淺談福明路站地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝施工

張啟

摘 要：本文結(jié)合寧波市軌道交通1號(hào)線福明路地下連續(xù)墻施工實(shí)踐，就地鐵站房基礎(chǔ)連續(xù)墻鋼筋籠吊裝施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：軌道交通工程；地下連續(xù)墻；鋼筋籠吊裝；技術(shù)控制

福明路站為寧波市軌道交通1號(hào)線一期工程先行節(jié)點(diǎn)的起點(diǎn)站，位于中山東路和福明路路口處，沿中山東路跨路口布置。本站為地下二層島式站臺(tái)車站，采用明挖順作法施工，基坑長(zhǎng)188.000m。標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬18.7m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑深16.31m；端頭盾構(gòu)井基坑寬為22.6m， 端頭盾構(gòu)井基坑深18.01m。車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻混凝土和鋼管內(nèi)支撐體系。連續(xù)墻主要的施工工藝包括單元槽段成槽、泥漿護(hù)壁、吊裝鋼筋籠，灌注水下砼，從而形成整體連續(xù)的鋼筋混凝土防護(hù)帷幕。本站主體連續(xù)墻最大尺寸鋼筋籠長(zhǎng)約37.7米、重約30.4t。因此吊裝長(zhǎng)、大、重負(fù)荷的鋼筋籠成了連續(xù)墻施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)就關(guān)鍵工序和技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行介紹。

1 鋼筋籠吊裝檢算

1.1 吊裝設(shè)備選型

鋼筋籠采用整體吊裝，吊裝鋼筋籠選用一臺(tái)主吊機(jī)和一臺(tái)副吊機(jī)兩臺(tái)起重設(shè)備采取5點(diǎn)起吊，先水平吊起離開地面，再緩慢、平穩(wěn)使之處于垂直狀態(tài)，通過主吊車移動(dòng)、調(diào)整放入挖好的槽段中。

按設(shè)計(jì)圖紙技術(shù)數(shù)據(jù)要求，在制作平臺(tái)上，采用不同型號(hào)的螺紋鋼進(jìn)行焊接加工制作成網(wǎng)狀的鋼筋籠結(jié)構(gòu)件，本設(shè)計(jì)以標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)形式為例，鋼筋籠最大尺寸長(zhǎng)×寬×高，均取最大值為37.7m×6.1m×0.68m。

考慮到本車站鋼筋籠長(zhǎng)，重量大的特點(diǎn)，故主吊擬選用SCC1500型150t履帶吊；副吊擬采用80t履帶吊。主吊配54m把桿，副吊配37m把桿。吊機(jī)進(jìn)場(chǎng)后需進(jìn)行試吊，根據(jù)吊機(jī)的實(shí)際情況對(duì)上述參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如不滿足要求，需重新選擇吊機(jī)型號(hào)。

1.2 主吊機(jī)把桿長(zhǎng)度檢算

選擇計(jì)算主吊機(jī)垂直高度時(shí)，不僅要考慮150噸主吊臂架最大仰角約78°和最大尺寸、重量的鋼筋籠為標(biāo)準(zhǔn)，而且要考慮鋼筋籠吊起后能旋轉(zhuǎn)180°，不碰撞主吊臂架，滿足BC距離大于3.05m的條件。加工制作的吊具尺寸為h1=3m，h0=2m。

因此：AC=BC·tg78°=14.35m（BC=3.05m）

h2=AC-h1- h0=14.35-3-2=9.35m

故 H=h2+h1+h3+h4+h0=9.35+3+37.8+0.5+2=52.65m

b—起重滑輪組定滑輪到吊鉤中心距離，取2m

h0—起吊扁擔(dān)凈高

h1—扁擔(dān)吊索鋼絲繩高度

h2—鋼筋籠吊索高度

h3- 鋼筋籠高度， 取最長(zhǎng)37.8m

h4—起吊時(shí)鋼筋籠距地面高度，取500mm

故：主吊配54m把桿滿足要求。

1.3 吊點(diǎn)位置的確定

如果吊點(diǎn)位置計(jì)算不準(zhǔn)確，對(duì)鋼筋籠會(huì)產(chǎn)生較大撓曲變形，使焊縫開裂，整體結(jié)構(gòu)散架，無法起吊，因此吊點(diǎn)位置的確定是吊裝過程的一個(gè)關(guān)鍵步驟，現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)鋼筋籠為例作以下闡述。

根據(jù)彎矩平衡定律，正負(fù)彎矩相等時(shí)所受彎矩變形最小的原理，計(jì)算如下：

+M=-M

其中：+M=1/2qL12 q—均布載荷

-M=1/8 qL22-1/2 qL12 M—彎矩

故： L2=2√2 L1

又： 2 L1+4 L2=37.8

L1=37.8/（2+10√2）=2.84m

L2=2√2 L1=8.033m

因此選取B、C、D、E、F五點(diǎn)位置起吊時(shí)彎矩最小，實(shí)際吊裝過程中B、C、是主吊位置，D、E、F為副吊位置，而AB距離的存在影響吊裝鋼筋籠。根據(jù)我部以往實(shí)際吊裝經(jīng)驗(yàn)，B點(diǎn)可向A點(diǎn)移動(dòng)2m，其它各點(diǎn)位置調(diào)整。此為初步擬定的吊點(diǎn)位置，開工后先進(jìn)行試吊，如鋼筋籠發(fā)生過大變形，將根據(jù)實(shí)際情況對(duì)吊點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整。

