地连墙钢筋笼的吊装方案.docx

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地连墙钢筋笼的吊装方案

上海市轨道交通7号线工程37标段

（13号线联络线及长清路主变）

地下连续墙工程

钢

筋

笼

吊

装

安

全

专

项

方

案

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审定：

轨道交通7号线工程37标段

2007年11月

1.概述

1.1.工程概况

上海市轨道交通7号线37标段地下墙工程包括：

110KV长清路主变电站地下墙工程、7号线与13号线联络线地下墙工程（联络线和7号线盾构井）。

本工程位于浦东新区打浦路隧道口东侧，耀华路以北。

其中长清路主变电站为地下三层建筑，占地面积为1804m2,总建筑面积为5372m2。

联络线净长195.87m，净宽5.4m，为地下三层单跨结构，其中与主变电站结合部分为地下四层单跨结构。

7号线盾构井净长99.146m，为地下三层单跨结构。

见下图

本工程联络线及地下主变主体结构采用明挖顺筑法进行施工，其围护均采用刚度大、强度高、抗渗性能好的地下连续墙，并与后期制作的结构内衬墙一起共同形成永久结构的外墙。

本工程地下连续墙做为基坑的围护结构用于以下部位：

（1）7号线盾构井

7号线盾构井地下墙厚1000mm，深42.3m，基坑开挖深度23.141m，入土深度19.159m，入土深度比λ＝0.828，共40幅。

（2）联络线3

联络线3地下墙厚1000mm，深40.3m，基坑开挖深度23.082m，入土深度17.218m，入土深度比λ＝0.746，共42幅。

（3）联络线2及地下主变

联络线2及地下主变合建基坑地下墙厚1000mm，地下主变区域地下墙深35m,基坑开挖深度18.5m，入土深度16.5m，入土深度比λ＝0.892，共26幅；联络线2区域地下墙深43m，局部地段因阻隔基坑内外⑤2层微承压水水力联系的需要，墙深48m，墙趾均插入⑤3层，联络线2基坑开挖深度24.588m，入土深度分别为19.858m、23.412m，入土深度比分别为λ＝0.808、λ＝0.952，共17幅。

联络线2深于地下主变（即沉降缝位置）的基坑围护采用800mm厚地下墙，深35.7m，共11幅。

（4）联络线1

联络线1地下墙厚1000mm，深48.3m，基坑开挖深度24.978m，入土深度23.322m，入土深度比λ＝0.934，共16幅。

1.2.地下连续墙钢筋笼概况

地下连续墙厚度为1米，最重钢筋笼属联络线1幅宽为6m的钢筋笼，钢筋笼最重约51吨，钢筋笼长47.8m，安全起见需分段起吊。

上节钢笼为40.0m,下段为7.8m小钢笼。

对接时注意相邻接驳器参照相关规范35d错开，上节钢笼重量约为45吨，长度40.0m，可满足200T、80T起吊。

起吊过程如下：

先用双机抬起下节钢笼并搁置于该幅槽段导墙顶面上，然后双机抬吊上节钢笼，并最终由主吊拎起竖直并在该槽段内将两段钢笼用接驳器对接。

然后沉放整幅钢笼。

由于7号线盾构井、联络线2、联络线3及地下主变地下墙的钢筋笼重量均不超过联络线1地下墙的上截钢筋笼（含部分联络线2中需对接的上截钢筋笼），因此，凡满足联络线1地下墙钢筋笼的吊装设计均满足上述其他钢筋笼的吊装。

