地铁中间风井地连墙钢筋笼吊装技术研究

王 坤

(中铁十四局集团隧道工程有限公司，山东 济南 250000)



地铁中间风井地连墙钢筋笼吊装技术研究

王 坤

(中铁十四局集团隧道工程有限公司，山东 济南 250000)

以兰州市轨道交通1号线中间风井为例，结合其地下连续墙钢筋笼的吊装方案，分析了钢筋笼吊装前的准备工作、机械选用及施工流程，确定了吊点的位置，提出了钢筋笼吊装加固措施及单侧型钢防止扭转措施和钢筋笼入槽精度控制措施，对今后类似工程具有积极的借鉴意义。

地下连续墙,钢筋笼,吊装方案,精度控制

0 引言

随着21世纪城市化步伐的快进，城市空间变得越来越紧张，因此地下空间的开发与利用逐渐成为人们所关注的热点。尤其是地下轨道交通的迅速发展，更是对将地下空间的利用推向一个新高潮。随之而来的地下连续墙作为一种深基础工程，由于其可以起到支护、承重和防渗三合一的功效，应用前景越来越普遍。而地下连续墙钢筋笼的主要特点第一就是重量大，第二就是尺寸大，其次就是容易变形。由于吊装时，除了考虑吊装设备的性能，如起吊能量和作业半径需要考虑以外，还要考虑作业时候的稳定性以及如何控制好钢筋笼的变形。综合考虑以上各方面可以看出钢筋笼的吊装是地下连续墙工程施工过程中控制性步骤，对其进行吊装专项方案论证是必须的。

1 工程概况

中间风井属于兰州市轨道交通1号线一期工程，位于七里河断陷盆地巨厚状强透水砂卵石地层中，中心里程为YDK10+909.000=ZDK10+912.541，平面尺寸为33.4 m×20.4 m(含围护结构厚度，长×宽)，风井开挖深度约45.5 m。风井围护结构采用1 200 mm厚钢筋混凝土地下连续墙，主体为现浇钢筋混凝土箱型框架结构，结构外设置全包防水层，明挖逆作法施工。

地连墙设计厚度为1.2 m，分为两种幅宽形式：第一种为“一”形结构，幅宽4 m，共22幅；第二种为L形结构，幅宽3.7 m，共4幅；相邻墙幅之间采用型钢接头。地连墙采用水下C40混凝土浇筑，抗渗等级为P12，钢筋保护层厚度内外侧均为70 mm，设计地连墙钢筋笼长度为57.17 m，A-1单幅墙钢筋笼重为51.731 t，A-2单幅墙钢筋笼重为50.316 t。

2 吊装前准备工作

由于钢筋笼整体长度较长，且施工范围紧邻深安大桥新建环形匝道，综合考虑施工工况、设备选择以及该处地层及场地情况，钢筋笼拟采用整体加工、整体吊装，施工前应做好以下准备工作。

2.1 施工场地准备

1)为了便于钢筋笼的存放、加工、拼装、加工设备布置，在位于基坑东侧区域修建硬化的混凝土平台。采用15 cm C20混凝土硬化。平台的长、宽依据本工程最大钢筋笼设计尺寸修筑，尺寸为60 m×12 m；场地东侧紧邻板房处设置膨润土泥浆池；场地南侧设置型钢接头堆放区。

2)履带吊行走道路，将围绕风井基坑进行硬化，硬化道路宽度为12 m，采用30 cm厚C25混凝土浇筑，内配双层φ14@200钢筋网。

3)吊车沿场施工硬化便道行走，吊车行走及停滞位置，距地连墙槽壁距离不小于2.5 m。

2.2 加工制作钢筋笼

钢筋笼的加工必须严格按照设计图纸进行，为了满足设计要求，在加工完成后还需要针对一些钢筋笼的重点部位进行检查，主要包括：

1)梅花筋和支撑筋等不得布置在指定的导管位置处，要给导管留出合适的空间。

2)焊接时，针对位于主吊环位置处两根主筋与分布筋交叉的位置要采取双面焊接的方法。吊环与桁架筋之间应双面满焊，焊缝长度不得小于5d，焊缝的有效厚度不应小于主筋的30%；焊缝宽度b不应小于主筋直径的80%。