1.4 鋼筋籠吊具檢算

1.4.1 扁擔(dān)選擇：

采用δ=40mm鋼板加工成尺寸為3500×480mm，將160槽鋼與鋼板焊接，焊縫要平整、牢固，并銑出Φ60mm孔兩個(gè)，Φ40mm孔三個(gè)。

1.4.2 卸扣、鋼絲繩、滑輪選擇

準(zhǔn)備20T卸扣6個(gè)，35T卸扣4個(gè)， 10T卸扣8個(gè)，16噸8個(gè)；副扁擔(dān)鋼絲繩φ30，L=14m共4根，L=10m共4根，主扁擔(dān)鋼絲繩φ36.5，L=16m共4根，L=12m共4根，要求規(guī)格為6×37，抗拉強(qiáng)度1700KN。

3.4.3 鋼絲繩受力強(qiáng)度計(jì)算

鋼絲繩受力最大的時(shí)候是鋼筋籠即將下放完畢時(shí)，兩道鋼絲繩四個(gè)點(diǎn)承受30.4T的鋼筋籠重量。

鋼絲繩允許拉力按下列公式計(jì)算

【Fg】=a×Fg/K

Fg-鋼絲繩允許拉力（KN）

換算系數(shù)，0.82

K-鋼絲繩的安全系數(shù)，6

【Fg】=a×Fg/K=0.82×1700/6=233 KN

因23.3T﹥7.6 T（單根鋼絲繩荷載），故選用的鋼絲繩滿足要求。

2 吊裝工藝及流程

2.1 吊裝前準(zhǔn)備工作

主吊行走路面全部為城市既有路面，滿足吊機(jī)行走要求。查看周圍地形環(huán)境，是否有影響吊裝的不利因素，否則采取措施排除一切不利措施再開始吊裝。檢查機(jī)具和人員是否到位，吊裝人員組織落實(shí)，吊裝設(shè)有經(jīng)驗(yàn)的專人負(fù)責(zé)指揮，選擇有特種作業(yè)上崗證的司機(jī)及技工進(jìn)行吊裝操作，指揮人員和其他作業(yè)人員提前做好溝通工作。進(jìn)行吊裝工序交底，由技術(shù)人員把吊裝鋼筋籠結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)尺寸、單體重量等向作業(yè)人員進(jìn)行書面技術(shù)交底。吊裝前對(duì)鋼絲繩、卸扣等受力構(gòu)件進(jìn)行檢查，吊車試運(yùn)轉(zhuǎn)，確保正常無故障后方可吊裝。

2.2 吊裝工作順序

2.2.1 鋼筋籠制作

按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)阡摻罴庸て脚_(tái)上制作鋼筋籠，鋼筋籠加工時(shí)要考慮到吊車的停放位置是否方便，從而調(diào)整鋼筋籠的方向。鋼筋籠焊接焊縫必須飽滿，不得出現(xiàn)有漏焊現(xiàn)象。

2.2.2吊車就位

鋼筋籠經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，吊車就位，主吊機(jī)放置在離槽段近的一側(cè)，兩吊機(jī)之間距離調(diào)整合適方可掛鋼絲繩。

2.2.3鋼筋籠起吊

吊車就位后，在指定吊點(diǎn)上掛鋼絲繩，吊點(diǎn)必須是鋼筋籠橫縱向鋼筋交叉處，相鄰吊點(diǎn)的橫向間距設(shè)置為1.2米。卸扣上好，由起吊指揮人員檢查合格后，發(fā)布起吊指令，兩臺(tái)吊車同時(shí)將鋼筋籠緩緩水平提起離開地面，稍停留段時(shí)間待穩(wěn)定后，主吊緩緩提起升高，輔吊機(jī)配合使鋼筋籠底端不接觸或沖撞地面，直至主吊機(jī)將整個(gè)鋼筋籠垂直吊起。

2.2.4鋼筋籠就位、入槽

鋼筋籠起吊豎直后，拆除副吊鋼絲繩，由主吊移動(dòng)鋼筋籠至相應(yīng)槽段，對(duì)正后緩緩將鋼筋籠放入槽中，待放到鋼絲繩下端卸扣處時(shí)，停止下放，將三根140mm的工字鋼并排將鋼筋籠擔(dān)在槽孔處，確保擔(dān)實(shí)不下滑后，裝調(diào)工爬上鋼筋籠將鋼絲繩掛在吊環(huán)上，繼續(xù)下放鋼筋籠直至到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3 鋼筋籠措施筋布設(shè)

為了防止鋼筋籠在起吊、搬運(yùn)過程產(chǎn)生不可復(fù)原的變形，各種形狀的鋼筋籠均需設(shè)置縱、橫向桁架，包括每幅鋼筋籠設(shè)置兩榀起吊主桁架和兩道加強(qiáng)桁架。主桁架由Φ28的“X”形鋼筋構(gòu)成，加強(qiáng)桁架由Φ28“W”形鋼筋構(gòu)成。橫向桁架采用Φ28“人字”形布設(shè)。

吊點(diǎn)位置的確定與吊環(huán)、吊具的安全應(yīng)經(jīng)過設(shè)計(jì)與演算，作為鋼筋籠最終吊裝環(huán)中桿構(gòu)件的鋼筋籠上豎向鋼筋，必須同相交的水平鋼筋在上而下的每個(gè)交點(diǎn)都焊接牢固，對(duì)于拐角幅鋼筋籠除設(shè)置縱、橫向起吊桁架和吊點(diǎn)外，另要增設(shè)“人字”斜撐和斜拉桿進(jìn)行加強(qiáng)，以防鋼筋籠在空中翻轉(zhuǎn)角度時(shí)產(chǎn)生變形。

4 結(jié)語

通過對(duì)以上關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)控制，福明路站地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝施工完全達(dá)到了規(guī)定和高效標(biāo)準(zhǔn)，為車站連續(xù)優(yōu)質(zhì)施工奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。