2.钢筋笼吊装方案综述

现场配置一部200吨吊车作为主吊和一部80吨吊车作为副吊双机抬吊钢筋笼，施工道路全部是平整坚实的道路，保证吊车行走安全。

200吨吊车臂杆接51m，极限起吊能力为65.6吨，80吨吊车臂杆接27m，极限起重能力为33.5吨。

200吨吊车行走时起吊安全重量为65.6×0.7＝45.9吨，大于45吨，满足要求。

200吨吊车在将上截钢筋笼拎直后，其臂杆要起到不少于78度方可以行走。

3.钢筋笼吊装主要技术措施

3.1.吊车配置

本工程以最大起重量不大于吊车在各种可能实际出现情况下的最弱极限起重量的0.7倍为原则设置。

配置200吨履带吊作为主吊，80吨吊车作为副吊，进行双机抬吊，主吊设置三道吊点，副吊设置三道吊点，针对本工程吊车配备的主要技术参数如下：

（1）200吨吊车：

200吨臂杆接51米，最大起重量65.6吨；

吊车带载行走安全系数0.7，65.6T×0.7=45.9T>45吨（上半截钢筋笼含索具最重45吨）满足要求。

在钢筋笼上下截拼接完成后，200吨开始在不行走情况下下放钢筋笼直至设计标高，此时钢筋笼拼接好后的重量51吨<65.6吨（包括起吊索具），满足起吊要求。

（2）80吨吊车：

吊车臂杆接27m，其最大起重能力可以达到33.5吨，而80吨吊车最大受力出现在钢筋笼起吊到60度角的时候，最大受力约为钢筋笼重量的60％，即44吨（去除锁具）×60%＝26.4吨<33.5×0.8（双机抬吊时，抬吊折减系数为0.8）=26.8吨。

能够满足起吊要求。

（3）吊车起吊钢筋笼时停置位置：

见下图

3.2.钢筋笼起吊方法

钢筋笼起吊采用一台200T履带式起重机和一台80T履带式起重机双机抬吊法，起吊主要方法及过程如下：

A.先用200T履带吊（主吊）和80T履带吊（副吊）双机抬吊，将钢筋笼水平吊起，然后升主吊、放副吊，将钢筋笼凌空吊直；

B.吊运钢筋笼必须单独使用200T履带吊（主吊），必须使钢筋笼呈竖直悬吊状态。

C.钢筋笼要缓慢放入槽段内，切忌急速抛放，以防钢筋笼变形或造成槽段坍方。

起吊方法见下图

3.3.钢筋笼吊装计算

（1）计算依据

●起重吊装常用计算手册

●建筑施工计算手册

●钢结构设计规范（GB50017-2003）

●设计图纸

（2）钢丝绳受力及强度计算：

吊装钢笼的主吊钢丝绳，使用6股×37的钢丝绳，单根长15m，两边各两道，共4根，钢丝绳直径52mm，单根钢丝绳公称抗拉强度为1700mpa（起重吊装常用计算手册查得）

受力最大的时候是钢筋笼上下对接完成后，两道钢丝绳四个点承受52吨钢筋笼的重量，见下图

钢丝绳允许拉力按下列公式计算

[Fg]=a×Fg/K（建筑施工手册，第四版）

[Fg]——钢丝绳允许拉力（KN）

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总合（1705KN，起重吊装常用计算手册查得）

a——换算系数，0.82（建筑施工手册，第四版）

K——钢丝绳的安全系数，6（建筑施工手册，第四版）

[Fg]=a×Fg/K=0.82×1705/6=233KN

因为23.3吨〉13吨，所以选用的钢丝绳满足要求。

（3）钢筋笼吊点布置及计算

设置两段共12个吊点吊装钢筋笼，其中受力最大的情况是，当上下截钢筋笼拼接完成后，钢筋笼下放到最后第一道2个吊点时，此时，两个吊耳的四个吊点承受整幅钢筋笼51吨的重量。

