)吊耳壁实际拉应力σκ计算:

σκ=σcj×(R²+r²)/(R²-r²),应满足≤0.8[σκ]要求。

0.8为应力有均理论折减系数。

其中:

σcj为局部紧接承压应力,σcj=P/(t*d)=110KN/(40*50)=55N/mm²;

σκ为吊耳的孔壁拉应力;

P为单个吊点拉力,110KN;

t为吊耳钢材厚度,40mm;

d为吊耳内轴的直径,50mm;

σcj为吊耳局部紧接承压应力;

R为吊耳的半径,25+70=95mm;

R为吊耳内轴的半径25mm。

所以,吊耳孔壁实际拉应力σκ=55*(95²+25²)/(95²-25²)=63.18N/mm²

查规范《SDJ13-78》,得A3号钢[σκ]=120N/mm²,

即σκ=63.18N/mm²<0.8[σκ]=96N/mm²。

所选用钢材及吊耳满足要求。

(5)吊耳焊缝强度计算

取吊耳与钢垫板、钢垫板与扁担之间连接的最小焊缝210mm进行计算。

选用A3钢,查规范《SDJ13-78》焊缝的容许应力表(N/mm²)A3钢按Ⅱ级焊缝质量要求抗拉容许应力[σwt]=175N/mm²。

实际抗拉应力计算:

σ=N/(Lw*t)

=110000N/[(210-10)*25]

=22N/mm²(<[σwt]=175N/mm²,即焊缝满足要求。

其中:

σ为焊缝实际拉应力;

N为实际承拉力110KN;

Lw为焊缝的计算长度210-10(mm);

t为焊接中最小构件的厚度25mm。

(6)扁担梁的强度计算

采用2条6米的32c#槽钢(A3钢),两槽钢开口相对焊接成箱型结构,作为起吊扁担。

经查表得T=215N/mm²,fy=235N/mm²;根据公式,容许拉应力σ=Mmax/b*Wx,若σ≤f为安全。

b为扁担整体稳定性系数,

b=570bt/(L1*h)*(235/fy),(式中h、b、t分别为槽钢截面参数)

=570*184*14/(1940*320)*(235/235)

=2.36

因为b=2.36,大于0.6,根据规范《SDJ13-78》中的整体稳定系数b值表,得出相应的b=0.938。

扁担梁承受荷载按22T计算,每个吊耳的竖向拉力为11T,每个主吊点的竖向拉力为5.5T。

根据受力情况,扁担梁在22T荷载的作用下最大弯矩可分三种情况验算比较确定。

第一种情况,弯矩为:

M1=11*(1.94-1.5)+11*(1.94-1.5+2.12)-5.5*1.5-5.5*3-5.5*4.5=-165kN.m

第二种情况,弯矩为:

M2=11*(1.94+2.12-3)-5.5*1.5-5.5*3=-130.9kN.m

第三种情况,弯矩为:

M3=11*2.12-5.5*(3-1.94)-5.5*(4.5-1.94)-5.5*(6-1.94)=-189.2kN.m

根据比较,Mmax=M3=95.2kN.m(负弯矩)

σ=Mmax/(b*Wx)

=189.2kN.m/(0.938*1086.29cm3)

=186.28N/mm²

根据计算结果,σ=186.28N/mm²

 

4.4钢筋笼吊装重要危险因素及对策措施

序号

危险源

依据

对策措施

1

作业场所地基承载力不足、起重设备距基坑、岸、坡的边缘安全距离不足。

《建筑工程预防坍塌事故若干规定》(建质[2003]82号)第十条;《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95之8.8。

起重吊装前,工程部、机电部、安全部和起重司机、起重指挥工等应进行现场场地的勘察,具体落实各项安全措施和明确吊装要求。

2

起重司机及指挥人员未持证上岗,指挥信号不明确、不规范,起重司机违反起重作业“十不吊”原则。

GB5082-85《起重机吊运指挥信号》

GB6720-86《起重机司机安全技术考核标准》

GB6067-85《起重机械安全规程》

起吊大型物件必须有专业起重工指挥、专业起重司机操作;指挥应配合使用声音信号和手势信号、旗语等;加强对起重作业“十不吊”原则的监督落实,发现违章进行处理。

3

钢丝绳、滑轮组、卷扬机、吊钩违反国家强制报废标准。

《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》GB5972-86;《钢丝绳》GB/T8918-1996、《起重机械吊具与索具安全规程》LD48-93

按省统一用表要求,做好起重机械运行记录、设备检修记录,达到报废标准的必须更换。

所使用的钢丝绳必须每日检查,发现达到报废标准立即更换。

4

在变幅或旋转过程中,起重力矩超过额定负载、起重设备力矩限制器、限高装置失灵。

《起重机械超载保护装置安全技术规范》GB12602-90;

《起重机械安全规程》GB6067-85之4.2;《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001

