天津西站至天津站连续墙钢筋笼吊装方案2.docx
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天津西站至天津站连续墙钢筋笼吊装方案2
连续墙钢筋笼吊装方案
一、工程概况
天津地下直径线为连接天津铁路枢纽天津站至天津西站的连络线，全线总长约5.2km，该工程自天津西站东端引出，出站后于DK0+650进入地下，下穿河北大街下沉式互通立交，上跨规划地铁六号线，穿越志诚道快速路后，在规划泰达城北侧边缘通过，折向南沿子牙河敷设，在慈海桥引桥下穿越，再往前过引滦纪念碑后下穿南运河，沿海河西岸在金刚桥主（7号）、辅（6号）桥墩基础间穿越，下穿规划地铁四号线，从狮子林桥西侧通过后东折，在桥下游斜穿海河，过规划嘉海小区南角，沿滨海道下穿胜利路、天津站西货场和京山铁路之后于DK4+540出地面，在城际与普快车场之间引入天津站。
穿越海河隧道全长3.61km，占线路总长的69.4%，隧道主要采用明挖法及盾构法施工，其中两端明（盖）挖隧道合计长度1197（短链合计40.792m），盾构隧道长度2413m。
隧道明挖段框构宽12.88m，高8.72m。
盾构段直径11.6m，隧道底距地面最深处约31.6m。
明挖法施工的围护结构为地下连续墙，施工区段分为两段，第一段为DK1+524～DK1+790.5，其中DK1+524～DK1+767.112段地连墙宽度0.8m,单幅长度243.112m，DK1+767.112～DK1+808.5段为盾构始发井，合计长度94.004m；第二段为DK3+915.5～DK4+170,其中DK3+915.5～DK3+939段为盾构始发井，连续墙宽度1m，合计长度74.2m，DK3+939～DK4+170段地连墙宽度0.8m，长度231m，上述两段地连墙墙宽0.80m总长度1116.526m，盾构始发井段地连墙墙宽1.00m，总长度168.302m。
本工程连续墙宽800mm和1000mm，共195幅。
连续墙根据幅深、幅宽和配筋共分为34种类型。
二、钢筋笼起吊重量、高度及配备机械分析
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。
以胜利路盾构始发井段工程为例，最重钢筋笼为DBZ-1、DBZ-2型，其采用单边工字钢钢筋笼重61t，可将其考虑施工二期槽，并将其做成2个L型钢筋网片；第二重钢筋笼是一期槽段（选择在幅宽较窄的槽段4米段）其重量48t（双工字钢）。
盾构井以外的重量多为30~38吨之间。
查得160t吊车的技术参数值，臂长在56m，幅度在12m，可起吊48t重物。
副吊车70t配合起吊满足吊装要求（详见附后的吊车技术参数表）。
最长钢筋笼45.8m及最大重量为48t考虑。
经计算（见后第页验算表），主吊机160t起吊重量为23.9t，则副吊机的起吊重量为：
24.1t。
起吊点部位全在钢筋笼底部穿杠（厚壁钢管直径100mm，壁厚20mm）。
钢丝绳伸向底部穿杠整体起吊。
钢筋笼横向加固详图见下图所示：
钢筋笼纵向加固详图见下图所示：
吊装高度验算：
钢筋笼离地高度300mm，最长钢筋笼为45800mm，吊装绳具高度（钢筋笼顶至主吊钩处）为4509mm。
主吊钩以下的起重高度为50609mm。
二、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。
2、机械的选择
主吊机采用160t履带吊；副吊机采用70t履带吊。
3、吊具设置
吊绳采用ø56和ø37、ø31、ø26三种钢丝绳,钢丝绳直接挂在吊机的吊钩上。
卡环型号采用GD40，其安全荷重为350KN,即每个吊点可承受35t的拉力。
滑轮采用35t。
主吊设单轮滑轮，副吊采用双轮滑轮。
4、吊装程序
1）钢筋网片制作、焊接质量检查。
2）吊点制作：
以长度45.8m钢筋笼设置吊点（其它钢筋笼长参照设置）
为减少钢筋笼的变形，吊点设置原则是最大限度的减少钢筋笼的最大弯矩。
水平吊点设置五道，第一道设于钢筋笼顶端第一道水平筋处,第二道设在第一道向下11米，上、下各设置2个起吊点，由主吊机负责起吊。
第三道、第四道、第五道分别设置于距钢筋笼底3m和11m、19m处，每道设2个吊点共6个吊点，由副吊机负责起吊。
在每个吊点的位置水平方向增加二个ø32mm加劲环筋，增加吊点位置的局部稳定性。
吊点布置图示意图及钢筋笼在水平状态下的受力图如下：
经计算，副吊A支点的受力为6.288t，B支点的受力为9.432t，C支点的受力为8.38t，则副吊机的起吊重量为：
6.288+9.432+8.38=24.1t。
经计算，主吊D支点的受力为2.09T，C支点的受力为17.297t，E支点的受力为6.603t，则副吊机的起吊重量为：
17.297+6.603=23.9t。
3）用一根钢丝绳Φ31经主钩下的滑轮连接1#吊点和3#吊点连接，再用另一根钢丝绳Φ31经主钩下的滑轮连接2#吊点和4#吊点，最后将扁担挂在主吊机的吊钩上。
起吊后钢丝绳与水平面的夹角不得小于45º。
如下图所示：