吊点形式及平面布置

A、吊点平面布置见下图

B、吊点形式

主吊第一、二道4个吊点采用40mm钢板，40mm钢板和上下排桁架主筋焊接牢固，吊点钢板形式见下图（R=150；a=100；b=100；B=300）

主吊其他吊点和副吊采用￠40圆钢，圆钢吊点和桁架上、下排主筋焊接牢固。

吊点圆钢形式见下图。

吊点计算

钢笼重51T，则吊耳板荷载P=51/4*1000*9.8N/kg=124950N

见图5-23：

吊耳板采用Q235钢板，板厚δ=40mm，吊耳板宽度B=300mm，吊耳孔半径r=50mm，R=B/2=150mm，孔顶至板顶距离a=100mm。

A、吊耳孔壁局部受压承载力

σcj=（αγgP）/（2rδ）=（1.1*1.35*124950）/（2*50*40）=46.39MPa≤fcj=205MPa

B、吊耳孔壁受拉承载力

σtj=σcj（R2+r2）/（R2-r2）=46.39*（1502+502）/（1502-502）=57.98MPa≤ftj=205MPa

C、孔壁处剪应力

τ=P/F=124950/（40*100）=31.24Mpa≤ft=120MPa

上式中σcj孔壁局部受压承载力；σtj孔壁局部受拉承载力；α为动力系数，吊立过程取1.1；γg荷载分项系数，取1.35；fcj为受压强度设计值，ftj为受拉强度设计值，取205Mpa（钢结构规范），ft为受剪强度设计值，取120Mpa（钢结构规范）。

根据计算结果，A项、B项和C项的安全系数分别为4.4、3.5和3.85，满足要求。

D、吊点钢筋

最不利的情况是当上下钢筋笼对接后拎直，此时每个圆钢要承受1/6钢筋笼重量。

计算如下：

Q235圆钢受力最薄弱区为单根受剪，其最大抗剪强度为：

fv＝20mm×20mm×3.14×120N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T＝15T；

51/6=8.5T<15T，由于吊点钢筋和主筋及桁架焊接在一起，共同受力，所以满足起吊要求。

E、焊接要求：

施工各节点焊接要求必须满足JGJ18-2003的要求，吊点钢板和吊点钢筋都与桁架上的主筋双面满焊，焊缝宽度不得小于0.6d，厚度大于0.35d；最终搁置板与吊攀钢筋双面满焊，焊缝宽度不得小于0.6d，厚度大于0.35d，其余搁置钢板与主筋双面满焊，焊缝高度大于10mm；桁架上的主筋和钢笼周边的主筋都与分布筋100％焊接。

搁置板强度计算

A、搁置钢板规格与数量

为了在下放钢筋笼过程中，临时换钢丝绳时需要暂时将钢筋笼临时搁置在导墙上而必须要放的搁置钢板。

还有钢筋笼最终下放到设计标高后，也需要临时搁置钢板将钢筋笼固定在设计标高。

每幅钢筋笼放置16块搁置钢板，搁置钢板厚20mm，高150mm，宽250mm。

钢筋笼搁置钢板布置图见下图

B、

搁置钢板计算

搁置板每块的破坏剪力至少为：

150mm×20mm×120N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T＝36>12.8T（51/4=12.8吨，每次4块搁置板承受51吨钢筋笼的重量），满足要求。

3.4.施工用筋布置

3.4.1.吊点钢筋

●上截钢筋笼主吊第1、2道4个吊点采用40mm厚钢板。

●上截钢筋笼其余吊点使用Φ40圆钢。

●下截钢筋笼3道吊点均使用Φ40圆钢。

3.4.2.桁架

为了防止钢筋笼在起吊过程中产生不可复原的变形，各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架，包括每幅钢筋笼设置两榀起吊主桁架和中间一道加强桁架（钢筋笼宽度在4m以下的可不设加强桁架），主桁架由Φ25“X”形钢筋构成，加强桁架由Φ25“W”形钢筋构成。

横向桁架采用Φ20@3000“X”型布置。

见附图01：

地下墙钢筋笼施工用筋详图

3.4.3.搁置钢板

采用250×150×20钢板，烧焊在每道主吊点下方30cm左右的钢笼两侧，主要用于其下穿过钢扁担后临时搁住钢筋笼，然后换钢丝绳变换吊点以便继续下放钢筋笼和作为最终临时搁置钢筋笼到设计标高，待混凝土浇灌完成24小时后方可割除吊点钢筋，取出钢扁担。

