深基坑地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝施工技術(shù)
1工程概況
1.1 地理位置
“蘇州華貿(mào)中心項(xiàng)目”為大型群體性商業(yè)綜合體項(xiàng)目,位于蘇州市姑蘇區(qū)核心地段石路西擴(kuò)區(qū)域,東臨廣濟(jì)南路,南臨金門路,西臨楓橋路,與蘇州第五中學(xué)毗鄰,北接上塘街。
項(xiàng)目整體效果圖
1.2 水文地質(zhì)概況
經(jīng)勘察查明,在勘探深度范圍內(nèi)的土層為新生界第四系地層,屬太湖水網(wǎng)湖積地層及海陸交互相沉積地層。擬建場(chǎng)地基坑開挖范圍內(nèi)的土層主要有:①雜填土、②粘土、③粉質(zhì)粘土、④4-1粉質(zhì)粘土夾粉土、④4-2 層粉土夾粉砂、⑤粉質(zhì)粘土夾粉土。
根據(jù)勘察揭露和水文地質(zhì)工作,結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料,場(chǎng)地對(duì)本工程有影響的地下水有三層:(1)潛水:場(chǎng)地淺層孔隙潛水賦存于表層填土層中,分布不均勻,水量小。(2)微承壓水:場(chǎng)地內(nèi)較淺的微承壓水主要貯存于(4-2)粉土系列層中,微承壓水主要接受側(cè)向徑流補(bǔ)給及越流補(bǔ)給。(3)承壓含水層:第ⅰ承壓水主要賦存于(7)粉土夾粉砂層中,該承壓水主要接受側(cè)向徑流及越流補(bǔ)給,埋藏深。
1.3 建筑結(jié)構(gòu)概況
b地塊總用地面積18409㎡,總建筑面積210000㎡,其中地上建筑面積約130000㎡,地下建筑面積80000㎡,共6棟主樓,4棟85m,2棟60m。
本工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu),地上18/24層,地下4層,局部夾層;4棟主樓樓梯采用裝配式,其余部位為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);地下室基礎(chǔ)形式為樁基筏板。
1.4 基坑概況
本工程設(shè)計(jì)標(biāo)高±0m相當(dāng)于絕對(duì)高程3.9m。擬建工程場(chǎng)地自然地面標(biāo)高為-0.7m(相對(duì)標(biāo)高)。
b區(qū)基坑面積約18409㎡,周長約581m?;娱_挖深度為17.0~18.3m,采用800mm/1000mm地下連續(xù)墻,地下連續(xù)墻槽段接頭外側(cè)采用φ800mm三重管高壓旋噴樁封堵加固。連續(xù)墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為水下c35,抗?jié)B等級(jí)p8,1000mm厚連續(xù)墻采用工字型鋼接頭,800mm厚連續(xù)墻采用圓形鎖口管接頭,連續(xù)墻保護(hù)層厚度基坑內(nèi)側(cè)為50mm,基坑外側(cè)為70mm,連續(xù)墻高度為39.1~39.9m,地下連續(xù)墻主要形式有“一”型、“l”型、“t”型三種。地下連續(xù)墻兩側(cè)采用三軸水泥土攪拌樁進(jìn)行槽壁加固,基坑內(nèi)側(cè)采用三軸水泥土攪拌樁φ850@1800,搭接250mm;基坑外側(cè)采用三軸水泥土攪拌樁φ850@1200,套打一孔。內(nèi)基坑設(shè)置三道混凝土支撐,水平支撐采用角撐、井字對(duì)撐結(jié)合邊桁架的支撐體系,并臨時(shí)采用臨時(shí)鋼立柱及柱下鉆孔灌注樁作為水平支撐系統(tǒng)的豎向支撐結(jié)構(gòu)體系。
基坑效果圖
2地連墻鋼筋籠吊裝特點(diǎn)與難點(diǎn)
2.1 鋼筋籠重
本工程單幅地連墻鋼筋籠達(dá)34.87t,履帶吊負(fù)重行走時(shí)對(duì)便道質(zhì)量要求較高。
2.2 鋼筋籠長
本工程鋼筋籠長度最大達(dá)41.2m,吊裝難度大。
2.3 交叉作業(yè)多
本工程同時(shí)施工作業(yè)的有鉆孔灌注樁、三軸攪拌樁、高壓旋噴樁等,施工影響大。
3施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置和施工準(zhǔn)備
3.1 平面布置
3.1.1 布置原則
(1)根據(jù)本工程施工工藝以及場(chǎng)地的實(shí)際條件,施工總平面布置應(yīng)滿足地下連續(xù)墻施工工況下的場(chǎng)地需要,并保證場(chǎng)內(nèi)交通能夠通到場(chǎng)地外,力求布置安全合理,盡量減少場(chǎng)內(nèi)行車距離。