4）用一根Φ20钢丝绳经副机扁担下双滑轮连接5#吊点、7#吊点及9#吊点，再用另一根钢丝绳连续6#吊点、8#吊点及10#吊点，最后使用扁担上的钢丝绳挂在副吊机的吊钩上。
起吊后钢丝绳的与水平面的夹角不得小于45º。
5）起吊时，主吊机吊绳挂到距钢筋笼顶部的第一排水平筋下的吊点及距第一个吊点11米处，副吊机挂到钢筋笼下端三排吊点上，主副吊机吊钩同时起吊，在钢筋笼以水平状态提升约50cm后，主吊钩继续提升，副吊钩则水平方向沿主吊机方向移动，缓慢使钢筋笼由水平转成垂直悬吊状态。
起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖拉。
如果钢筋笼吊起后在空中摇摆，可在钢筋笼的下端系拽引绳用人力操纵。
6）移动主吊机至适合沉放钢筋笼的位置，将钢筋笼再对位后垂直沉放入槽中。
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。
7）当钢筋笼沉放至底部吊点位置时，拆除套在钢筋笼上的卡环及绳索、相应的吊具。
继续沉放至临时支撑点加强钢筋位置，用四根Φ100壁厚20mm的钢管，横穿过钢筋笼并搁置在导墙上，将钢筋笼挂住。
拆除套在钢筋笼顶部的一排吊点上的卡环、绳索及相应的吊具，再将卡环套在钢筋笼顶端的吊环上，用主吊车吊住钢筋笼。
8）稍稍提升钢筋笼，抽出横在导墙上的钢管，继续下沉钢筋笼至设计标高,用2根Φ100壁厚20mm的钢管穿过吊环并搁置在导墙上，稳定住钢筋笼。
5.钢筋笼加固筋及吊点设置钢筋用量统计（按5m幅宽、钢筋笼长45.3m）
序号
项目名称
规格
单位
数量
备注
1
纵向剪刀筋
Ф25
m
200
单根长10m,共20根
2
吊点部位横向加强筋
Ф28
m
60.68
按5排吊点每排8个z字筋
3
吊点部位两端桁架筋加强
Ф22
m
42.92
按5排吊点每排8个
4
各吊点定位环筋
ф32
m
19.55
每个钢筋笼23个,单个长0.85m
5
吊环筋
ф32
m
11.76
4个吊环,单个长度2.94m.导墙标高以2.3m计。
单幅槽段合计钢筋用量为:
1490.55t
三、安全性计算
1、钢丝绳的选用及验算
①主吊机扁担处钢丝绳
扁担处及钢丝绳选用ø56mm、公称抗拉强度为2000mpa的钢丝绳（6×37）。
最重钢筋笼以48T计算，Q=480KN；n为钢丝绳根数，n=2；
β为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于60º。
每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sinβ）=（480/2）*（1/sin60º）=277.13KN，式中n为钢丝绳的根数。
对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-1996《钢丝绳》，ø56mm、公称抗拉强度为2000mpa的钢丝绳（6×37）的破断拉力总和为2175KN。
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0.82）乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=2175*0.82=1783.5KN
选用ø47.5mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。
容许拉力T=P/K=1783.5/6=297.25KN
根据计算结果实际拉力277.13KN小于钢丝绳的容许拉力297.25KN，经计算选用ø56.0mm的钢丝绳符合安全要求。
②副吊机扁担处钢丝绳
扁担处及钢丝绳选用ø37mm、公称抗拉强度为1550mpa的钢丝绳（6×19）。
起吊重量以24.1T计算，Q=241KN；n为钢丝绳根数，n=2；
β为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于60º。
每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sinβ）=（241/2）*（1/sin60º）=104.36KN，式中n为钢丝绳的根数。
对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-1996《钢丝绳》，ø37mm、公称抗拉强度为1550mpa的钢丝绳（6×19）的破断拉力总和为798.5KN。
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=798.5*0.85=678.73KN
选用ø37mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。
容许拉力T=P/K=678.73/6=113.12KN
根据计算结果实际拉力104.36KN小于钢丝绳的容许拉力113.12KN，经计算选用ø37.0mm的钢丝绳符合安全要求。
③主吊机扁担滑轮下部钢丝绳