每幅钢筋笼上截需要16块搁置钢板，下截需要4块。

3.4.4.转角幅加强钢筋

对于拐角幅及特殊幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外，另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时以生变形。

见下图：

3.5钢筋笼对接

3.5.1对接形式

钢筋笼采用接驳器对接的形式入槽，其中上半截40m，下半截7.8m，相邻接头50%错开，错开长度40d（1.3m）。

对接形式见下图：

3.5.2钢筋笼对接流程

（1）下段钢筋笼吊入槽内，用钢梁挑住暂搁在导墙上；

（2）起吊上段钢筋笼，在自然垂直状态下对准下段钢筋笼；

（3）缓慢下放上段钢笼，使各组纵向主筋配对理顺；

（4）对钢筋笼四周有对接限位标志的几组纵向主筋拧紧接驳器；

（5）重新拎起钢筋笼，使上下段钢筋笼呈自然垂直状态；

（6）对其余各组纵向主筋拧紧接驳器；

（7）对设置吊环的几组纵向主筋拧紧接驳器；

（8）完善导管插入通道与导管导向筋；

（9）补焊水平钢筋，补焊包角钢筋、保护层垫块。

最后将对接成整幅的钢筋笼下放入槽。

4.钢筋笼吊装过程重其他注意事项

（1）作为钢筋笼最终吊装环中杆构件的钢筋笼上竖向钢筋，必须同相交的水平钢筋自上而下的每个交点都焊接牢固，

（2）在钢筋笼起吊前必须重新检查吊点和搁置板的焊接情况，确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊。

（3）在起吊前仔细检查吊具、钢丝绳的完好情况，必须符合安全规范要求。

对于吊具的检查重点是对滑轮及钢丝绳质量的检查，如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑轮有裂纹现象，一律不得使用。