(2)合理布置施工場(chǎng)地,以充分利用場(chǎng)地使用量,合理組織流水施工,通過嚴(yán)格管理,縮短各道工序施工時(shí)間,確保施工質(zhì)量和進(jìn)度。
(3)現(xiàn)場(chǎng)布置應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)要求,重點(diǎn)防治施工噪聲、揚(yáng)塵。
(4)現(xiàn)場(chǎng)布置做到規(guī)范、安全、文明。
3.1.2 連續(xù)墻施工吊車行走施工道路布置
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告地層頂部以建筑垃圾及水泥地坪、原建筑物基礎(chǔ),含碎磚塊、瓦礫、條石等建筑垃圾,下部以粘性土為主,堆載年限較長,施工場(chǎng)地內(nèi)無池塘、溶洞等不良環(huán)境,臨時(shí)施工道路鋪設(shè)ф12的200mm×200mm雙向鋼筋網(wǎng)片,然后澆筑了200mm厚的c20混凝土,此外,為防止重車來回碾壓破壞路面,同時(shí)保證地連墻成槽設(shè)備及大型履帶吊的正常施工,我司將沿基坑內(nèi)側(cè)四周設(shè)置12m寬的重車道。
重車道做法為在原硬化地面基礎(chǔ)上,對(duì)樁孔進(jìn)行回填密實(shí),樁孔口處設(shè)鋼筋加密區(qū),加密區(qū)鋼筋ф12@100mm,加密范圍1.5m×1.5m,在道路區(qū)域內(nèi)放置規(guī)格為ф12的200mm×200mm雙層雙向鋼筋網(wǎng)片,澆筑300mm厚的c25混凝土,并向基坑內(nèi)找坡2%,于道路外側(cè)設(shè)置400×400mm排水溝,保證場(chǎng)區(qū)內(nèi)排水暢通。場(chǎng)地地基處理、鋼筋綁扎、混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后才能進(jìn)行下道工序。
(1)鋼筋籠制作場(chǎng)地
根據(jù)地下連續(xù)墻施工的需要和場(chǎng)地限制,在基坑內(nèi)搭設(shè)九個(gè)鋼筋平臺(tái),鋼筋籠平臺(tái)尺寸68m*16m的鋼筋籠平臺(tái)。鋼筋籠加工場(chǎng)地經(jīng)統(tǒng)一劃分成3個(gè)不同的區(qū)域,分別為原材料堆放臺(tái)、半成品堆放區(qū)、鋼筋籠制作平臺(tái)。鋼筋籠要根據(jù)施工整體布置提前加工并臨時(shí)存放在鋼筋籠制作平臺(tái)上以備成槽完成后及時(shí)下放鋼筋籠。鋼筋平臺(tái)澆筑10cm的c25混凝土。
鋼筋籠制作場(chǎng)地
鋼筋籠加工
(2)集土坑
考慮到土方施工的時(shí)間限制,且地墻成槽土不能直接運(yùn)出場(chǎng)外,在場(chǎng)地施工便道的外側(cè)設(shè)置臨時(shí)集土坑。需要一個(gè)至少能容納約1000m3土方的臨時(shí)集土坑,用來臨時(shí)收集成槽作業(yè)挖出的濕土,待瀝干泥漿后,再駁外棄。
(3)泥漿系統(tǒng)
現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地緊張,但各分區(qū)間有先后開發(fā)次序,泥漿循環(huán)系統(tǒng)擬設(shè)置在c地塊和d地塊場(chǎng)地,泥漿池采用下挖砌筑方式,泥漿池容量在1000m3。
(4)吊車行走區(qū)域
吊車運(yùn)送、起吊鋼筋籠均在施工重型道路上,故吊車行走區(qū)域即施工重型道路,具體位置見下圖。
鋼筋籠吊裝布置圖
3.1.3 機(jī)械布置
成槽機(jī)械:2臺(tái)sg40成槽機(jī)。
地下墻鋼筋籠吊裝機(jī)械:本工程投入的鋼筋籠吊裝用設(shè)備有1臺(tái)250t履帶吊車和1臺(tái)80t履帶吊車。
sg40成槽機(jī)
250t/80t 履帶吊
3.2 施工準(zhǔn)備
3.2.1 吊裝前準(zhǔn)備工作
(1)吊裝工序交底
現(xiàn)場(chǎng)由技術(shù)負(fù)責(zé)人與安全員對(duì)吊裝組人員就需要進(jìn)行的工作任務(wù)進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底,對(duì)吊裝施工有全面、深刻的了解。
(2)吊裝作業(yè)的通訊工具與聯(lián)絡(luò)方式
