柳西站钢筋笼吊装施工专项方案.docx

1、柳西站钢筋笼吊装施工专项方案一、编制依据1.1编制目的 在熟悉设计图纸和现场环境的基础上，制定合理的施工方案，选择先进的施工方法，采取可靠的技术措施，建立完善的保证体系，配置足够的施工资源，确保安全、质量、进度和文明施工及环保控制目标的全面实现。1.2编制依据1）宁波市轨道交通4号线土建工程TJ4005标柳西站相关设计资料、合同文件、招标文件及投标文件；2）宁波市轨道交通4号线土建工程TJ4005标柳西站相关会议纪要和设计图纸；3）宁波市轨道交通4号线工程勘察柳西新村站详勘报告正式稿2015年10月；4）施工现场踏勘调查所收集的资料；5）钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2012）6）建筑施工起

2、重吊装安全技术规范(JGJ 276-2012)7）起重吊装常用数据手册8）宁波市轨道交通指挥部4号线工程设计总体组指定的有关文件9）大型起重机械设备安全管理规定10）其中吊装技术与常用数据速查11）机具设备选用计算和安全作业操作技术规范手册12）履带式起重机性能参数1.3编制原则1）施工指导思想：施工方案可行、施工技术先进、施工组织科学，重信誉、守合同，合格、安全、按期完成本工程；2）严格执行施工过程中涉及的相关标准、规范和规程；3）突出重难点、突破难点、科学管理、内容全面、思路清晰，以确保施工安全为前提，可操作性强；4）确保施工安全、工程质量、文明施工和环境保护符合相关规范、标准、法律、法规

3、的要求，实现各项施工目标；5）信息化施工，设立现场监控监测分中心，采用监控系统和信息回馈系统指导施工的依据，根据监控提供的信息及时调整施工参数。二、工程概况2.1工程概述柳西站设于苍松路长青路路口北侧沿苍松路呈南北走向，西侧部分位于柳西河内，车站为地下两层单柱双跨、双柱三跨钢筋混凝土箱形结构，其地下一层为车站站厅层，地下二层为车站站台层。车站为地下二层结构，长269m，宽19.924.0m，标准段深16.1816.53m，南北端头井深分别为21.861m、21.275m；围护结构采用1000mm厚地下连续墙，钢筋砼+钢管内支撑体系。本工程钢筋笼分别有“”、“L”、“V”、“Z”型四种形式，钢筋

4、笼的厚度为860mm，钢筋笼长度为标准段39m、端头井41m，其中有12幅地连墙受110KV高压线影响，需分节吊装。 2.2周边环境本车站周边环境复杂，临近车站东侧有天海大酒店（砼24，800钻孔灌注桩基础，距离车站主体基坑最近11.7m）、宁波大公馆（砼14，600钻孔灌注桩基础，距离主体基坑38m，距离附属基坑约33m）、宁波TCC佳酿有限公司（混2，条形基础，施工前拆除）。车站西侧为柳西河，现状河道宽度约2750m。车站场区内地下管线密集，主体围护施工之前需将影响主体基坑施工的管线向东侧临时迁改，施工期间需重难点保护。车站范围内，垂直于苍松路方向，有一悬高约20m的110KV高压线9（原

5、位保护）；沿苍松路方向主要管线有：电力（600*400，局部900*150，电压10KV）、饮水管（砼DN300埋深约1.1m）、通信管（塑10架空7.0m）、电信管（300*200）、燃煤气管（DN110中压）等。图2.2.1-1柳西站平面位置图2.3工程地质、水文地质概况1）场地地形地貌柳西站位于宁波市海曙区苍松路上，沿苍松路南北向敷设。地貌类型属于滨海冲湖积平原，地形开阔较平坦，地面标高在2.353.78m左右。2）主要工程地质土层根据地质勘察报告，主要土层分布如下：1a层杂填土、2层黏土、3b层淤泥质黏土、1层黏土、2b层淤泥质黏土、1a层砂质粉土、2层粉质粘土、1b层淤泥质粉质粘土、

