某地下連續墻鋼筋籠吊裝方案研究

黃昌建 王琪玥

(1.中鐵隧道局集團杭州公司,浙江 杭州 310030； 2.中鐵隧道局集團三處有限公司,廣東 深圳 512205)

1 工程背景

杭州地鐵1號線下沙江濱站下沙風井為三層單跨混凝土箱型框架結構，下三層中間設有中隔墻。風井小里程端頭井寬18 m，深度約21.27 m，大里程端頭井寬19 m，深度約28.88 m，標準段寬13.1 m，深度約20.3 m～25.6 m。為有效割斷承壓水，小里程端設置2道混凝土支撐+3道鋼支撐，大里程端設置3道混凝土支撐+4道鋼支撐，標準段基坑根據埋深分別設2道混凝土支撐+3道鋼支撐或2道混凝土支撐+4道鋼支撐。本工程地下連續墻施工采用2臺金泰SG60成槽機成槽，設置兩個工作面來保證施工進度。下沙風井共有連續墻73幅。鋼筋籠開始吊裝時重心必須與掛鉤的中心位置一致，目的是吊裝過程中保證鋼筋籠平穩。主吊機采用的起吊繩長度22 m，鋼絲繩連接用的是長度15 m，重約4 t的扁擔，鋼筋籠吊裝過程圖如圖1所示。

2 吊機吊裝高度

鋼筋籠吊裝是安全性要求極高的一項工作，本工程計劃采用雙機吊法，吊裝高度計算如下：

計算主吊機高度的時候需要考慮的安全因素很多，首先要考慮主吊臂架的最大仰角限制和待吊裝的鋼筋籠的外觀尺寸和質量，并考慮合適的安全系數，而且還要考慮鋼筋籠吊起后在空中180°范圍內旋轉并不碰撞到主吊臂架(如圖2所示)，也就是說自由旋的距離必須滿足不小于3 m的前提條件。暫定起重機滑輪組定滑輪到吊鉤中心距離h1=3 m，加工制作的吊具尺寸為h2=0.5 m，因此：

AB=BC×tan78°=14.1 m(BC=3 m)。

故h3=AB-h1-h2=14.1-3-0.5=12.3 m。

又H=h2+h3+h4+h5=0.5+12.3+61.15+1.0=74.95 m。

所以L=(H+h1-c)/sin78°=(74.95+3-3)/sin78°=76.6 m。

400 t主吊車臂桿接78 m(>76.6 m)，工作半徑12 m，極限起吊能力為114 t；180 t吊車臂桿接50 m，工作半徑10 m，極限起重能力為74 t。

3 確定鋼筋籠吊點位置

鋼筋籠吊點位置確定非常關鍵：吊裝時在水平方向設置3個吊點。根據彎矩平衡定律，正負彎矩相等時所受彎矩變形最小的原理，鋼筋籠縱向吊點設置六點(以單幅最重95.1 t,長61.15 m鋼筋籠計算，上段鋼筋籠42.15 m，重73.8 t，下段鋼筋籠長19 m，重16.1 t)。根據彎矩平衡定律，正負彎矩相等時所受彎矩變形最小的原理，選取B,C,D,E,F,G六點起吊時彎矩最小，開始吊裝時B,C,D 3個點是主吊的位置，而E,F,G為輔助吊點，根據實際情況可做適當調整，綜合考慮后調整的吊點如圖2所示。

4 主吊單機吊裝驗算

1)吊車不行走狀況下吊裝鋼筋籠(取動力系數1.1)。

鋼筋籠上節籠重量約73.8 t(含工字鋼)，下節籠重量約17.7 t，主吊吊具重約4 t，鋼筋籠最后下放時總重量：WT=1.1×(73.8+17.7+4)=105.05 t。

其中，Q主為400 t吊車臂桿接78 m，回轉半徑12 m時起吊能力,經查表為114 t；Q主>WT(114 t>105.5 t)，滿足要求。

2)吊車在行走狀況下吊裝鋼筋籠。

吊裝重量WT1=Q1+Q2=73.8+4=77.8 t。

其中,Q1為鋼筋籠重量；Q2為主吊鐵扁擔及索具重量，取4 t；WT1為行走最大吊裝荷載。

吊機起吊能力：Q機=KQ主=0.7×114=79.8 t。

其中，Q主為400 t吊車臂桿接78 m，回轉半徑12 m時起吊能力,經查表為114 t；K為吊機行走時安全折減系數，取0.7。Q機>WT1，滿足吊裝要求。

5 鋼絲繩承載力驗算

本部位鋼絲繩使用直徑為65 mm，查得破斷拉力總和P=2 195 kN，鋼絲繩破斷拉力換算系數a=0.75(JGJ 276—2012建筑施工起重吊裝安全技術規范)。鋼筋籠按照91.5 t，扁擔及其他吊具按4 t計算(取g=10)。

鋼絲繩的容許拉力：S主上=aP/K=0.75×2 195/6=274.4 kN；

鋼絲繩受力：T主上=95.5×9.8/(4×sin60°)=270.17 kN

經計算，65 mm鋼絲繩滿足要求。

6 結語

1)根據實測的導墻標高，嚴格控制鋼筋接駁器等預埋件標高。導墻墻頂面平整度達到了4 mm，吊裝前復核導墻上點標高，吊筋長度計算準確，誤差符合圖紙及規范要求。

2)吊點位置合理，吊裝在吊機行走和不行走兩種情況下均符合規范要求。驗算符合規范要求，65 mm鋼絲繩滿足要求。

3)鋼筋籠正式吊裝時，務必組織相關各方進行交底，對要起吊鋼筋籠的尺寸、重量精確復核，吊機位置無誤。

參考文獻：

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