指揮工采用哨子、手勢(shì)、對(duì)講機(jī)等工具進(jìn)行指揮。
(3)吊裝時(shí)間安排
鋼筋籠吊裝盡量安排在日間施工。若因工序流水等原因確需在夜間進(jìn)行吊裝施工,由專職電工安裝提供充足的照明設(shè)備。
(4)吊裝前吊具安全檢查的措施
鋼筋籠吊裝前,由安全員與吊裝組人員對(duì)吊具進(jìn)行安全可靠性檢查,檢查吊具的鋼絲繩磨損度與是否有斷絲現(xiàn)象,卸扣是否變形與滑牙,起吊設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試是否正常以及設(shè)備的吊鉤與鋼絲繩是否完好,如檢查不合格應(yīng)作報(bào)廢處理并立即更換相應(yīng)吊具。
3.2.2 吊裝機(jī)具選用
本工程800mm地下連續(xù)墻鋼筋籠長度為32.25~41.2m,縱向鋼筋直徑為25mm和28mm,間距300,接頭為圓形鎖口管柔性接頭,代號(hào)9b-9b鋼筋籠最重,單元槽段寬度6m,鋼筋籠長40.65m,縱向鋼筋直徑28mm,重量為32t;1000mm地下連續(xù)墻鋼筋籠長度為39.15~40.75m,縱向鋼筋直徑為25mm,間距300,接頭為工字鋼接頭,r3-r3剖面的鋼筋籠最重,單元槽段寬度6m,鋼筋籠長40.75m,縱向鋼筋直徑25mm,鋼筋重量為26.95t,工字鋼重量為7.85t;整個(gè)基坑鋼筋籠最大重量34.8t,吊具按照5.2計(jì)算,鋼筋籠最長41m。
根據(jù)鋼筋籠重量,采用雙機(jī)抬吊法起吊。起吊鋼筋籠時(shí)吊車??课恢萌缦聢D:
雙機(jī)抬吊法示意圖
(1)主吊的確定
首先確定主吊機(jī)垂直高度,選擇計(jì)算主吊機(jī)垂直高度時(shí),不僅要考慮主吊臂架最大仰角75°和鋼筋籠的最大尺寸、重量,而且要考慮鋼筋籠吊起后能旋轉(zhuǎn)180°,不碰撞主吊臂架(見圖4-1),即滿足bc距離大于標(biāo)準(zhǔn)段鋼筋籠一半寬度3m的條件。
暫定加工制作的吊具尺寸為h1 = 3.0m,h0=1m,因此:
ac=bc×tan75°=13.06m(bc=3.5m)
h2=ac-h1-b-h0=13.06-3.0-2.0-1=7.06m
h=h2+h1+h3+h4+h0=7.06+3.0+41+2+1=54.06m。
式中:
b— 起重機(jī)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— 鋼筋籠吊索鋼絲繩高度;h3— 鋼筋籠長度;
h4— 起吊時(shí)鋼筋籠距離地面的距離;d為2.385m;
臂長l=(h+b-d)/sinα=55.34m。
吊裝示意圖
鋼筋籠吊裝時(shí)行走中主吊最大受力為40噸/0.7=57噸(最重鋼筋籠重34.8t,主吊、副吊鋼絲繩、索具5.2t,吊車帶載行走安全系數(shù)取0.70)。
選定主吊為250t履帶吊(主臂57.9m,旋轉(zhuǎn)半徑12m),從下表可知符合要求。
(2)副吊的確定
副吊最大受力出現(xiàn)在上部鋼筋籠起吊到60度角時(shí),最大受力為上部鋼筋籠重量及索具重量的60%,故q附=(q上+q索)*60%=(34.8+5.2)*60%=24t。根據(jù)下表中80t履帶吊車性能表確定80t吊車滿足起吊(主臂31m,旋轉(zhuǎn)半徑8m)。
80t主要性能表2
(3)鋼絲繩的確定
1)主吊鋼絲繩
吊裝鋼筋籠的主吊鋼絲繩擬使用直徑52mm的6×37鋼絲繩,單根長14m,兩邊各一道,共2根,公稱抗拉強(qiáng)度為1670mpa的不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,通過驗(yàn)算,符合要求。
2)副吊鋼絲繩
由于副吊吊索在整個(gè)吊裝過程中(共2根)所承受的最大重量約為鋼筋籠總重的60%(共24t),故副吊每根鋼絲繩最大承重約為鋼筋籠總重的30%,吊裝鋼筋籠的鋼絲繩擬使用直徑36mm的6×37鋼絲繩,單根長74m,兩邊各一道,共2根,公稱抗拉強(qiáng)度為1670mpa的不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,通過驗(yàn)算,符合要求。
(4)卸扣的確定
卸扣的選擇按主副吊鋼絲繩最大受力來確定。
1)主吊卸扣選擇
扁擔(dān)上部卸扣最大受力在鋼筋籠豎直狀態(tài),兩個(gè)卸扣承受40噸鋼筋籠(含工索具)的重量。
此時(shí)扁擔(dān)上部卸扣所受荷載p=40t/2sin45o =28.17t,選用高強(qiáng)卸扣35t:2只。
