地連墻大型鋼筋籠吊裝安全控制要點(diǎn)分析

鞏玲娜

摘要：通過對大型鋼筋籠吊裝安全風(fēng)險分析及安全風(fēng)險控制措施研究，結(jié)合工程實(shí)例，對吊裝作業(yè)中的吊裝方案設(shè)計、安全風(fēng)險控制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)論述，為同類工程施工提供了一定經(jīng)驗(yàn)。

Abstract： Through the research on safety risk analysis and safety risk control measures for large steel cage hoisting， combined with engineering examples， the key technologies such as hoisting scheme design and safety risk control in hoisting operations are discussed in detail， which provides some experience for similar engineering construction.

關(guān)鍵詞：鋼筋籠;吊裝;風(fēng)險;方案

Key words： steel cage;hoisting;risk;scheme

中圖分類號：TU758.15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）18-0128-03

1? 地連墻大型鋼筋籠吊裝難點(diǎn)及安全風(fēng)險分析

地連墻結(jié)構(gòu)鋼筋籠作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，往往結(jié)構(gòu)尺寸大、重量大，尤其在地連墻結(jié)構(gòu)尺寸較大時，對應(yīng)的鋼筋籠結(jié)構(gòu)相應(yīng)較大、噸位較重。施工中通常使用大型起重設(shè)備吊裝，這給工程施工安全帶來較大風(fēng)險。在施工前，必須采取可靠的吊裝方案，性能良好的吊裝設(shè)備，嚴(yán)格按照工藝要求加工、安裝。

1.1 吊裝特點(diǎn)及難點(diǎn)

①大型地連墻鋼筋籠結(jié)構(gòu)尺寸大，噸位重，吊裝一般采用整體吊裝入槽，或者分段吊裝至槽口拼接等方案，吊裝方案必須充分考慮鋼筋籠自身重量、起重設(shè)備性能、吊具強(qiáng)度、鋼筋籠空中翻轉(zhuǎn)等具體工藝，故對吊裝方案的編制要求很高，必須能夠?qū)嶋H指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。同時，根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實(shí)施《危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》有關(guān)問題的通知要求，超過30噸的吊裝作業(yè)必須制定專項(xiàng)施工方案并通過專家論證。

②由于大型鋼筋籠的尺寸及噸位因素，一臺起重設(shè)備往往無法完成起吊、空中翻轉(zhuǎn)等操作，需要2臺及以上設(shè)備同時配合吊裝入槽，吊裝的難度及對設(shè)備的性能要求很高。

③鋼筋籠結(jié)構(gòu)本身在起吊過程中受力點(diǎn)較為集中，加工過程中，必須根據(jù)吊裝方案要求對吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)，要求在保證鋼筋籠強(qiáng)度的同時還要保證有足夠的剛度，以免發(fā)生變形。

④吊裝安全風(fēng)險大，施工組織要求極其嚴(yán)格，從設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、人員的教育培訓(xùn)，施工場地及材料的準(zhǔn)備及檢查、應(yīng)急預(yù)案等多方面考慮。

1.2 安全風(fēng)險分析

工程施工安全管理系統(tǒng)由人、機(jī)、環(huán)境、管理等4M要素組成，針對吊裝作業(yè)，同樣要從上述因素進(jìn)行科學(xué)分析，制定對應(yīng)的控制措施。主要風(fēng)險有：

①吊裝方案設(shè)計不合理，設(shè)備選型、吊具、吊裝方法不合理可能導(dǎo)致的傾覆、吊具變形斷裂、鋼筋籠變形等安全風(fēng)險，該類風(fēng)險一旦出現(xiàn)即不可控。

②設(shè)備故障或突發(fā)設(shè)備問題，鋼絲繩、吊具等材料過度磨損等導(dǎo)致的安全風(fēng)險。

③人的違章作業(yè)，指揮混亂等引起的安全風(fēng)險。

④作業(yè)環(huán)境變化或作業(yè)環(huán)境不具備吊裝條件引起的安全風(fēng)險。

2? 吊裝安全風(fēng)險控制措施

2.1 專項(xiàng)吊裝方案設(shè)計

專項(xiàng)方案的設(shè)計為鋼筋籠吊裝施工的重中之重，根據(jù)鋼筋籠的結(jié)構(gòu)尺寸及噸位，應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行設(shè)計：

①起重設(shè)備的選型。主要根據(jù)鋼筋籠的長度及重量明確吊機(jī)選用臂長、作業(yè)半徑、作業(yè)半徑下的極限吊重、設(shè)備數(shù)量等具體參數(shù)。

②受力計算。取鋼筋籠吊裝中最不利工況，計算從鋼筋籠重心位置及吊點(diǎn)的確定、吊點(diǎn)加固措施強(qiáng)度、鋼筋籠剛度的加固措施、吊具強(qiáng)度計算、吊重鋼絲繩強(qiáng)度計算、滑輪及卸扣等輔助器具選用等方面考慮。