6、1b层粉质粘土、1t层黏质粉土、4a层粉质黏土、4b层黏质粉土、1粘土、3a层黏土、1层粉质黏土、1t层砂质粉土、2尺粉质粘土、1层粉砂、1a层粉质黏土、1t层粉砂。图2.1.6-1地质断面图（左线）图2.1.6-2地质断面图（右线）3）水文地质条件概况根据本次勘察资料及区域水文地质资料，本场地地下水可分为三类：（1）松散岩类孔隙水；该类型水主要赋存与场区表部杂填土和浅部淤泥质土层中，主要补给来源为大气降水、地表水、管线渗漏等，水位随季节而变化。潜水位变幅一般在1.0m之间。勘察期间实测的各勘探孔潜水稳定水位埋深为0.901.90m，相应标高为0.832.48m。（2）浅部孔隙承压水；该类型水

7、主要赋存于1a层砂质粉土中，含水层分布不连续，含水层厚0.704.50m，属微透水，水量较小，主要接受上部孔隙潜水的入渗透补给，据详勘S13XW2抽水试验孔实测水位埋深在1.351.60m，相应水位标高为0.951.20m。（3）孔隙承压水第11层孔隙承压水；主要赋存于1t层黏质粉土、4b层黏质粉土中。1t层黏质粉土透镜体状分布，含水层厚1.2010.20m，属弱透水，涌水量小，根据初勘S13CW1抽水试验孔实测，1t水位标高为-0.250.20m。4b层黏质粉土全场分布，但厚度较小，含水层厚0.804.20m，属弱透水，涌水量小，据详勘S13XW1抽试验孔实测4b层水位埋深在1.651.90

8、m，相应水位标高为0.831.08m。第12层孔隙承压水；该类型水主要赋存于层砂土中，透水性好，属中等、强透水，水量丰富，据本标段初勘抽水试验孔S15CW1、S17CW1实测静止水位标高为-1.83-1.53m。2.4钢筋笼概述本工程钢筋笼分别有“”、“L”、“V”及“Z”型四种形式，钢筋笼的厚度为800mm，标准段钢筋笼长度均为39m，最大重量约34t；端头井钢筋笼长度均为41m，最大重量约32t，主吊吊索吊具重量约为2.5t。3、总体筹划3.1 施工任务划分及施工队伍安排为了便于施工管理，对参建队伍进行了细致的分工，拟投入26人负责地下连续墙钢筋笼吊装作业。详细人员安排计划见附表3.1。表

9、3.1 吊装工程劳动力组织安排序号工 种人 数备 注1起重指挥2白班、夜班各一人2起重司机4白班、夜班各两人3起重工16每班起重工按8人配置4安全员2白班、夜班各一人5司索工2白班、夜班各一人3.2 机械设备安排与使用计划3.2.1 机械设备配备原则1）严格按照合同工程量配置各类施工机械设备并按照工程进度计划进行机械设备调配。2）施工过程中充分发挥机械设备的效率，避免窝工及停产，确保工程顺利进行。3）保证机械设备性能合理， 配套完善，所有机械设备的崭新程度系数均达到80%以上。4）机械设备调配严格按照工程进度计划实施，进场机械未经业主或者监理同意不得私自撤场。5）除以上四点还要遵循业主的以下要

10、求：所有用于本工程的机械设备类型适用配套、状况良好、技术性能满足合同要求，工程质量安全可靠。遵循宁波市安全文明施工标准化施工相关规定，出入工地的运输车辆，应冲洗干净并确认不会对外部环境污染后，方可让车辆出入;装运建筑材料、土石方、建筑垃圾及工程废渣的车辆，采用有效的防护措施，保证车辆途中不污染道路和环境。3.2.2机械设备投入计划施工机械设备汇总表 表3.2 主要机械设备投入计划见表地下连续墙钢筋笼吊装工程的主要机械设备序号名 称数 量型 号进场时间1主吊履带吊1台200T2015.112副吊履带吊1台80T2015.113主吊扁担梁1个100T2015.114副吊扁担梁1个50T2015.1