扁擔(dān)下部卸扣所受荷載p=40t/2 sin45 o=20.7t,選用高強(qiáng)卸扣25t:2只。
主吊吊點(diǎn)共4個(gè)卸扣承受40噸鋼筋籠(含工索具)的重量,每個(gè)卸扣承受荷載p=40t/4=10t,采用20t卸扣:4只。
2)副吊卸扣選擇
最大受力在上部鋼筋籠起吊至60o時(shí),副吊承受鋼筋籠(含工索具)的重量的60%,q=40*60%=24t。
此時(shí)鐵扁擔(dān)上部卸扣所受荷載p=q/2sin45o =16.9t,選用高強(qiáng)卸扣25t:2只。
鐵扁擔(dān)下部卸扣所受荷載p=q/2 =12t,選用高強(qiáng)卸扣20t:2只。
副吊吊點(diǎn)共8個(gè)卸扣承受荷載q,每個(gè)卸扣承受荷載p=q/8=3t,采用16t卸扣:8只。
(5)定位槽鋼驗(yàn)算
為在下放鋼筋籠過程中臨時(shí)換鋼絲繩鋼筋籠最終下放到設(shè)計(jì)標(biāo)高后時(shí)需要將鋼筋籠擱置在導(dǎo)墻上,采用4根定位槽鋼個(gè)鋼筋籠的重量,每根鋼扁擔(dān)承受40t重量鋼筋籠的1/4,定位槽鋼采用[12.6槽鋼(槽鋼開口內(nèi)用3根φ32螺紋鋼焊接成為一整體)。定位槽鋼驗(yàn)算如下:
查表可得[12.6槽鋼截面慣性矩i=38.0
主體鋼筋籠定位槽鋼驗(yàn)算:
38×10000÷9.8n/kg÷1000kg/t=39.9t>40÷4=10t(最大鋼筋籠的重量和鎖具按40t計(jì)算)滿足要求。
(6)扁擔(dān)強(qiáng)度驗(yàn)算
現(xiàn)場(chǎng)所使用的扁擔(dān)采用q345鋼板加強(qiáng)肋板制成,長鋼扁擔(dān)兩卡環(huán)孔壁中心距3.6m,寬0.5m,厚0.05m。當(dāng)?shù)跗鹱畲箐摻罨\時(shí),扁擔(dān)所受到的力最大,因此按最大鋼筋籠重進(jìn)行驗(yàn)算。通過驗(yàn)算,符合要求。
(7)滑輪驗(yàn)算
主吊扁擔(dān)采用2個(gè)50t滑輪,副吊扁擔(dān)上采用2個(gè)30t滑輪,吊點(diǎn)處采用4個(gè)15t滑輪。主吊最大受力為40t,采用50t滑輪滿足起吊要求。副吊最大受力為鋼筋籠處于60°時(shí),副吊承受整個(gè)鋼筋籠60%的重量,為40×60%=24t,副吊扁擔(dān)上的兩個(gè)滑輪受力為12t,副吊共8個(gè)吊點(diǎn),每個(gè)吊點(diǎn)受力為3t,所以副吊上滑輪符合起吊要求。
(8)吊點(diǎn)位置的選擇
如果吊點(diǎn)的位置計(jì)算不準(zhǔn)確,鋼筋籠會(huì)產(chǎn)生較大的撓曲變形,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,本工程采用12點(diǎn)吊法施工,下面分橫向吊點(diǎn)和縱向吊點(diǎn)進(jìn)行闡述。
1)平幅
a、橫向吊點(diǎn)計(jì)算
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:
橫向彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖
+m=-m
其中:+m=(1/2)ql12;-m=(1/8) ql22-(1/2)ql12
q為均布荷載,m為彎矩。
故:l2=2l1, 2 l1+ l2=l(l為鋼筋籠寬),可得l1=0.207l,l2=0.586l,故可知橫向吊點(diǎn)按左右0.207l位置為宜?;\寬6m的槽段,吊點(diǎn)左右懸臂均為1.24m。根據(jù)地墻鋼筋籠分幅寬度,寬度≥5m的設(shè)置5榀縱向桁架,寬度<5m的設(shè)置4榀縱向桁架。
b、縱向吊點(diǎn)計(jì)算
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=1/8(ql22)-1/2(q12)
縱向彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖
+m=-m
其中:+m=(1/2)ql12;-m=(1/8) ql22-(1/2)ql12
q為均布荷載,m為彎矩。
故:l2=2l1,2l1+5l2=h(h為鋼筋籠高)
計(jì)算得:l1=0.062h,l2=0.175h
