地連墻鋼筋籠的吊裝技術

申 波

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津300222）

1 工程概況

蘇州地鐵2號線延伸線月亮灣站車站位于創(chuàng)苑路和星湖街路口，周邊建筑離車站距離較遠.車站為地下二層站，車站總長221.653m，標準段外包寬24.3m，車站標準段挖深約17.8m，端頭挖深19.6m.頂板覆土厚度3.52～3.83m.

地連墻厚800mm，共88幅，分別有A、B、C、D、E、F六種型墻；鋼筋籠厚度為660mm，鋼筋籠長度為31.2m、33.8m、35.8m共3種長度.其中籠體自重最大的槽段為東端頭井“一”字型地連墻DLQ－56、DLQ－60兩幅，為E型墻，鋼筋籠長35.8m，鋼筋籠主筋采用25和32兩種型號的HRB400鋼筋，經計算鋼筋籠重量為29.17t.

2 鋼筋籠吊裝方案

本工程地下連續(xù)墻鋼筋籠較長、較重，根據設計要求鋼筋籠采用整體吊裝、整體回直、一次入槽的施工方法，現決定采取雙機抬吊8點吊的方式，即主吊機4點吊，輔吊機4點吊，整體回直入槽的吊裝方案，見圖1.整體吊裝入槽主機選用型200t履帶吊車，副機選用80t履帶吊車.

圖1 整體回直入槽的吊裝方案

現場配置1臺石川島－CCH2000－200T覆帶吊作為主吊，1臺徐工QUY80型80t覆帶吊作副吊，雙機抬吊鋼筋籠，現場利用混凝土硬化施工道路，保證吊車行走安全.

200t吊車：臂桿接長51m，當臂桿起到78.5度時其極限吊裝能力為73.5t，行走吊物時吊車帶載行走安全系數0.7，73.5t×0.7＝51.45t＞29.17t（最重鋼筋籠重量），所以吊車配置滿足吊裝要求.

80t吊車：臂桿接長31m，最大起重能力達到36.58t，而80t吊車作為副吊，在起吊鋼筋籠過程中所承擔最大的重量為鋼筋籠重量的60%，即29.17×60%＝17.50t，小于80t吊車抬吊時安全起重量的36.58×80%＝29.25t＞17.50t，滿足起吊要求.

2.1 鋼筋籠吊裝方法

筋籠吊放采用雙機抬吊，空中回直.起吊時使吊鉤中心與鋼筋籠重心相重合，保證起吊平衡.鋼筋籠吊放方法見參考文獻《起重吊裝常用數據手冊》（楊文淵主編）.［1］

2.2 鋼筋籠吊裝主要技術措施

（1）鋼筋籠桁架用筋.各種形狀鋼筋籠均設置縱、橫向桁架，縱、橫向桁架筋均采用直徑為28mm的HRB400鋼筋.施工中桁架筋嚴格按照設計和規(guī)范要求進行焊接，保證鋼筋籠自身剛度.防止鋼筋籠在起吊過程中產生不可復原的變形.

（2）鋼筋籠起吊控制要點.吊攀、吊點加強處滿焊，主筋與水平筋采用100%點焊，鋼筋焊并嚴格控制焊接質量.［3］

加強焊接質量的檢查，避免遺漏焊點.合理布置吊點的設置，避免產生擾度，鋼筋籠剛吊離平臺，觀察是否有異?，F象發(fā)生，若有，應立即電焊加固［2］.

2.3 鋼筋籠吊點布置

鋼筋籠橫向吊點設置：鋼筋籠寬度為L，吊點按0.207L、0.586L、0.207L的位置為宜.鋼筋籠縱向吊點設置：鋼筋籠縱向吊點設置4點.（單幅重：29.17t，籠長35.8m）

（1）重心計算.鋼筋籠的線密度如圖2所示：

圖2 鋼筋籠的線密度

圖2中，原點O為鋼筋籠的頂部，鋼筋籠的重心＝My總／m總，My總為整個鋼筋籠對y軸的靜矩，m總為鋼筋籠的總質量.

（2）吊點位置.吊點位置為籠頂下0.95m＋9m＋7m＋15m＋3.9m.吊點布置圖見圖3.

圖3 35.8m鋼筋籠吊點示意圖（單位：mm）

根據起吊時鋼筋籠平衡得：

由（1）（2）式得：T1′＝7.00t；T2′＝7.58t.則T1＝7.00／sin 60°＝8.18t；T2＝7.58／sin 45°＝10.72t.平抬鋼筋籠時副吊起吊重量為T2總＝2T2′＝15.16t.

副吊機在鋼筋籠回直過程中，角度的增大，受力也越大，副機最大受力：2T2′＝15.16t（鋼筋籠豎直時，四根繩在同一直線的極限狀態(tài)）.

鋼筋籠主吊200t吊車吊4點，80t吊車副吊吊4點，共8點吊裝鋼筋籠.下半段鋼筋籠采用80t吊車4點吊.

2.4 有關吊具、吊點、擱置點受力的計算

2.4.1 吊裝鋼絲繩受力及強度計算

吊裝鋼籠的主吊鋼絲繩為6股×37根的鋼絲繩，單根長20m，兩邊各兩道，共2根，鋼絲繩的直徑為43mm，鋼絲繩采用6×37＋1，公稱強度為1 550MPa，安全系數K取5.4～5.6.查《起重吊裝常用數據手冊》得鋼絲繩數據，換算結果如表1.