3)吊环、吊点位置上下1 m范围内，分布筋与主筋应该100%双面点焊，钢筋笼周边分布筋与主筋100%双面点焊，其余部位50%电焊。

4)在钢筋笼加工时应保持一定顺序，首先需要制作的是桁架筋，且在上下主筋之间要满焊桁架筋，同时主筋与分布筋的布置一定要保持间距均匀。

3 选用吊装机械及工艺流程

本工程钢筋笼的吊装方法有以下3个关键点，第一为整体吊装，第二为整体回直，除此以外还要一次入槽。吊装方案一定要可靠有效。参考以往同行的施工经验，准备采取的吊装方案为双机抬吊吊装、整体回直入槽。

3.1 选用机械

根据设计要求制作网状的钢筋笼构件。本设计钢筋笼为长方体，最大尺寸为57.2 m×4 m×1.06 m，最大重量约60 t(首开幅)。考虑到钢筋笼长，重量大的特点，主吊拟选用400 t履带吊，主吊配84 m长大臂(超起主臂)，考虑工作半径22 m。副吊拟采用200 t履带吊。副吊配54 m长大臂，考虑工作半径14 m。双机抬吊系数(K)计算如下：

1)N主机=98 t，N索=3 t，Q吊重=36 t，安全系数取1.1(钢筋笼起吊过程中承担最大重量约为钢筋笼总重量的60%)，则：

K主=1.1×(36+3)/98=0.44。

2)N副机=59.3 t，N索=3 t，Q吊重=24 t；安全系数取1.1(钢筋笼起吊过程中承担最大重量约为钢筋笼总重量的60%)，则：

K副=1.1×(24+3)/56=0.50。

抬吊系数K主,K副均小于1，满足起重吊装要求。

吊机进场后不能马上进行作业，必须先行进行试吊试验，然后根据实际试验结果对上述主要参数进行调整，直到满足施工起吊要求。

3.2 钢筋笼吊装工艺及流程

钢筋笼吊装施工步骤主要包括以下6项：

1)指挥两个型号吊机就位，然后安装各个吊点处的卸扣。

2)对两台吊机进行钢丝绳的安装情况检查和受力重心检查，满足要求后开始同时平吊(见图1)。

3)主吊吊钩提起，副吊提离地面50 cm向主吊缓慢移动(见图2)。

4)主吊吊钩继续提升，副吊保持离地距离向主吊缓慢移动(见图3)。

5)下节钢筋笼达到垂直状态后，需静停5 min，待钢筋笼完全静止后，指挥起重工卸除副吊扁担，然后远离起吊作业范围。主吊单独承重缓慢移动运送到地连墙槽孔，下节钢筋笼在下放过程中拆除副吊钢丝绳(见图4，图5)。

6)指挥400 t主吊机吊笼入槽，然后进行定位。钢筋笼上应拉牵引绳以便调整方位，下放时禁止强行入槽。

4 确定吊点位置

4.1 纵向吊点选择

纵向吊点位置的选择关系到钢筋笼的挠曲变形，如果挠曲变形太大则会使得焊缝开裂，以至整体结构散架，进而无法进行起吊。钢筋笼长度57.17 m，按照设计长度确定钢筋笼吊点布置形式，如图6所示。

4.2 横向吊点选择

直墙型钢筋笼横向吊点选择与纵向吊点选择相同，在实际吊装中，根据地下连续墙施工工况及钢筋笼桁架筋设置情况，将横向吊点位置调整后如图7所示。

4.3 “L”形槽段钢筋笼吊点选择

“L”形槽段钢筋笼纵向吊点位置的选择与直墙形槽段钢筋笼选择相同，仅横向吊点的选择与直墙型有差别，“L”形槽段钢筋笼横向选用两点起吊，吊点位置的设置沿钢筋笼长度方向与“一”字形槽段相同。