11、15单门滑轮2只50T2015.116单门滑轮4只25T2015.117卸扣4只50T2015.118卸扣8只25T2015.119卸扣8只16T2015.113.2.3起重机械日常保养、维修管理措施及制度1）起重机械设备使用必须坚持“安全第一，预防为主”的原则。任何单位和个人不得违章指挥，违章使用，违章操作起重机械设备；2）起重机械设备要保证机组人员相对稳定，做到定人、定机、定岗位职责的“三定原则”，且做到持证上岗；3）起重机械设备要建立技术经济档案，内容包括：原始技术资料和交接凭证，历次大修、改造记录、运转时间记录、事故记录和其他相关资料；4）机组人员每天操作起重机械设备前要先对设备进行日

12、常检查，经检查无任何故障方可操作；5）起重机械设备在使用过程中发现设备出现不正常情况时，应马上停止作业，对其进行检查，排除问题以后方可继续工作；6）机组人员必须每天做好交接班，认真填写交接班记录和运转记录；7）起重机械设备保养用油必须按使用说明定人、定点、定时、定质、定量加注、更换并做好记录；使用前要做好沉淀（过滤）及油料常规化验并及时收回废油；8）起重机械设备的维修配件必须使用优质品，不得以次充好；并做到收、发配件手续齐全；9）起重机械设备维修保养后必须做好记录，整理后留存归档；10）起重机械设备的停放要防风、防雨、防冻、防火、防腐。在设备的显要位置挂其有关的保养规程；3.3 吊装筹划3.3

13、.1 起吊及行走时周边场地状况钢筋笼吊装场地及行走路线周围无电力架空线，目前车站西北侧和西南侧的地下管线待迁改完成后，再进行该区域的钢筋笼吊装。3.3.2 起吊及行走路线履带吊起吊位置、地连墙分幅位置、吊装走行路线以及钢筋加工设备位置等内容均在成槽阶段场地平面布置图上体现（详见附图一）。4、钢筋笼吊装4.1 钢筋笼吊装方案综述 本工程地下连续墙钢筋笼笼长为（38.9540.95）m，钢筋笼采用整体吊装。 钢筋笼吊放具体分六步走：第一步：指挥200t、80t两吊机转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。第二步：检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊。第三步：钢筋笼吊至离地面1米后

14、，主吊200t起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，随时指挥辅机配合起钩。第四步：钢筋笼吊起后，200t主吊机向左（或向右）侧旋转、80t吊机顺转至合适位置，让钢筋笼垂直于地面。第五步：指挥起重工卸除钢筋笼上80t吊机起吊点的卸扣，然后远离起吊作业范围。第六步：指挥200t吊机吊笼入槽、定位，吊机走行应平稳，钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。4.2路基承载力计算1）地基验算：硬化面下方土体长期处于压实状态，所以其压实系数较大，根据建筑地基处理技术规范（条文说明）中知其地基承载力特征值fak可取值130180kpa（具体视其压实系数较大则取最高值），但本次计算按最不利情况最低值130kpa进行验

15、算。QUY200-200T履带吊配重60t，自重20t，考虑最不利荷载组合，即吊装38.95m钢筋笼（36.14t）时，机械施加在路面上的合力为116t。另外根据安全储备需要其系数取值为1.2，所以其总压力为N=1169.81.2=1364.16KN。根据200T履带吊参数可知其履带长为9.11m，宽1.2m，另根据建筑地基处理技术规范考虑回填压实粘土层为硬壳层，其地基垫层的压力扩散角可取值为23，所以通过压力扩散至重载路底面下时其总的接地面积为（9.11+tan230.252）（履带长）（1.2+ tan230.252）（履带宽）2=26.28m2。所以，1364.16/26.28=51.9