表1 鋼絲繩數據換算結果

（1）200t主吊鋼絲繩強度的驗算.主吊起吊時鋼絲繩拉力為：T1／2＝（8.18÷sin60°）÷2＝4.78t（扁擔下兩側受拉，故取T1／2）.

主吊單機吊籠時鋼絲繩的拉力：T200繩＝29.17÷4＝7.29t＜容許拉力15.097t.其額定拉力總和為60.388t，滿足5.4～5.6倍安全系數要求.

（2）80t副吊鋼絲繩強度驗算.副吊機在鋼筋籠回直過程中隨著角度的增大受力也越大，故考慮副機的最大受力為2T2′＝15.16t，鋼絲繩最大受力為T2繩＝（T2′／sin45°）／2＝5.36t.

由表1直徑28mm鋼絲容許拉力為6.796t.T2繩＝5.36t＜容許拉力6.796t（扁擔下兩側受拉，故取T2′／4）.副吊鋼絲繩額定拉力滿足要求，并滿足5.4～5.6倍安全系數要求.

（3）扁擔上部鋼絲繩強度驗算.扁擔上部采用4根直徑52mm的鋼絲繩，主吊夾角為70°，副吊夾角為60°，200t主吊，T3＝29.17t／4＝7.29t（4根直徑52mm），T3繩＝7.29t／sin70°＝7.75t，小于容許拉力23.189t（滿足5.5倍安全系數要求）.80t副吊，T4＝29.17t＊60%／4＝4.38t，T4繩＝4.38t／sin60°＝5.05t小于容許拉力23.189t（滿足5.5倍安全系數要求）.［4］

2.4.2 各吊點的受力計算

（1）200t主吊吊點的受力計算.鋼筋籠最重的為29.17t，第一道主吊鋼環(huán)Φ32圓鋼，鋼筋籠下放到最后一道4個吊點時，每個吊點需承受的力為7.03t.

每個吊孔承受力為：fv＝3.14×16mm×16mm×160N／mm2÷9.8N／kg÷1 000kg／t＝13.124t，大于7.29t，因此，吊環(huán)鋼筋剪力強度滿足起吊鋼筋籠要求.

（2）80t副吊的鋼筋計算.吊點采用Φ32圓鋼，圓鋼吊點起吊最大受力情況為：fv＝13.124t.起吊時，8個吊點同時受力.在整個翻轉的過程中，副吊4個吊點承受的重量不大于整個鋼筋籠重量的75%，約為28.88t（與地面夾角約為60°時）.每個吊點鋼筋所承受的剪力不大于28.88t÷6＝4.81t，小于13.124t，鋼筋籠主筋和吊點鋼筋焊接在一起，要求起吊時共同受力，副吊吊環(huán)剪力強度大大滿足起吊要求.

2.4.3 吊點卸扣計算

鋼筋籠抬吊過程中，當鋼筋籠完全豎起時為最不利情況，此時共有4只卸扣共同承擔整幅鋼筋籠重量.因此，本方案對各吊點處采用25t卸扣，這樣，鋼筋籠起吊時，主吊卸扣為25t×4＝100t，完全滿足起吊安全要求.

2.4.4 擱置點強度計算

擱置點采用Φ32圓鋼，受力時為四個點同時承受整幅鋼筋籠重量，最大抗剪力為13.124t，總剪力為52.496t，大于最大的鋼筋籠重量，因此擱置點滿足受力要求.

擱置點與主筋焊縫長度為320mm，焊縫高度取10mm，焊縫抗剪設計強度取160N／mm2，fv＝320mm×10mm×160N／mm2÷9.8N／kg÷1 000kg／t＝52.2t；受力時為四個擱置點同時承受整幅鋼筋籠重量，安全系數取2，最大抗剪力為52.2×4÷2＝104.4t，大于最大的鋼筋籠重量，因此擱置點焊縫滿足受力要求.

2.4.5 地面承載驗算

施工場地為鋼筋混凝土硬化路面，按軸載BZZ－100型標準車設計，地面可以滿足吊裝需求.

3 結 語

地連墻鋼筋籠的吊裝施工中起重機械的選擇、吊點位置的確定、吊裝順序關系到吊裝施工的成敗，因此制定詳細的吊裝方案和驗算，選擇熟練的吊裝技術人員對吊裝施工的安全起到至關重要的作用.經過本車站地連墻鋼筋籠吊裝實踐，本方案能夠保證鋼筋籠的吊裝安全，且鋼筋籠變形在可控范圍內.

［1］楊文淵.起重吊裝常用數據手冊［M］.北京：人民交通出版社，2008

［2］王新銘.起重吊裝技術與常用數據速查及機具設備設計、選用、計算和安全作業(yè)操作技術規(guī)范［M］.北方工業(yè)出版社，2011

［3］周廣軍.超深超大地下連續(xù)墻施工關鍵技術研究［D］.天津大學，2011－12－01

［4］柴元四.福州地鐵東街口站地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝設計.山西建筑，2012（13）