（4）在起吊前检查导管仓内是否有异物，如有必须清除。

（5）检查导管仓内导向钢筋的连接情况，确保焊接牢固。

（6）起吊前必须清除钢筋笼内的杂物，避免在起吊钢筋笼过程中发生高空坠物的事故。

（7）起吊必须服从起重工的指挥，确保钢筋笼平稳、安全起吊。

（8）钢筋笼在入槽过程中割除导管仓内的加固钢筋，确保导管仓顺直、畅通。

（9）钢筋笼在入槽过程中仔细检查接驳器的完好情况，如有发生接驳器或钢筋脱焊和接驳器帽子脱落现象必须马上弥补后再入槽。

（10）如钢筋笼下放困难切不可强行冲击下放，必要的时候将钢筋笼重新拎出，对槽段重新处理后再入槽。

5.起重吊装安全措施

（1）钢筋笼吊装之前必须由项目经理签发吊装令。

（2）起重机的指挥人员必须经过培训取得合格证后，方可担任指挥。

作业时应与操作人员密切配合。

操作人员应严格执行指挥人员的信号，如信号不清或错误时，操作人员可拒绝执行。

如果由于指挥失误而造成事故，应由指挥人员负责。

（3）起重机的变幅指示器、力矩限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置。

必须齐全完整、灵敏可靠，不得随意调整和拆除。

严禁用限位装置代替操纵机构。

（4）起重机作业时，重物下方不得有人停留或通过。

严禁用非载人起重机载运人员。

（5）起重机必须按规定的起重性能作业，不得超载荷和起吊不明重量的物件。

在特殊情况下需超载荷使用时，必须有保证安全的技术措施，经项目技术负责人批准，有专人在现场监护下，方可起吊。

（6）严禁使用起重机进行斜拉、斜吊和起吊地下埋设或凝结在地面上的重物。

（7）履带式起重机变幅应缓慢平稳，严禁在起重臂未停稳前变换档位。

起重机满载荷或接近满载荷时严禁下落臂杆。

（8）履带式起重机如必须带载行走时，载荷必须符合规范要求，并要求行走道路坚实平整，重物应在轻重机行走正前方向，重物离地面不得超过50cm并栓好拉绳，缓慢行驶。

严禁长距离带载行驶。

（9）履带式起重机行走时转变不应过急，如转弯半径过小，应分次转弯。

下坡时严禁空档滑行。

（10）履带式起重机通过地面水管、电缆等设施时，应铺设木板保护，通过时不得在上面转弯。

6应急预案

6.1.钢筋笼放不到位

（1）当发生钢筋笼下放困难时，有可能是端头倾斜将钢筋笼卡住、槽壁两侧土体径缩将钢筋笼卡住、在下放钢筋笼过程中突然发生坍方造成槽壁深度不到位等原因造成的，当发生钢筋笼下放困难但是具备下列条件时，可尝试继续下放钢筋笼。

●在钢筋笼下放到距离设计标高还有不到10m处虽然受到阻碍，但通过反复上下松动能够不断下去。

●槽壁深度仍然符合设计标高。

（2）如果是端头倾斜造成钢筋笼下放不到位时，必须事先用超声波测量端头垂直度，得出端头侵入钢筋笼的程度，然后适当割除分布筋，收缩主筋，主筋数量不变，然后再放钢筋笼。

（3）当钢筋笼被卡住的时候，不能强行冲击下放，当钢筋笼反复上下松动多次不能放到位的，需将钢筋笼全部拎出，查明原因并处理好后再重新下放。

6.2.钢筋笼起吊过程中发生变形、散架

必须严格按照施工组织设计的要求，进行吊点布置和对钢筋笼进行加强，起吊钢筋笼时，必须先将钢筋笼整体拎高30cm，观察有无变形或有电焊被迸开的现象，如果有，则立刻将钢筋笼放下，加固后方可继续起吊。

当钢筋笼吊到空中发现有变形现象时不得强行吊起，必须马上疏散附近施工人员，同时将钢筋笼放到地上，对变形钢筋笼进行整形、加固后再重新起吊。

钢筋笼起吊发生变形、散架事故和补救措施通常有如下情况：

（1）第一道吊点范围钢筋笼头部向上弯曲

发生原因：

●纵横向桁架软弱；

●桁架和分布筋电焊不牢固；

●吊点钢筋焊接不牢固。

补救措施：

●首先用神仙葫芦和千斤顶将已经弯曲的钢筋笼调直；

●如果钢筋笼只设置了两榀桁架，则在两榀桁架之间再增加一榀桁架；

●主吊前两道吊点范围的桁架钢筋、主筋和分布筋全部电焊加固，桁架钢筋和分布筋相交的两个点更要全部焊接；

●加强第一道吊点的横向桁架，可以用双排Ф25以上的“×××”形钢筋加强。

（2）主吊和副吊之间的钢筋笼部分发生弯曲、断裂

发生原因：

●纵向桁架薄弱，钢筋笼较宽，只放了2榀桁架；

●主、副吊之间的距离过长，超过4m；

●起吊过程中两部分吊车配合不当；

●桁架钢筋、桁架与分布筋焊接不牢固。

补救措施：

●增加纵向桁架的数量；

●调整吊点位置，将主、副吊之间的距离调整到不大于3.5m；

●双机配合起吊，避免两部吊车拉扯钢筋笼；

●加强焊接质量。

（3）转角幅钢筋笼“包饺子”

发生原因：

●斜撑拉杆强度不够或焊接不牢固；

●转角幅内边的分布筋未和所经过的钢筋焊接牢固；

●开始起吊过程中,钢筋笼发生倾翻。

补救措施：

●合理设置斜撑拉杆，当发生扭曲后，可先用神仙葫芦或千斤顶效直，然后着重加强每一道吊点之间的斜撑，尤其是第一道吊点处斜撑，斜撑钢筋必须要拉到两榀桁架处，斜撑钢筋的规格要大于Ф25；

●转角幅内边对穿的分布筋同经过的每根钢筋都必须要焊接牢固；

●如果转角幅一边竖起来较高，为避免在开始起吊钢筋笼过程中，竖起来的边向一边侧翻，可用幅吊的幅钩吊一根钢丝绳，拉住钢筋笼。

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