以鋼筋籠高41m為計(jì)算,可知l1=2.54m,l2=7.175m因此,選擇b、c、d、e、f、g6點(diǎn)時(shí)鋼筋籠起吊時(shí)彎矩最小,但實(shí)際吊裝過程中b、c中心是主吊位置,ab距離影響吊裝鋼筋籠。根據(jù)技術(shù)數(shù)據(jù)和實(shí)際吊裝經(jīng)驗(yàn),在主吊段,a點(diǎn)可向b點(diǎn)移動(dòng),即令a、b重合,bc=l1+ l2=9.715m,再結(jié)合實(shí)際施工便利, bc段長10m,在副吊段dg= de=ef=fg=l2=7.175m,,其他各點(diǎn)位置也做適度的調(diào)整。如下圖:
3.2.3 吊車行走道路地基承載力驗(yàn)算
根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告,吊車行走道路下臥①1雜填土,主要由建筑垃圾等組成。土層承載力特征值fak=80kpa?;厣掀骄囟葹榛炷?gamma;0=25kn/m3,基地下平均重度γ=18 kn/m3 。按條形基礎(chǔ)模型計(jì)算,b=10m 基礎(chǔ)埋深d=0.2m
根據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5007—2002)
fa =fak + ηbγ(b—3)+ ηdγ0 (d—0.5) ηb=0 ηd=1.0
fa=80 + 018(10—3) + 125(0.2—0.5)=72.5kpa
地基承載力最不利情況發(fā)生在槽段內(nèi)鋼筋籠拼裝好后由250t拎起時(shí),對(duì)地基最大壓力n=250t(吊車重量)+40t(鋼筋籠及工索具重量)=290t*9.8kn/t=2842kn ,250t吊車通過混凝土路面對(duì)地基產(chǎn)生荷載,對(duì)地基集中荷載折算作用面積為s=7.2m6.4m=46.08m2,
對(duì)地基荷載p==61.67<72.5kn/ m2,符合安全要求。
3.2.4 吊裝驗(yàn)算
(1)吊點(diǎn)驗(yàn)算
為保證鋼筋籠安全起吊,鋼筋籠施工時(shí)需對(duì)吊點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)。對(duì)設(shè)置在鋼筋籠的吊點(diǎn)均需設(shè)置“幾”字形加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋采用φ32鋼筋;鋼筋籠主吊吊點(diǎn)及所有擱置點(diǎn)采用“π”形圓鋼進(jìn)行加強(qiáng),采用φ32鋼筋,燒焊在主吊點(diǎn)下方50cm左右的鋼籠兩側(cè),用于其下穿過鋼扁擔(dān)后臨時(shí)擱住鋼筋籠。圓鋼吊點(diǎn)和桁架上、下排主筋焊接牢固。均采用hpb235級(jí)鋼筋。
圓鋼吊點(diǎn)示意圖
主吊吊點(diǎn)所承受的最大拉力是鋼筋籠起吊后拎直時(shí)4個(gè)吊點(diǎn)受力時(shí),吊點(diǎn)鋼筋所受最大拉力為40t÷4=10t。直徑32圓鋼受力最薄弱區(qū)為單根受力,鋼筋抗拉強(qiáng)度計(jì)算:
fv16mm×16mm×3.14×210n/mm2÷9.8n/kg÷1000kg/t=17.2t;
f=10t< fv=17.2t,由于吊點(diǎn)鋼筋和主筋及桁架焊接在一起,共同受力,所以滿足起吊要求。
圓鋼吊點(diǎn)焊接示意圖
(2)焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算
本工程焊接鋼筋籠桁架及吊點(diǎn)采用e43焊條,其抗拉強(qiáng)度為430mpa。
焊縫金屬的抗剪強(qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的0.58倍=430×0.58=249.4mpa。
焊縫剪切面積:焊接吊點(diǎn)的縱向桁架的主筋為直徑25mm螺紋鋼,吊點(diǎn)為直徑32mm的圓鋼,以25mm螺紋鋼計(jì)算單面焊焊縫長度按10d計(jì)算為250mm;厚0.3d為7.5mm;共2條焊縫。
所以焊縫面積為:2×250×7.5=3750mm2
故焊縫抗剪能力:f=3750×249.4n/mm2÷9.8n/kg÷1000kg/t=95.4﹥40t。滿足要求。
(3)焊縫兩側(cè)連接鋼筋驗(yàn)算
每幅桁架兩側(cè)為2直徑25的螺紋鋼:抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為400n/mm2,截面面積490.6mm2,故單根鋼筋承受拉力最大值為400×490.6÷9.8÷1000kg/t=20.02t,每個(gè)吊點(diǎn)兩根鋼筋受拉,最不利情況(主吊4個(gè)吊點(diǎn)承受鋼筋籠全重時(shí))共4個(gè)吊點(diǎn),故最不利是焊縫兩側(cè)直徑為25的鋼筋承受重力=20.02×4=80.08t﹥40t,滿足要求。縱向桁架用主筋作為弦桿,桁架立筋采用直徑25的鋼筋。桁架立筋均采用“w”形布置,桁架立筋與主筋之間采用搭接焊,具體在吊點(diǎn)位置處局部微調(diào)。