16、1kpa130kpa，地基满足要求。图4.1 压力扩散示意图2）重载路验算：采用厚25cm钢筋砼路面，砼等级C30，配筋采用HRB40016钢筋间距200（横）200（纵）mm双层钢筋网。现对重载路钢筋做相应验算如下：钢筋混凝土面层的配筋量按下式确定。式中： As-混凝土面层宽（或长）所需的钢筋面积（mm2）； Ls-纵向钢筋时，为横缝间距（m）；横向钢筋时，为无拉杆的纵缝或自由边之间的距离（m）； h-面层厚度（mm）； -面层与基层之间的磨阻系数，基层为水泥、石灰或沥青稳定粒料时，可取1.8；基层为无结合料的粒料时，可取1.5； fsy-钢筋的屈服强度（Mpa），=（1662501.8）/

17、335=129mm2每延米宽路面配1根16钢筋即可，所以按目前16200200是满足要求的。同时参考公路水泥混凝土路面设计规范（JTJD40-2002）可知所选混凝土路面厚度250mm满足规范要求。表4.1 水泥混凝土面层厚度的参考范围交通等级特重重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度（mm）260250240272402602302502204.3钢筋笼吊装施工工艺及流程4.3.1施工工艺地下连续墙钢筋笼吊装施工工艺见下图：图4-1 地下连续墙钢筋笼吊装施工工艺4.3.2钢筋笼吊装过程示意图图4-2 钢筋笼吊装过程示意图钢筋笼起吊前现场人员进行全面检查采用双机

18、抬吊法将钢筋笼缓缓提升主吊缓慢拔高，副吊配合向上托送钢筋笼主吊完全将钢筋笼吊起后拆除副吊钢丝绳吊具钢筋笼由型钢担住稳定后，拆除扁担吊具等，此时钢筋笼完全由主吊垂直吊起，缓缓下放入槽。4.3.3钢筋笼吊放转换过程1）双机就位，开始平抬钢筋笼。2）双机平抬钢筋笼，大吊提升钢筋笼，小吊平稳向前移动。3）大吊起钩，小吊起钩缓慢运行，直至大吊吊起钢筋笼。4）小吊卸钩，大吊完全吊起钢筋笼。大吊旋转大臂，使钢筋笼转移至下放导墙处。对准分幅线，开始下放，在此过程中，专人牵拉副吊的钢丝绳，每下到一个节点地方时，大吊停止下放，专人卸除卸扣。吊放端头井钢筋笼时，需将上下两节钢筋笼对接好后再进行下一道工序。5）当副吊

19、钢丝绳全部卸除后，大吊继续下放。在大吊转换钢丝绳吊点时，用扁担卡住钢筋笼穿扁担处，大吊放下钢筋笼，使钢筋笼的重量承担在扁担上。6）安装好大吊的起吊绳和连接绳，大吊收钩，使大吊的钢丝绳受力，吊起钢筋笼，抽出扁担。大吊继续下放钢筋笼。7）在钢筋笼下放至从笼顶下第一根水平筋时，再次用扁担卡住笼头吊点处。转换大吊的钢丝绳。把大吊的钢丝绳安装在吊筋上，大吊起钩，直至提起钢筋笼至导墙上10-20cm，抽出扁担。继续下放钢筋笼，使钢筋笼的吊筋搁置在扁担上，最后卸除钢丝绳的卸甲，钢筋笼的整个吊放过程完毕。4.4吊装设备的选用4.4.1钢筋笼概况根据本工程的施工图纸，经过钢筋量的计算，由表3-2地连墙钢筋笼参数

20、表知，按6m幅端头井先行槽首开幅上部钢筋笼重量笼重33.14t，钢筋笼吊装扁担、吊钩及钢丝绳锁具等重量为 3t，总起重量36.14t，为双机抬吊时最大起重量，结构尺寸为40.95m0.86m6m。4.4.2主机选用1）主吊设备选型起重垂直高度 H 及起重机臂长 L 计算，选择计算主吊车垂直高度时，不仅要考虑主吊臂架仰角( 按 78计算) 和钢筋笼的最大尺寸、重量，还要考虑钢筋笼吊起后能旋转 180不碰撞主吊臂架，满足 BC 距离3 m(钢筋笼一半宽度考虑较宽槽段取6/2=3m)（见图4.4.2-1） 。（图2 主吊吊装示意）图4.4.2-1主吊吊装示意图起重垂直高度: H = h0+h1+h2