《起重机械吊具与索具安全规程》LD48-93

钢丝绳安全系数不得小于5倍;绳子头固结必须满足规范要求,加强日常检查。

起重设备必须取得安全检验合格证;教育司机严格按设备安全操作规程操作;在吊重物旋转臂杆前,应先起臂,禁止边起臂边旋转。

5

卡环、吊点有缺陷或使用不规范;被吊物绑挂不牢固或偏心。

《起重机械吊具与索具安全规程》LD48-93

自加工吊具应经受力计算,并符合安全使用标准要求;相关验证资料应备案。

加强起重安全知识宣传和教育;加强现场监督检查;起重司机发现捆绑不合格应拒绝起吊。

6

起吊过程中钢筋笼解体

过程控制

电焊工持证上岗;加强钢筋笼焊接质量检查;吊点附近集中受力区100%网点焊接。

7

转运过程中钢筋笼摇晃,造成吊机失稳

过程控制

便道硬化及平整度应满足要求;吊机禁止急停急起;钢筋笼上拉绳索派人控制钢筋笼的过度摆动;转吊时物正前方40米范围内除必要的参与作业人员外,不准有他人继续作业和停留、通过。

8安全保证措施

8.1安全技术交底

施工前,应进行有针对性的书面详细安全技术交底,配各项作业指导书(或操作细则),凡参加安全技术交底的人员均要履行签字手续,并纳入作业台帐。

安全质量部安全工程师负责监督检查,施工操作人员严格按照安全技术交底的规定要求进行作业,并作好记录。

8.2起重工(起重机司机、起重指挥、信号、挂钩工)安全操作规程

1、一般规定

(1)起重工必须经专门安全技术培训,考试合格持证上岗,严禁酒后作业。

(2)起重工应健康,两眼视力均不得低于1.0,无色盲、听力障碍、高血压、心脏病、癫痫病、眩晕、突发性昏厥及其他影响起重吊装作业的疾病与生理缺陷。

(3)作业前必须检查作业环境、吊索具、防护用品。

吊装区域无闲散人员,障碍已排除。

吊索具无缺陷,捆绑正确牢固,被吊物与其他物件无连接。

确认安全后方可作业。

(4)轮式或履带式起重机作业时必须确定吊装区域,并设警戒标志,必要时派入监护。

(5)大雨、大雪、大雾及风力六级以上(含六级)等恶劣天气,必须停止露天起重吊装作业。

严禁在带电的高压线下或一侧作业。

(6)在高压线垂直或水平方向作业时,必须保持下表所列的起重机与架空输电导线的最小安全距离。

输电导线电压(kV)

1以下

1~15

20~40

60~110

220

允许沿输电导线垂直方向最近距离(m)

1.5

3

4

5

6

允许沿输电导线水平方向最近距离(m)

1

1.5

2

4

6

(7)起重机司机、指挥信号、挂钩工必须具备下列操作能力

1)起重机司机必须熟知下列知识和操作能力;

a所操纵的起重机的构造和技术性能。

b起重机安全技术规程、制度。

c起重量、变幅、起升速度与机械稳定性的关系。

d钢丝绳的类型、鉴别、保养与安全系数的选择。

e一般仪表的使用及电气设备常见故障的排除。

f钢丝绳接头的穿结(卡接、插接)。

g吊装构件重量计算。

h操作中能及时发现或判断各机构故障,并能采取有效措施。

i制动器突然失效能作紧急处理。

2)指挥信号工必须熟知下列知识和操作能力

a应掌握所指挥的起重机的技术性能和起重工作性能,能定期配合司机进行检查。

能熟练地运用手势、旗语、哨声和通讯设备。

b能看懂一般的建筑结构施工图,能按现场平面布置图和工艺要求指挥起吊、就位构件、材料和设备等。

c掌握常用材料的重要和吊运就位方法及构件重心位置,并能计算非标准构件和材料的重量。

d正确地使用吊具、索具,编插各种规格的钢丝绳。

e有防止构件装卸、运输、堆放过程中变形的知识。

f掌握起重机最大起重量和各种高度、幅度时的起重量,熟知吊装、起重有关知识。

g具备指挥单机、双机或多机作业的指挥能力。

h严格执行“十不吊”的原则。

即:

被吊物重量超过机械性能允许范围:

信号不清;吊物下方有人;吊物上站人;埋在地下物;斜拉斜牵物;散物捆绑不牢;立式构件、大模板等不用卡环;零碎物无容器;吊装物重量不明等。

3)挂钩工必须相对固定并熟知下列知识和操作能力:

a必须服从指挥信号的指挥。

b熟练运用手势、旗语、哨声的使用。

c熟悉起重机的技术性能和工作性能。

d熟悉常用材料重量,构件的重心位置及就位方法。

e熟悉构件的装卸、运输、堆放的有关知识。

f能正确使用吊、索具和各种构件的拴挂方法。

(8)作业时必须执行安全技术交底,听从统一指挥。

(9)使用起重机作业时,必须正确选择吊点的位置,合理穿挂索具,试吊。

除指挥及挂钩人员外,严禁其他人员进入吊装作业区。

(10)使用两台吊车抬吊时,吊车性能应一致,单机荷载应合理分配,且不得超过额定荷载的80%。

作业时必须统一指挥,动作一致。

2、基本操作

(1)穿绳:

确定吊物重心,选好挂绳位置。

穿绳应用铁钩,不得将手臂伸到吊物下面

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