直徑32的圓鋼已經(jīng)在上面驗(yàn)算了,所以焊縫兩側(cè)連接鋼筋滿足要求。
由上述計(jì)算得知,主吊吊點(diǎn)受力滿足吊裝要求,由于副吊受力小于主吊,且副吊吊點(diǎn)數(shù)量較多,故副吊吊點(diǎn)受力也可滿足吊裝要求。
施工各節(jié)點(diǎn)焊接要求必須滿足jgj18-2012的要求,吊點(diǎn)鋼筋與桁架上的主筋雙面滿焊,焊縫寬度不得小于0.6d,厚度大于0.3d。
3.2.5 雙機(jī)抬吊驗(yàn)算
本工程采用雙機(jī)抬吊法,主吊250t履帶吊車,副吊80t履帶吊車。
鋼筋籠起吊示意圖
(1)250t驗(yàn)算
吊車受力最大出現(xiàn)在鋼筋籠吊起時(shí),250t履帶吊承受整個(gè)鋼筋籠及主吊索具的重量q1=34.8t+5.2t=40t<68.9t*0.7=48.23t,式中68.9t為起吊半徑12m時(shí)250t的最大起吊重量,0.7為帶載行走時(shí)主吊的安全系數(shù)。符合要求。
(2)副吊驗(yàn)算
80t履帶吊承受整個(gè)鋼筋籠及吊索具重量的60%,q1=34.8t+5.2t=40t*0.6<33.8t*0.8=27.04t,式中33.8t為起吊半徑8m時(shí)80t的最大起吊重量,0.8為雙機(jī)抬吊時(shí)單機(jī)的安全系數(shù)。符合要求。
(3)雙機(jī)抬吊按下式驗(yàn)算
(q主+q副)×k≥q1+q2
(68.9t+33.8t)×0.75=77.02t>(q1+q2)=40t
k——同步系數(shù)取0.75(雙機(jī)抬吊經(jīng)驗(yàn)折減系數(shù));
q主——250t吊機(jī)單機(jī)起重量;
q副——80t吊機(jī)單機(jī)起重量。
4地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝
4.1 鋼筋籠吊裝技術(shù)措施
4.1.1 地下墻鋼筋籠整幅吊裝
本工程采用一臺(tái)250噸履帶吊吊車和一臺(tái)80t履帶吊車雙機(jī)抬吊整幅鋼筋籠。
4.1.2 鋼筋籠吊點(diǎn)布置
兩臺(tái)吊車吊裝的鋼筋籠長度是41m,采用12點(diǎn)吊,其中主吊4點(diǎn),副吊8點(diǎn)。
4.1.3 施工用筋布置
(1)為了防止鋼筋籠在起吊、拼裝過程中產(chǎn)生不可復(fù)原的變形,各種形狀鋼筋籠均設(shè)置縱、橫向桁架。依據(jù)縱向吊點(diǎn)位置,橫向桁架采用直徑25“w”型布置,吊點(diǎn)處各布置一道,主吊點(diǎn)中間再布置兩道,共八道。
橫向桁架位置圖
每幅鋼筋籠幅寬大于等于5m時(shí),桁架設(shè)置五榀,小于5m設(shè)置四榀桁架,桁架由直徑25的“z”形鋼筋構(gòu)成。如下圖縱向桁架位置布置圖:
(2)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)與驗(yàn)算,作為鋼筋籠最終吊裝中鋼筋籠上的鋼筋,必須同相交的水平鋼筋自上而下的每個(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)之外,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。
4.1.4 鋼筋焊接
鋼筋籠吊點(diǎn)與主筋焊接均采用單面焊,加強(qiáng)筋焊接采用雙面焊,吊筋焊接采用雙面焊。鋼筋籠接頭分為鎖口管接頭和型鋼接頭,鎖口管接頭采用單面焊焊接;工字鋼使用q235鋼板進(jìn)行加工,焊接方式為氣保焊,焊縫為坡口焊,焊縫飽滿度必須滿足設(shè)計(jì)要求,工字鋼與鋼筋籠分布筋連接采用焊接連接,焊接長度為10cm,工字鋼接頭大樣圖如下圖所示。
鋼筋要有質(zhì)保書,并試驗(yàn)合格后才使用。主筋搭接采用對(duì)焊,鋼筋籠成型點(diǎn)焊定位牢固,內(nèi)部交點(diǎn)50%點(diǎn)焊,鋼筋籠四周的縱向鋼筋與水平分布筋必須滿足100%點(diǎn)焊,吊點(diǎn)位置上下1m范圍內(nèi)縱向鋼筋與水平分布筋必須滿足100%點(diǎn)焊,桁架筋采用雙面焊接,焊接長度大于5d。吊點(diǎn)鋼筋及吊點(diǎn)加強(qiáng)筋焊接均為滿焊。焊接過程中挑選焊接技術(shù)水平較高且穩(wěn)定的電焊工進(jìn)行操作,施工時(shí)嚴(yán)格按照《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》(jgj18-2012)進(jìn)行操作。