21、+h3+h4= 0.6+2+4+40.95+0.5=48.05m式中，h0 为起吊扁担净高(0.6 m) ;h1 为扁担上吊索钢丝绳高度(2 m)；h2为钢筋笼吊索高度(4m) ;h3为钢筋笼长度(40.95m) ;h4 为钢筋笼距地面高度(0.5 m) 。式中，b 为起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，b =BCtan 78h2 h0h1 =3*4.705-4-0.6-2= 7.515m(BC = 3m);h5 为起重臂下距地面的高度(2 m) 。2）主吊的选择根据履带吊车技术性能表，选取主臂长56m，最大起吊重量59.6t，有效高度大于54.76m 的 200 t履带吊作为主吊车。根据吊车手册

22、，带载行走时负荷率应降低30% ，则吊车的最大负荷为:59.6 ( 1 30% ) = 41.72t，大于钢筋笼重量36.14t。3）主吊性能表主机选用200t履带式起重机，起重臂接56m,主要性能见下表。表4-1 QUY200履带起重机主臂作业性能表工作半径R(米)有效起重量Q(吨)主臂长度（米）1068.6561268.1561459.6564.4.3副机选用1）副吊受力分析 钢筋笼平抬起吊时按均布荷载计算，则每米为33.14/40.95=0.809t0.81t，如图 3 所示，副吊D支点的受力为 （5+0.5*14） 0.81=9.72t，C支点的受力为（0.5*9+0.5*14）*0.

23、81t =9.315t，则副吊车的 水平起吊重量为:9.72 +9.315=19.035t0.6*33.14t=19.884t（副吊最大受力出现在钢筋笼起吊到60度角时，最大受力为钢筋笼重量重量的60%，故Q副=Q笼60%）。图4.4.3-3吊装受力分析2）副吊的选择根据履带吊技术性能表，选取主臂长37m，最大起吊重量25.78t 的 80 t 履带吊作为副吊车。( 注:副机最大作业半径 10m)双机抬吊时负荷率应降低 20% ，则副吊的最大 负荷为:25.78 (1 20% ) =20.624t，大于19.884t，经验算，100 t 履带吊可满足吊装要求。3）副吊性能表副机选用80t履带式

24、起重机，起重臂接37m，主要性能见下表。表4-2 SCC800履带起重机主臂作业性能表工作半径R(米)有效起重量Q(吨)主臂长度（米）1025.78371122.70374.4.4吊机选型验算根据整体吊装钢筋笼笼长40.95m，钢筋笼重为33.14t钢筋笼进行计算。详见吊点布置。1）横向吊点计算横向吊点设置:横向吊点按钢筋笼宽度 L布置 4 道，吊点按 0 125L、033L、0.67L、0.875L 位置为 宜。对 6m 幅宽钢筋笼，横向吊点按 0 75 m + 1 25 m + 2 m +1.25 m + 0 75 m 设置（见图4.4.4-1）。实际施工过程中根据扁担的宽度适当调整。图4

25、.4.4-1横向吊点设置2）纵向吊点计算纵向吊点选择非常重要，若吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体散架，无法起吊，因此吊点的位置确定是吊装过程中的一个关键步骤。根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼吊点位置计算如下：纵向吊点设置:纵向吊点按照钢筋笼长度 设置 4 道。主吊车 2 道，副吊车 2 道。钢筋笼纵向 受力弯矩如图 5 所示，由正负弯矩相等时所受弯矩 变形最小原理得: 图4.4.4-2 纵向吊点布置图+ M = M其中：+M=1/2*qm2 -M=1/8*qn21/2*qm2故:n=22m又:2m+3n=H（H为钢筋笼长度）得：n=1