③起吊步驟。明確鋼筋籠的起吊步驟、空中翻轉(zhuǎn)方法、回轉(zhuǎn)方向等具體方法。

2.2 管理措施

①嚴(yán)格按照起重機(jī)械日常保養(yǎng)、維修等管理制度要求，做好設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)，確保設(shè)備狀態(tài)良好。吊裝作業(yè)前，必須檢查吊具、鋼絲繩等材料的磨損程度，達(dá)到更換標(biāo)準(zhǔn)的必須及時更換。

②檢查作業(yè)場地環(huán)境情況，嚴(yán)格遵守“十吊十不吊”原則。

③做好作業(yè)人員崗前培訓(xùn)，吊裝方案嚴(yán)格按照“三級交底”方式進(jìn)行技術(shù)及安全交底，確保所有作業(yè)人員對吊裝流程及吊裝前檢查工作清晰明了。

④明確各崗位的崗位職責(zé)，尤其是吊裝信號指揮人員，吊裝過程必須統(tǒng)一指揮。劃定吊裝作業(yè)范圍，設(shè)置隔離措施，確保吊裝過程中人員禁入。

⑤制定應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急指揮組，如出現(xiàn)吊裝問題第一時間予以解決。

3? 工程實(shí)例

3.1 工程概況

某工程圓形地連墻厚度1.5m，分段后最大槽段長度為6.405m，兩個邊槽長2.8米，中間槽段長0.805m，采用液壓銑槽機(jī)三銑成槽。鋼筋籠最大長度為30.45m，寬度5.8m，厚度138.8cm，形式為一字形。鋼筋籠加工采取不分節(jié)在胎架上整體加工制作方式，主筋采用Φ36鋼筋。鋼筋籠重量最重約35t，考慮到吊點(diǎn)加固材料及鎖具等，最大吊裝重量按38t計。

3.2 吊裝方案設(shè)計

3.2.1 設(shè)備選擇

為了有效縮短鋼筋籠吊裝定位時間，保證槽孔的穩(wěn)定，本工程鋼筋籠采用胎座整體制作、整體吊裝。鋼筋籠長度大，且所有鋼筋連接已在胎座全部完成，單臺大噸位吊車直接起吊無法克服鋼筋籠變形問題。故根據(jù)上述特點(diǎn)，必須采用多機(jī)抬吊、空中翻轉(zhuǎn)回直入槽的方案。

根據(jù)吊裝規(guī)范要求，本工程以最大起重量不大于吊車在各種可能實(shí)際出現(xiàn)情況下的最弱極限起重量的0.7倍為原則設(shè)置。配置三一SCC1000C型100T履帶吊作為主吊，三一SCC500E型50T履帶吊作為副吊，主吊設(shè)置二道吊點(diǎn)，副吊設(shè)置二道吊點(diǎn)。

①主吊參數(shù)：100T臂桿長39m，考慮工作半徑8.7m，配重42+3噸，最大起重量49.4噸，單機(jī)起吊荷載最大為49.4噸×80%（雙機(jī)抬吊時，抬吊折減系數(shù)為0.8）=39.52噸，大于最大吊裝重量38噸。

②副吊參數(shù)：50T履帶吊臂桿長19m，考慮工作半徑5.5m時，最大起重能力為28.03噸。根據(jù)鋼筋籠重心分布計算，起吊時，副吊所承擔(dān)最大的重量為鋼筋籠重量的64%，即35×64%=22.42噸，等于50T吊車抬吊時安全起重量的28.03×80%（雙機(jī)抬吊時，抬吊折減系數(shù)為0.8）=22.42噸，滿足起吊要求。

雙機(jī)抬吊吊車帶載行走安全系數(shù)0.7，（49.4+28.03）噸×0.7=54.2噸，大于最大吊裝重量38噸，雙機(jī)選擇滿足要求。

3.2.2 吊裝具體步驟

鋼筋籠吊放過程按以下四步進(jìn)行：

第一步： 100T、50T兩吊機(jī)就位至鋼筋籠起吊點(diǎn)位置，詳細(xì)檢查設(shè)備情況，起吊鋼絲繩、吊具等的連接情況，安裝吊鉤，預(yù)緊。

第二步：調(diào)整履帶吊大臂位置，再次檢查吊具及鋼絲繩，使其垂直于鋼筋籠平面，檢查無誤后，雙機(jī)統(tǒng)一速率緩慢起吊至距離地面50cm以上。

第三步：平吊穩(wěn)定后，主吊緩慢起鉤，鋼筋籠開始空間翻轉(zhuǎn)，副吊根據(jù)鋼筋籠尾部距地面距離，配合起鉤，保證抬離地面30-50cm。鋼筋籠翻轉(zhuǎn)豎直后，解除副吊連接。

