超長(zhǎng)地下連續(xù)墻鋼筋籠施工技術(shù)

晏青波

（中鐵十七局集團(tuán)上海軌道交通工程有限公司 山西太原 030006）

1 工程概況

1.1 工程基本情況

蘇州地鐵[竹輝路站]位于新市路與人民路交叉路口，沿新市路東西向敷設(shè)。車(chē)站為5號(hào)線與4號(hào)線換乘車(chē)站，主體結(jié)構(gòu)為地下三層雙柱三跨閉合框架結(jié)構(gòu)，車(chē)站周邊分布有文廟古玩6層辦公樓，基礎(chǔ)距離圍護(hù)基坑最近約0.8m；車(chē)站北側(cè)為蘇州市政設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司辦公樓，基礎(chǔ)距離圍護(hù)基坑最近處約2m。本站地處市政道路交叉路口，周邊道路交通流量大，分布密集建筑物，施工環(huán)境十分復(fù)雜。

圖1

1.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本情況

本工程主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段采用1000mm厚地下連續(xù)墻，局部為1200mm，均采用工字鋼接頭。地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)情況見(jiàn)表1。

鋼筋籠整體吊裝相對(duì)來(lái)說(shuō)具有施工速度快、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)，但因本工程場(chǎng)地條件限制，鋼筋籠無(wú)法滿足整幅一次性吊裝入槽條件，且整幅一次性吊裝難度大，安全風(fēng)險(xiǎn)高，綜合多方面不利因素，決定采用分兩節(jié)先后吊裝入槽的施工方法，根據(jù)地墻所受內(nèi)力圖，見(jiàn)圖2剪力包絡(luò)圖、圖3彎矩包絡(luò)圖所示，距籠頂深度約35m位置地墻所受內(nèi)力較小，且該區(qū)段豎向鋼筋對(duì)接接頭少，能夠縮短鋼筋籠對(duì)接時(shí)間避免長(zhǎng)時(shí)間停放而導(dǎo)致槽壁塌方，故按該長(zhǎng)度對(duì)鋼筋籠進(jìn)行上下分節(jié)。

2 分節(jié)鋼筋籠接頭形式及制作方法

為保證接頭強(qiáng)度及鋼筋籠的整體性，并能加快接頭對(duì)接速度（比焊接接頭快5倍），豎向鋼筋接頭采用直螺紋機(jī)械連接接頭。即鋼筋籠加工前按照上述分節(jié)長(zhǎng)度將需對(duì)接的鋼筋車(chē)絲，經(jīng)機(jī)械接頭連接后于鋼筋籠加工平臺(tái)上整體加工成型。鋼筋對(duì)接處采用長(zhǎng)短絲的分配方式，長(zhǎng)絲長(zhǎng)度大于1倍直螺紋機(jī)械連接接頭長(zhǎng)度，短絲長(zhǎng)度大于0.5倍的接頭長(zhǎng)度。鋼筋籠整幅制做完成后拆分時(shí)，將套筒全部旋至長(zhǎng)絲豎筋上，下籠連接時(shí)再將套筒向上旋至短絲上，絲口吃進(jìn)長(zhǎng)度為0.5倍套筒長(zhǎng)度，見(jiàn)圖4。

圖2 剪力包絡(luò)圖

圖3 彎矩包絡(luò)圖

圖4 縱向鋼筋連接詳圖

3 鋼筋籠吊裝控制措施

由于竹輝路站處于鬧市區(qū)，距離周邊建筑物較近，周邊交通流量大，為保障鋼筋籠吊裝安全，將設(shè)計(jì)豎向主桁架筋由W型改為X型，用以增加鋼筋籠縱向剛度并提高其吊裝走行整體穩(wěn)定性。

3.1 橫向吊點(diǎn)設(shè)置

帶H型鋼的首開(kāi)幅雖然重量比不帶H型鋼的閉合幅重，但因H型鋼的存在，鋼筋籠的整體剛度得到有效加強(qiáng)，吊裝的安全系數(shù)反而要高得多，因此本文主要針對(duì)不帶H型鋼的閉合幅進(jìn)行探討。經(jīng)過(guò)計(jì)算，本工程不帶H型鋼的鋼筋籠最重為 62t，為“一”字幅，寬 6m，厚1.2m，長(zhǎng)49.5m，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，采用主副吊兩臺(tái)吊機(jī)一頭一尾抬吊，然后水平翻轉(zhuǎn)方式下放入槽，鋼筋籠橫向同一排設(shè)置兩個(gè)吊點(diǎn)，吊裝時(shí)簡(jiǎn)化為平面受力簡(jiǎn)圖，根據(jù)正負(fù)彎矩相等時(shí)鋼筋籠所產(chǎn)生的撓曲變形最小的原理設(shè)置吊點(diǎn)，受力簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5，橫向內(nèi)力見(jiàn)圖6所示。