主吊机的钢丝绳拟选用ø31.0mm、公称抗拉强度为1700mpa的钢丝绳（6×19）。
最重钢筋笼以48T计算，Q=480KN；n为钢丝绳根数，n=4；
β为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于45º。
每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sinβ）=（480/4）*（1/sin45º）=84.85KN，式中n为钢丝绳的根数。
对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-1996《钢丝绳》，ø31.0mm、公称抗拉强度为1700mpa的钢丝绳（6×19）的破断拉力总和为608.5KN。
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=608.5*0.85=517.225KN
选用ø31.0mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。
容许拉力T=P/K=517.225/6=86.20KN
根据计算结果实际拉力84.85KN小于钢丝绳的容许拉力86.20KN，经计算选用ø31.0mm的钢丝绳符合安全要求。
④副吊机扁担滑轮下部的钢丝绳
副吊机的钢丝绳拟选用ø26mm、公称抗拉强度为1700mpa的钢丝绳（6×19）。
副吊机最大起重量按24.1t计算，Q=241KN；n为钢丝绳根数,n=6；
β为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于45º。
每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sinβ）=（241/6）*（1/sin45º）=56.8KN；
对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-1996《钢丝绳》，选用ø26mm、公称抗拉强度为1700mpa的钢丝绳（6×19）的破断拉力总和为439KN。
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=439*0.85=373.15KN
选用ø24.5mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。
容许拉力T=P/K=373.15/6=62.19KN
根据计算结果实际拉力56.8KN小于钢丝绳的容许拉力62.19KN，经计算选用ø26mm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160t汽车吊，设备型号为QY160或其他同种性能的汽车吊，根据其吊装能力的机械性能表（见附件160t技术参数表），当吊车的臂杆伸长到56m、作业半径为12米时，其吊装重量为48t。
。
主吊机的最大受力出现在独立吊装时，此时的起吊受力为48t，本工程钢筋笼、吊索高度及钢筋笼底离地高度共计50.6m，故副吊机采用160t汽车吊能满足受力要求和施工高度、作业半径的要求。
附件1QUY160性能表
主臂长（m）
20
23
26
29
32
35
38
41
44
47
50
53
56
59
62
65
度
5
160
6
142
140
130
7
123.8
123
115
110
105
8
105
102.5
99
95
92
90
85
9
90
88
85
84
83
80
77.2
72
10
80
76.5
75
73
72
71.6
70
66
63
62
12
62
59.5
59.5
59.2
58
57.4
57.2
55
53.5
53
51
49
48
47
14
50
48
50
50
49
49
48.8
46.7
45
45
44
43
42
40.8
40
38
16
42
42
42
41.5
41.2
41
40.6
40
38.5
37.8
37.5
36.8
36.2
35.5
35.5
34
18
36
36
36
35.2
35
35
34.4
34
33
32.5
32
31.8
31.5
31.4
31.3
20
31
31
31
30.6
30.5
30.5
30.5
30.2
29
29
28.5
28
27.5
27.2
27.1
22
28
27
27
27
26.8
27
26.6
26
26
25
25
24.6
24.2
23.8
24
24.5
24.2
24
23.8
23.8
23.8
23.6
23.5
23.4
23
22.6
22
21.8
21
26
22
21.6
21.5
21.5
21.5
21.2
21
21
20.6
20.5
20
19.8
19
28
20
20
19.3
19.2
19.2
19
19
18.8
18.6
18.2
18.1
17.3
30
18
17.5
17.5
17.5
17.2
17
17
16.8