第四步：回轉(zhuǎn)主吊大臂至槽孔口，人工調(diào)整鋼筋籠平面位置至平行于槽段后，緩慢入槽，過程中緩慢調(diào)整速度與位置，以防鋼筋籠變形或造成槽段坍方。

3.2.3 鋼筋籠加固及吊點(diǎn)位置復(fù)核

①吊點(diǎn)位置布置及驗(yàn)算。（圖1）

根據(jù)鋼筋籠起吊受力平衡得：

2×T1×sin60°+2×T2×sin45°=35

T1×28×sin60°+T1×22×sin60°+T2×11.6×sin45°+T2×1.2×sin45°=35×13.23

求解得：T1=7.42t;T2=15.66t。

主吊荷載T3=2×T1×sin60°=12.85t，滿足要求。

副吊荷載 T4=2×T2×sin45°=22.15t<28.03×80%=22.42t，滿足要求。

②吊筋、吊點(diǎn)、臨時擱置點(diǎn)形式及計算。（圖2）

吊筋、吊點(diǎn)、臨時擱置點(diǎn)均采用？準(zhǔn)32圓鋼，吊點(diǎn)、擱置點(diǎn)鋼筋與鋼筋籠主筋焊接牢固，焊縫高度均為10mm。當(dāng)鋼筋籠起吊至垂直位置時，吊點(diǎn)、臨時擱置點(diǎn)鋼筋處于最不利工況，按照吊點(diǎn)分布，單根吊筋要承受1/8鋼筋籠重量。根據(jù)吊點(diǎn)及擱置點(diǎn)設(shè)置形式，最不利工況下的抗剪強(qiáng)度計算如下：

fv=[σ0]×A=120N/mm2×16mm×16mm×3.14÷10N/kg÷1000kg/T=9.64t>35/8=4.375t，滿足起吊要求。

③鋼筋籠加固。

由于鋼筋籠豎直過程中，內(nèi)側(cè)4個吊點(diǎn)開始不受力，外側(cè)4個吊點(diǎn)受力，為防止鋼筋籠變形，吊點(diǎn)位置均采用整條10cm寬δ=20mm鋼板進(jìn)行加固，吊點(diǎn)所在平面位置加裝一組水平桁架筋、吊點(diǎn)徑向位置加裝Φ36mm加強(qiáng)筋進(jìn)行加固。

3.2.4 吊具選擇及計算

為保證吊裝安全及加工便捷性，主副吊具采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式，主要有：4根Φ60mm主鋼絲繩、5cm厚鋼板及2根I20工字鋼組成的扁擔(dān)梁、4個20t單柄滑輪、4個25T卸扣、4根Φ40mm鋼絲繩、8個12T卸扣，吊具整體結(jié)構(gòu)形式及布置詳見圖3，吊具與鋼筋籠采用8個12T卸扣相連。

①Φ40mm鋼絲繩。Φ40mm鋼絲繩為6×37纖維芯鋼絲繩，抗拉強(qiáng)度為1670MPa，破斷拉力為88.1t。

鋼筋籠重量按照35t計算，考慮到四組鋼絲繩可能存在不均勻受力，按照3組鋼絲繩受力考慮，最大一組鋼絲繩受力為F1=13.43t。

則40mm鋼絲繩安全系數(shù)n=88.1÷13.43=6.56，滿足6～8倍安全系數(shù)要求。（圖4）

②12t卸扣。

12t卸扣最大受力為：13.43÷2=6.72t，滿足要求。

③20t滑輪。

20t滑輪最大受力達(dá)到40t>13.43t，滿足要求。

④扁擔(dān)梁下16t卸扣。

扁擔(dān)梁下16t卸扣最大受力為13.43t，滿足要求。

⑤Φ60mm鋼絲繩。

Φ60mm鋼絲繩為6×37纖維芯鋼絲繩，抗拉強(qiáng)度為1670MPa，破斷拉力為198t。吊具最外側(cè)鋼絲繩受力最大為20.08t，則60mm鋼絲繩安全系數(shù)n=198÷20.08=9.86，滿足6～8倍安全系數(shù)要求。

⑥扁擔(dān)梁上25t卸扣。

同理計算，扁擔(dān)梁上25t卸扣最大受力為20.08t，滿足要求。

4? 結(jié)束語

地連墻大型鋼筋籠吊裝技術(shù)方案設(shè)計和安全風(fēng)險分析控制是作業(yè)中最核心的安全保障措施，技術(shù)方案設(shè)計有效降低了技術(shù)安全風(fēng)險，而安全風(fēng)險管理及控制能有效消除作業(yè)過程中的各項(xiàng)風(fēng)險，只有兩項(xiàng)工作到位，才能確保吊裝安全。

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