4.1.5 鋼筋籠起吊方法
(1)鋼筋籠起吊用兩臺(tái)履帶式起重機(jī)采用雙機(jī)抬吊法起吊。吊裝鋼筋籠兩臺(tái)吊車互相配合吊裝鋼筋籠入槽。用兩臺(tái)履帶吊雙機(jī)抬吊,將鋼筋籠水平吊起,然后升250t主吊鉤、放80t副吊鉤,最終由250t主吊吊車將鋼筋籠凌空吊直。鋼筋籠起吊入槽時(shí)必須緩慢放下,切忌急速拋放,以防鋼筋籠變形或造成槽段坍方。
(2)“l”型、和“t”轉(zhuǎn)角幅鋼筋籠起吊
為了確保吊裝安全,對(duì)于拐角幅鋼筋籠除設(shè)置縱、橫向起吊桁架和吊點(diǎn)之外,另要增設(shè)“人字”桁架和斜拉桿進(jìn)行加強(qiáng),以防鋼筋籠在空中翻轉(zhuǎn)角度時(shí)以生變形。
(3)250噸履帶吊在吊運(yùn)鋼筋籠過程中必須使鋼筋籠呈豎直懸吊狀態(tài)。
4.2 吊裝施工步驟
第一步:指揮兩臺(tái)吊機(jī)轉(zhuǎn)移到起吊位置,起重工分別安裝吊點(diǎn)的卸扣,應(yīng)注意卸扣的螺桿要擰緊??v向吊點(diǎn)設(shè)置12個(gè),主吊4個(gè),副吊8個(gè)。
2)第二步:檢查兩吊機(jī)鋼絲繩的安裝情況及受力重心后,開始同時(shí)平吊,檢查鋼絲繩松緊情況。
3)第三步:鋼筋籠吊至離地面50cm后,穩(wěn)定2-3分鐘,檢查鋼筋籠受力變形情況及機(jī)械起重情況,250t主吊起鉤,根據(jù)鋼筋籠尾部距地面距離,隨時(shí)指揮輔機(jī)配合起鉤。
4)第四步:鋼筋籠立起過程中,250t吊機(jī)把桿向副吊側(cè)旋轉(zhuǎn),80t副吊順轉(zhuǎn)至合適位置,讓鋼筋籠垂直于地面。
5)第五步:指揮起重工卸除鋼筋籠上80t副吊起吊點(diǎn)的卸扣,然后指揮80t副吊遠(yuǎn)離起吊作業(yè)范圍。
6)第六步:指揮主吊機(jī)吊籠入槽、定位,吊機(jī)走行應(yīng)平穩(wěn),鋼筋籠上應(yīng)拉牽引繩。下放時(shí)不得強(qiáng)行入槽。
7) 第七步:鋼筋籠下放過程中主吊吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換。
鋼筋起吊詳過程見鋼筋起吊過程示意圖:
主吊吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換說明:
第一工況:主吊吊點(diǎn)為1(1’)、2(2’)(共4個(gè)吊點(diǎn)),完成起吊;
第二工況:鋼筋籠逐漸轉(zhuǎn)換角度,主吊提升,副吊提升同時(shí)往主吊方向移動(dòng),直至主吊鋼筋籠成豎直狀態(tài),主吊承受整個(gè)鋼筋籠重量;
吊裝工況二
第三工況:副吊吊點(diǎn)全部拆除,鋼筋籠成豎直狀態(tài)后,主吊承受整個(gè)鋼筋籠重量,主吊吊點(diǎn)為1(1’)、2(2’)(共4個(gè)吊點(diǎn)),副吊鋼絲繩退出受力狀態(tài)后,隨著鋼筋籠的逐漸下放入槽逐漸卸載吊點(diǎn)3(3’)、4(5’)、5(5’)、6(6’)共8個(gè)吊點(diǎn),直至鋼筋籠下放至吊點(diǎn)2(2’)下方約1.5m處;
吊裝工況三
第四工況:主吊吊點(diǎn)第二次轉(zhuǎn)換,鋼筋籠下放至吊點(diǎn)2下方約0.5m處時(shí),采用橫扁擔(dān)將鋼筋籠固定在導(dǎo)墻上,松開吊點(diǎn)2(2’)上的卡環(huán),使得主吊吊點(diǎn)2(2’)轉(zhuǎn)移至吊點(diǎn)1(7),故該工況主吊吊點(diǎn)為1(1’)和7(7’)(共4個(gè)吊點(diǎn));
吊裝工況四
第五工況:主吊吊點(diǎn)第三次轉(zhuǎn)換,鋼筋籠下放至吊點(diǎn)1(7)下方約1.5m處時(shí),采用橫扁擔(dān)將鋼筋籠固定在導(dǎo)墻上,解開吊點(diǎn)1(1’)和7(7’)上的所有鋼絲繩(共4根),將鋼絲繩固定在吊筋的吊環(huán)上,然后鋼筋籠下放,直至鋼筋籠下放完成。
吊裝工況五
4.3 鋼筋籠吊裝過程中其他注意事項(xiàng)
在鋼筋籠起吊前必須重新檢查吊點(diǎn)和擱置板的焊接情況,確保焊接質(zhì)量滿足起吊要求后方可開始起吊。
