地连墙钢筋笼的吊装技术

申 波

（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津300222）

1 工程概况

苏州地铁2号线延伸线月亮湾站车站位于创苑路和星湖街路口，周边建筑离车站距离较远.车站为地下二层站，车站总长221.653m，标准段外包宽24.3m，车站标准段挖深约17.8m，端头挖深19.6m.顶板覆土厚度3.52～3.83m.

地连墙厚800mm，共88幅，分别有A、B、C、D、E、F六种型墙；钢筋笼厚度为660mm，钢筋笼长度为31.2m、33.8m、35.8m共3种长度.其中笼体自重最大的槽段为东端头井“一”字型地连墙DLQ－56、DLQ－60两幅，为E型墙，钢筋笼长35.8m，钢筋笼主筋采用25和32两种型号的HRB400钢筋，经计算钢筋笼重量为29.17t.

2 钢筋笼吊装方案

本工程地下连续墙钢筋笼较长、较重，根据设计要求钢筋笼采用整体吊装、整体回直、一次入槽的施工方法，现决定采取双机抬吊8点吊的方式，即主吊机4点吊，辅吊机4点吊，整体回直入槽的吊装方案，见图1.整体吊装入槽主机选用型200t履带吊车，副机选用80t履带吊车.

图1 整体回直入槽的吊装方案

现场配置1台石川岛－CCH2000－200T覆带吊作为主吊，1台徐工QUY80型80t覆带吊作副吊，双机抬吊钢筋笼，现场利用混凝土硬化施工道路，保证吊车行走安全.

200t吊车：臂杆接长51m，当臂杆起到78.5度时其极限吊装能力为73.5t，行走吊物时吊车带载行走安全系数0.7，73.5t×0.7＝51.45t＞29.17t（最重钢筋笼重量），所以吊车配置满足吊装要求.

80t吊车：臂杆接长31m，最大起重能力达到36.58t，而80t吊车作为副吊，在起吊钢筋笼过程中所承担最大的重量为钢筋笼重量的60%，即29.17×60%＝17.50t，小于80t吊车抬吊时安全起重量的36.58×80%＝29.25t＞17.50t，满足起吊要求.

2.1 钢筋笼吊装方法

筋笼吊放采用双机抬吊，空中回直.起吊时使吊钩中心与钢筋笼重心相重合，保证起吊平衡.钢筋笼吊放方法见参考文献《起重吊装常用数据手册》（杨文渊主编）.［1］

2.2 钢筋笼吊装主要技术措施

（1）钢筋笼桁架用筋.各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架，纵、横向桁架筋均采用直径为28mm的HRB400钢筋.施工中桁架筋严格按照设计和规范要求进行焊接，保证钢筋笼自身刚度.防止钢筋笼在起吊过程中产生不可复原的变形.

（2）钢筋笼起吊控制要点.吊攀、吊点加强处满焊，主筋与水平筋采用100%点焊，钢筋焊并严格控制焊接质量.［3］

加强焊接质量的检查，避免遗漏焊点.合理布置吊点的设置，避免产生扰度，钢筋笼刚吊离平台，观察是否有异常现象发生，若有，应立即电焊加固［2］.

2.3 钢筋笼吊点布置

钢筋笼横向吊点设置：钢筋笼宽度为L，吊点按0.207L、0.586L、0.207L的位置为宜.钢筋笼纵向吊点设置：钢筋笼纵向吊点设置4点.（单幅重：29.17t，笼长35.8m）

（1）重心计算.钢筋笼的线密度如图2所示：

图2 钢筋笼的线密度

图2中，原点O为钢筋笼的顶部，钢筋笼的重心＝My总／m总，My总为整个钢筋笼对y轴的静矩，m总为钢筋笼的总质量.

（2）吊点位置.吊点位置为笼顶下0.95m＋9m＋7m＋15m＋3.9m.吊点布置图见图3.

图3 35.8m钢筋笼吊点示意图（单位：mm）

根据起吊时钢筋笼平衡得：

由（1）（2）式得：T1′＝7.00t；T2′＝7.58t.则T1＝7.00／sin 60°＝8.18t；T2＝7.58／sin 45°＝10.72t.平抬钢筋笼时副吊起吊重量为T2总＝2T2′＝15.16t.

副吊机在钢筋笼回直过程中，角度的增大，受力也越大，副机最大受力：2T2′＝15.16t（钢筋笼竖直时，四根绳在同一直线的极限状态）.

钢筋笼主吊200t吊车吊4点，80t吊车副吊吊4点，共8点吊装钢筋笼.下半段钢筋笼采用80t吊车4点吊.

2.4 有关吊具、吊点、搁置点受力的计算

2.4.1 吊装钢丝绳受力及强度计算

吊装钢笼的主吊钢丝绳为6股×37根的钢丝绳，单根长20m，两边各两道，共2根，钢丝绳的直径为43mm，钢丝绳采用6×37＋1，公称强度为1 550MPa，安全系数K取5.4～5.6.查《起重吊装常用数据手册》得钢丝绳数据，换算结果如表1.