16.5
16.5
16
32
16
16
16
16
15.7
15.6
15.5
15.3
15
15
14.8
34
14.8
14.5
14.5
14.2
14.2
14
13.9
13.8
13.8
13.5
36
13.5
13.3
13.2
13.1
13
12.8
12.6
12.5
12.2
38
12.2
12.1
12
11.9
11.8
11.6
11.5
11.2
40
11.2
11
11
10.8
10.5
10.5
10.2
42
10.5
10.2
10
9.8
9.7
9.5
44
9.8
9.5
9.3
9.1
9.0
8.6
46
8.6
8.5
8.3
8.3
8.0
48
8.0
7.6
7.6
7.3
50
7
7
6.8
55
6.4
6.1
6.0
3、副吊机的选用及验算
副吊机采用70t履带吊机，设备型号为QUY70或其他同规格的履带吊车，根据其吊装能力的机械性能表（见附件1QU70性能表），当吊车的臂杆伸长到27m、作业半径为7米时，其额定吊装重量为30.1t。
本工程配合作业起吊最大吊装高度为23m，最大起重重量约为24.1t（包括钢筋笼、预埋件、钢丝绳、扁担重量），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，副吊主要将钢筋笼的底部吊起离开地面约30~50cm即可,故副吊机采用70t履带吊机能满足受力要求和施工高度及作业半径的要求。
附件2QUY70性能表
主臂长
12
15
18
21
24
27
30
33
36
39
42
45
48
51
54
57
倍率
度
12
12
10
8
8
6
6
6
4
4
4
3
3
3
3
3
3.8
70
4
65
65
58.2
51.2
5
53.5
52.3
51
49.8
44.2
37
6
40
40.1
39.3
38.5
37.7
36.9
34
30.4
7
32.1
32
31.8
31.2
30.6
30.1
29.5
28.9
27.1
24.3
8
26.6
26.5
26.4
26.2
25.8
25.3
24.8
24.3
23.9
23.4
21.9
19.9
9
22.6
22.5
22.4
22.3
22.2
21.8
21.4
21
20.6
20.2
19.8
19.4
18.1
14.6
10
19.7
19.5
19.4
19.3
19.2
19.1
18.7
18.4
18
17.7
17.3
17
16.6
14.6
14.6
13.7
12
15.4
15.3
15.1
15
14.9
14.8
14.6
14.3
14
16.7
13.5
13.2
13.3
13.1
12.8
14
12.6
12.5
12.4
12.2
12.1
12
11.9
11.7
11.5
11.3
11
10.8
10.9
10.7
10.5
16
10.5
10.4
10.2
10.1
10
9.9
9.8
9.6
9.5
9.2
9
9.1
8.9
8.7
19
8.3
8.1
8
7.9
7.8
7.6
7.5
7.4
7.3
7.7
7
6.9
6.8
20
7.6
7.5
7.3
7.2
7.1
7
6.8
6.7
7.1
6.5
6.3
6.2
22
6.7
6.5
6.4
6.3
6.2
6
5.9
5.8
6.6
5.5
5.4
5.3
24
5.8
5.7
5.5
5.4
5.3
5.1
5
5.7
4.8
4.6
4.5
26
5
4.9
4.8
4.6
4.5
4.4
4.9
4.1
4
3.9
28
4.4
4.2
4.1
4
3.9
4.3
3.6
3.5
3.3
29
4.1
4
3.9
3.7
3.6
3.7
3.4
3.2
3.1
30
3.8
3.6
3.5
3.4
3.5
3.1
3
2.9
32
3.4
3.2
3.1
3
3.3
2.7
2.6
2.5
34
2.9
2.8
2.6
2.9
2.4
2.3
2.1
36
2.5
2.3
2.5
2.1
1.9
1.8
37
2.3
2.2
2.2
1.9
1.8
1.7
38
2.1
2.1
1.8
1.7
1.5
39
1.9
1.9
1.7
1.5
1.4
40
1.8
1.6
1.4
1.3
42
1.7
1.3
1.2
1.1
4、主副吊机共同作用时的验算
双机抬吊的起重机起重量应满足下式要求：
（Q主+Q副）K≥48t,取起重机的降低系数K=0.8
则（48+30.1）×0.8=62.48>48
满足要求
四、地下连续墙钢筋笼起重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、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
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
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