在起吊前仔細(xì)檢查吊具、鋼絲繩的完好情況,必須符合安全規(guī)范要求。對(duì)于吊具的檢查重點(diǎn)是對(duì)滑輪及鋼絲繩質(zhì)量的檢查,如發(fā)現(xiàn)鋼絲繩有小股鋼絲斷裂或滑輪有裂紋現(xiàn)象,一律不得使用。檢查導(dǎo)管倉內(nèi)是否有異物,如有必須清除,檢查導(dǎo)管倉內(nèi)導(dǎo)向鋼筋的連接情況,確保焊接牢固,必須清除鋼筋籠內(nèi)的雜物,避免在起吊鋼筋籠過程中發(fā)生高空墜物的事故。
起吊必須服從起重工的指揮,確保鋼筋籠平穩(wěn)、安全起吊。鋼筋籠在入槽過程中割除導(dǎo)管倉內(nèi)的加固鋼筋,確保導(dǎo)管倉順直、暢通。如鋼筋籠下放困難切不可強(qiáng)行沖擊下放,必要的時(shí)候?qū)摻罨\重新拎出,對(duì)槽段重新處理后再入槽。
4.4 起重吊裝安全措施
(1)吊車進(jìn)場(chǎng)拼裝后要組織有關(guān)檢測(cè)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝檢測(cè),檢查吊車的出場(chǎng)合格證、年度檢測(cè)報(bào)告、操作人員特殊工種操作證,有不合格的堅(jiān)決不使用,檢測(cè)合格后要根據(jù)吊車起重性能表進(jìn)行試吊,檢測(cè)吊車性能,只有合格者方可使用。
(2)鋼筋籠吊裝之前必須由項(xiàng)目經(jīng)理簽發(fā)吊裝令。
(3)起重機(jī)的指揮人員必須經(jīng)過培訓(xùn)取得合格證后,方可擔(dān)任指揮。作業(yè)時(shí)應(yīng)與操作人員密切配合。操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行指揮人員的信號(hào),如信號(hào)不清或錯(cuò)誤時(shí),操作人員可拒絕執(zhí)行。如果由于指揮失誤而造成事故,應(yīng)由指揮人員負(fù)責(zé)。
(4)起重機(jī)的變幅指示器、力矩限制器以及各種行程限位開關(guān)等安全保護(hù)裝置。必須齊全完整、靈敏可靠,不得隨意調(diào)整和拆除。嚴(yán)禁用限位裝置代替操縱機(jī)構(gòu)。
(5)起重機(jī)作業(yè)時(shí),重物下方不得有人停留或通過。嚴(yán)禁用非載人起重機(jī)載運(yùn)人員。
(6)起重機(jī)必須按規(guī)定的起重性能作業(yè),不得超載荷和起吊不明重量的物件。在特殊情況下需超載荷使用時(shí),必須有保證安全的技術(shù)措施,經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn),有專人在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)下,方可起吊。
(7)嚴(yán)禁使用起重機(jī)進(jìn)行斜拉、斜吊和起吊地下埋設(shè)或凝結(jié)在地面上的重物。
(8)履帶式起重機(jī)變幅應(yīng)緩慢平穩(wěn),嚴(yán)禁在起重臂未停穩(wěn)前變換檔位。起重機(jī)滿載荷或接近滿載荷時(shí)嚴(yán)禁下落臂桿。
(9)履帶式起重機(jī)如必須帶載行走時(shí),載荷必須符合規(guī)范要求,并要求行走道路堅(jiān)實(shí)平整,重物應(yīng)在輕重機(jī)行走正前方向,重物離地面不得超過50cm并栓好拉繩,緩慢行駛。嚴(yán)禁長距離帶載行駛。
(10)履帶式起重機(jī)行走時(shí)轉(zhuǎn)變不應(yīng)過急,如轉(zhuǎn)彎半徑過小,應(yīng)分次轉(zhuǎn)彎。
(11)履帶式起重機(jī)通過地面水管、電纜等設(shè)施時(shí),應(yīng)鋪設(shè)木板保護(hù),通過時(shí)不得在上面轉(zhuǎn)彎。
5結(jié)論
本文通過對(duì)地連墻鋼筋籠吊裝施工的介紹,敘述了本工程項(xiàng)目地墻鋼筋籠吊裝的重難點(diǎn)及吊裝要點(diǎn)。前期通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面的合理布置以及對(duì)吊裝機(jī)具(主吊、副吊、鋼絲繩、卸扣、定位槽鋼、扁擔(dān)、滑輪)的驗(yàn)算,鋼筋籠吊點(diǎn)的選擇及驗(yàn)算,吊車行走路線地基承載力驗(yàn)算,保證鋼筋籠吊裝的安全可控、質(zhì)量可控。本工程地連墻鋼筋籠吊裝的順利實(shí)施,為以后類似工程項(xiàng)目的施工提供借鑒。