表1 钢丝绳数据换算结果

（1）200t主吊钢丝绳强度的验算.主吊起吊时钢丝绳拉力为：T1／2＝（8.18÷sin60°）÷2＝4.78t（扁担下两侧受拉，故取T1／2）.

主吊单机吊笼时钢丝绳的拉力：T200绳＝29.17÷4＝7.29t＜容许拉力15.097t.其额定拉力总和为60.388t，满足5.4～5.6倍安全系数要求.

（2）80t副吊钢丝绳强度验算.副吊机在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大，故考虑副机的最大受力为2T2′＝15.16t，钢丝绳最大受力为T2绳＝（T2′／sin45°）／2＝5.36t.

由表1直径28mm钢丝容许拉力为6.796t.T2绳＝5.36t＜容许拉力6.796t（扁担下两侧受拉，故取T2′／4）.副吊钢丝绳额定拉力满足要求，并满足5.4～5.6倍安全系数要求.

（3）扁担上部钢丝绳强度验算.扁担上部采用4根直径52mm的钢丝绳，主吊夹角为70°，副吊夹角为60°，200t主吊，T3＝29.17t／4＝7.29t（4根直径52mm），T3绳＝7.29t／sin70°＝7.75t，小于容许拉力23.189t（满足5.5倍安全系数要求）.80t副吊，T4＝29.17t＊60%／4＝4.38t，T4绳＝4.38t／sin60°＝5.05t小于容许拉力23.189t（满足5.5倍安全系数要求）.［4］

2.4.2 各吊点的受力计算

（1）200t主吊吊点的受力计算.钢筋笼最重的为29.17t，第一道主吊钢环Φ32圆钢，钢筋笼下放到最后一道4个吊点时，每个吊点需承受的力为7.03t.

每个吊孔承受力为：fv＝3.14×16mm×16mm×160N／mm2÷9.8N／kg÷1 000kg／t＝13.124t，大于7.29t，因此，吊环钢筋剪力强度满足起吊钢筋笼要求.

（2）80t副吊的钢筋计算.吊点采用Φ32圆钢，圆钢吊点起吊最大受力情况为：fv＝13.124t.起吊时，8个吊点同时受力.在整个翻转的过程中，副吊4个吊点承受的重量不大于整个钢筋笼重量的75%，约为28.88t（与地面夹角约为60°时）.每个吊点钢筋所承受的剪力不大于28.88t÷6＝4.81t，小于13.124t，钢筋笼主筋和吊点钢筋焊接在一起，要求起吊时共同受力，副吊吊环剪力强度大大满足起吊要求.

2.4.3 吊点卸扣计算

钢筋笼抬吊过程中，当钢筋笼完全竖起时为最不利情况，此时共有4只卸扣共同承担整幅钢筋笼重量.因此，本方案对各吊点处采用25t卸扣，这样，钢筋笼起吊时，主吊卸扣为25t×4＝100t，完全满足起吊安全要求.

2.4.4 搁置点强度计算

搁置点采用Φ32圆钢，受力时为四个点同时承受整幅钢筋笼重量，最大抗剪力为13.124t，总剪力为52.496t，大于最大的钢筋笼重量，因此搁置点满足受力要求.

搁置点与主筋焊缝长度为320mm，焊缝高度取10mm，焊缝抗剪设计强度取160N／mm2，fv＝320mm×10mm×160N／mm2÷9.8N／kg÷1 000kg／t＝52.2t；受力时为四个搁置点同时承受整幅钢筋笼重量，安全系数取2，最大抗剪力为52.2×4÷2＝104.4t，大于最大的钢筋笼重量，因此搁置点焊缝满足受力要求.

2.4.5 地面承载验算

施工场地为钢筋混凝土硬化路面，按轴载BZZ－100型标准车设计，地面可以满足吊装需求.

3 结 语

地连墙钢筋笼的吊装施工中起重机械的选择、吊点位置的确定、吊装顺序关系到吊装施工的成败，因此制定详细的吊装方案和验算，选择熟练的吊装技术人员对吊装施工的安全起到至关重要的作用.经过本车站地连墙钢筋笼吊装实践，本方案能够保证钢筋笼的吊装安全，且钢筋笼变形在可控范围内.

［1］杨文渊.起重吊装常用数据手册［M］.北京：人民交通出版社，2008

［2］王新铭.起重吊装技术与常用数据速查及机具设备设计、选用、计算和安全作业操作技术规范［M］.北方工业出版社，2011

［3］周广军.超深超大地下连续墙施工关键技术研究［D］.天津大学，2011－12－01

［4］柴元四.福州地铁东街口站地下连续墙钢筋笼吊装设计.山西建筑，2012（13）