圖5 鋼筋籠橫向受力簡(jiǎn)圖

圖6 鋼筋籠橫向內(nèi)力圖

得：L1=1.24m L2=3.5m

3.2 縱向吊點(diǎn)設(shè)置

同理，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，鋼筋籠縱向兩排各設(shè)置5個(gè)吊點(diǎn)，受力圖見(jiàn)圖7，內(nèi)力圖見(jiàn)圖8所示。

圖7 鋼筋籠縱向受力簡(jiǎn)圖

圖8 鋼筋籠縱向內(nèi)力圖

得：La=2.63m Lb=7.43m

其中A、B、C為主吊吊點(diǎn)，D、E為副吊吊點(diǎn)，根據(jù)鋼筋籠加工實(shí)際布筋情況，將A點(diǎn)向第一道水平桁架筋位置移動(dòng)，設(shè)置在距鋼筋籠頂0.8m的位置，根據(jù)桁架筋的間距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，實(shí)際吊點(diǎn)設(shè)置詳見(jiàn)圖9所示。

圖9 縱向吊點(diǎn)分布示意圖

5 異形幅加工技術(shù)措施

槽段形式有L型、I型等，特別是L型鋼筋籠加工難度大，鋼筋籠整幅加工完成后分節(jié)十分困難。針對(duì)這種情況，擬采取下列措施：

（1）在配筋時(shí)即按照分節(jié)長(zhǎng)度進(jìn)行豎向主筋配筋，并在平臺(tái)上將分節(jié)線標(biāo)明，擺放主筋嚴(yán)格按照分節(jié)線進(jìn)行擺放。

（2）在平臺(tái)上精確放線，控制主筋位置，保證主筋豎直，以便于對(duì)接。

（3）在鋼筋籠下片制作完成后即對(duì)分節(jié)處進(jìn)行拆分，當(dāng)鋼筋籠整體制作完成后，只需對(duì)上片豎筋進(jìn)行拆分，降低拆分難度。

（4）異形鋼筋籠應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)角處進(jìn)行加強(qiáng)處理完成后再進(jìn)行起吊，并應(yīng)隨入槽過(guò)程逐漸割除，異形墻加固示意見(jiàn)圖10。

圖10 異形帽加固示意圖

6 鋼筋籠吊裝對(duì)接工藝

當(dāng)?shù)谝还?jié)鋼筋籠入槽后，使用特制的鋼扁擔(dān)將其擱置在導(dǎo)墻上，然后將第二節(jié)鋼筋籠吊至第一節(jié)鋼筋籠正上方進(jìn)行對(duì)接。對(duì)接時(shí)，將上節(jié)鋼筋籠扶穩(wěn)對(duì)齊，用電焊臨時(shí)固定，然后按照工字鋼（如有）→桁架筋→豎向主筋→分布筋→封口筋的順序焊接（對(duì)接）完成、桁架筋四個(gè)角的直螺紋機(jī)械接頭連接好，接著進(jìn)行中間直螺紋接頭對(duì)接，待全部對(duì)接完成經(jīng)檢查無(wú)誤后將鋼筋籠整體吊放入槽至設(shè)計(jì)高程。

7 結(jié)語(yǔ)

本文從鋼筋籠的長(zhǎng)度如何分節(jié)、起吊受力分析、過(guò)程對(duì)接、加工制作等方面對(duì)超長(zhǎng)鋼筋籠的施工技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)分析研究，通過(guò)本工程114幅鋼筋籠的成功施工實(shí)踐，結(jié)果被證明是可行的，所研究成果能有效確保超大、超重鋼筋籠的安全吊裝及順利對(duì)接入槽，可為類似工程提供借鑒。通過(guò)本文的實(shí)踐運(yùn)用，可得出如下結(jié)論：

（1）對(duì)于超深、超寬的鋼筋籠可根據(jù)總長(zhǎng)度進(jìn)行適當(dāng)分節(jié)，這樣能有效降低吊裝時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）吊點(diǎn)的設(shè)置是否合理以及豎向桁架筋設(shè)置的數(shù)量很大程度上決定了吊裝過(guò)程中鋼筋籠本體的撓曲變形程度，如果變形過(guò)大，則在上、下兩節(jié)鋼筋籠在豎向?qū)舆^(guò)程中操作將變得十分困難。

（3）在進(jìn)行鋼筋籠加工時(shí)必須要保證鋼筋籠整體結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和焊接質(zhì)量，必要時(shí)應(yīng)采取輔助加固措施來(lái)保證鋼筋籠在吊裝過(guò)程的穩(wěn)固性。