26、1.04 , m=3.905以钢筋笼高40.95m为计算，可知n=11.04 , m=3.905因此，选择B、C、D、E四点时钢筋笼起吊时弯矩最小，但实际吊装过程中B、C中心是主吊位置，AB距离影响吊装钢筋笼。根据技术数据和实际吊装经验，在主吊段，B点可向A点移动，即令AB=0.95，BC=n+ m-0.95=14m，再结合实际施工便利与地下墙预埋钢筋位置，BC段长12m，缩小主副吊cd间距即CD=9m，相应EF增加EF=5m，在副吊段DE= n=11m,做出相应调整取14m，其他各点位置也做适度的调整，如下图4.4.4-3。图4.4.4-3 钢筋笼吊点示意图图4.4.4-4钢筋笼吊点布置图3

27、）重心计算：重心距笼顶L=20m4）吊点位置为：笼顶-笼底0.95m+12m+9m+14m+5m4.5钢筋笼吊点布置主吊吊点设8个，且钢筋笼顶端4个吊点采用加强筋加固，以备钢筋笼标高定位时支撑；副吊吊点设8个，使用钢筋加强。4.6钢筋笼吊点加固每幅钢筋笼各吊点均设置在纵向桁架筋上，以标准幅槽段为例说明，槽段钢筋笼每个吊点各用2根倒立的“U”型32钢筋予以加固，并增加桁架筋及中间位置沿垂直方向焊接两根加固筋。4.7吊点设置验算若吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体散架，无法起吊，因此吊点的位置确定是吊装过程中的一个关键步骤。1）钢筋笼吊点验算根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是

28、所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼吊点位置计算如下，钢筋笼横纵向受力弯矩见图4.7-1如示：图4.7-1钢筋笼纵向受力弯矩图钢筋笼起吊实际过程中主吊位置影响吊装钢筋笼。根据实际吊装经验以及本工程钢筋笼钢筋分布以及预埋件等特点，考虑弯矩较小对各吊点位置进行调整：笼顶下0.95m+12m+9m+14m+5m。2）转角幅吊点设置本工程的“Z”型幅由于施工难度较大，特改成两幅“L” 型来施工，由于“L” 型幅钢筋笼横向吊点与“一”型幅笼布置有区别，“L” 型幅笼垂心计算如下：拐角幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架、吊点及剪刀撑之外，另要增设钢筋笼内侧斜撑杆和外侧斜撑进行加强，以防钢筋笼在空中翻转角度时发生

29、变形。拐角幅钢筋笼横向两点吊吊点和加强示意图，如图 4.7-2。图 4.7-2 转角幅加固示意图异型槽段横向吊点布置按照以下步骤进行计算设置：第一步：根据钢筋笼断面形式和尺寸计算出钢筋笼横向重心位置。图4.7-3重心位置示意图L型钢筋笼横断面计算模型可分为钢筋笼A部分和钢筋笼B部分，图中：（x1，y1）和（x2,y2）分别是A部分和B部分的重心坐标，（x0，y0）是钢筋笼的重心坐标。假设：钢筋笼横断面质量均匀分布在钢筋笼横断面S内。钢筋笼横断面总面积为S，A部分面积为，B部分面积为；首先计算出钢筋笼横断面对X轴、Y轴的静矩：则钢筋笼横断面重心为：第二步：计算钢筋笼横断面对形心轴x1、 y1的惯

30、性矩、与惯性积；图 4.7-3 计算示意图第三步：计算横断面形心主轴方向。图 4.7-4转角幅形心主轴示意图第四步，对异形钢筋笼采用横向两点起吊时，根据结构的力学平衡原理可知：钢筋笼横断面重心应位于吊点之间；吊点外钢筋笼部分对吊点最大弯矩应尽量左右相等（图中，A部分对吊点1的最大弯矩应与B部分对吊点2的最大弯矩应尽量相等）；钢筋笼横向最大正弯矩与最大负弯矩应尽量相等（前提：钢筋笼刚度满足变形要求）；图 4.7-5转角幅钢筋笼起吊后示意图根据以上原则，应有：；根据以上计算和原则可确定吊点位置。4）钢筋笼横向吊点验算由于转角笼横向吊点与平笼布置有区别，转角笼垂心计算如下：最大转角笼尺寸为：3米+3米设置直角坐标系，AB,BC为钢筋笼水平筋所以它们的坐标是D（0+0