5 钢筋笼吊装加固措施及单侧型钢防止扭转措施

本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽，考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度，根据设计图纸，每幅连续墙设置4榀Φ28竖向钢筋桁架，水平桁架采用Φ25，竖向设置12道，具体设置位置可根据实际情况调整。钢筋吊点处用φ32吊环，吊点加强钢筋采用1Φ28。墙顶吊耳采用φ32钢筋，双面满焊，吊筋采用φ32钢筋，转角槽段增加1道Φ25@200,2道Φ28@4 000支撑，钢筋笼最上部第一根水平筋改为2根Φ28加强钢筋，定位垫块横向间隔1.8 m、竖向间隔3 m。钢筋笼制作完成后，采用Φ18剪刀撑加固，吊点处横向加强筋，采用2Φ28钢筋。在吊装单侧型钢钢筋笼时，适当调正横向吊点位置保证钢筋笼重心在钢筋笼中间，同时在吊装时吊车行走要平稳，并在钢筋笼下方挂拉牵引绳。

6 钢筋笼入槽精度控制措施

6.1 钢筋笼加工精度的控制

1)钢筋严格按设计图纸翻样。2)根据设计图纸，正确布置钢筋、钢筋连接器，并焊接牢固。3)钢筋笼制作前应当核对检查单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，确保无差异后进行制作。

6.2 钢筋笼定位平面位置控制措施

对于H型钢接头的钢筋笼，利用导墙上放样的分幅线控制钢筋笼宽度方向偏差，沿分幅线设置型钢临时固定，限制钢筋笼沿地墙长度方向的移动。当钢筋笼横向偏差过大时，将钢筋笼向上吊起10 m左右，重新下放并定位。

钢筋笼设计保护层为70 mm，在钢筋笼迎土面和背土面均按设计要求设置钢板保护层垫块，通过保护层垫块控制钢筋笼在宽度方向位于槽段的中心。

6.3 地下连续墙钢筋笼的标高控制措施

钢筋笼吊筋加工前对槽段导墙吊点位置的标高进行复测，并结合固定钢筋笼用的搁置型钢初步确定吊筋长度。

7 结语

通过制定完整的地连墙吊装方案并进行专家论证，最后顺利按时完成了连续墙钢筋笼的吊装，取得了较好的经济效益。该工程地下连续墙钢筋笼的顺利吊装，验证了理论计算及其施工方案的正确性，积累了丰富的施工经验，为该类工程施工提供了一定的经验。

[1] 江正荣，朱国梁.简明施工计算手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社，2005：641-720.

[2] 郭迎波.浅述某工程超深地连墙施工技术难点及对策[J].山西建筑,2011，37(25):88-89.

[3] 栾卫江.地下连续墙关键施工技术[J].中国房地产业,2011(3):123.

[4] 赵 亮,李亚超.某高层建筑钢结构吊装施工技术要点[J].山西建筑,2010,36(16):134-135．

Study on steel cage hoisting technologies of ventilating shaft diaphragm in the middle of the subway

Wang Kun

(China Railway 14th Bureau Group Tunnel Engineering Co., Ltd, Jinan 250000, China)

Taking central ventilating shaft of Lanzhou rail transit line No.1 as an example, combining with its continuous underground wall steel cage hoisting scheme, the thesis analyzes steel cage hoisting preparation, machinery selection and construction procedures, determines hoisting point location, and puts forward steel cage hoisting reinforcement measures and single steel reinforced torsion preventing measures and steel cage accuracy control measures, which has positive meaning for guiding similar engineering in future.

continuous underground wall, steel cage, hoisting scheme, accuracy control

1009-6825(2017)12-0174-03

2017-02-16

王 坤(1989- )，男，助理工程师

U455.4

A