狭窄空间超深钢筋笼吊装施工技术

2018-06-17 07:31徐伟豪
科学与技术 2018年25期
关键词:建筑机械技术规程弯矩

徐伟豪

摘要:起重作业在国家基础设施建设中非常普遍,也至关重要,科学、合理地应用起吊技术是确保施工生产顺利完成、杜绝安全事故的根本保障。某工程介绍超深基坑工程在地下连续墙施工时,在保证吊装钢筋笼的安全性、可靠性、使被吊物体不产生弹性变形和降低抗弯强度的情况下,选择起重设备、确定吊点位置、配备吊具,并介绍钢筋笼的吊装过程及注意事项。可供同类工程参考。

关键词:地下连续墙;狭窄空间;深基坑;钢筋笼;吊装

1 工程概况

本工程为商业、酒店、办公楼,地上32层,高为119.7米,地下五层,负五层层高为4.4m,负四层层高为4.4m,负三层层高为4m,负二层层高为3.9m,负一层层高为2.5m;本基坑南北长145m,东西宽42m,周长约330m,开挖深度20m,土方量约10万m?,场地淤泥层较厚,含水量丰富,地下水位高。且本工程东北紧靠交通要道,路面交通十分繁忙,车流密度大且地下有电信管、电力管和排水管各一条;南靠项目B1区的已建地下室;西靠肉菜市场,与住宅楼相邻。总体施工场地狭窄,施工难度非常大。

2 钢筋笼的结构型式

钢筋笼制作按规范及设计要求进行。为了保证钢筋笼平直,在制作之前,建造专用的焊接平台,根据施工场地情况及工程进度的要求,在场内布置2个钢筋笼制作平台,而且本工程场地较狭长,布置2个钢筋笼制作场可减少钢筋笼的吊运距离。本工程钢筋笼长度约26m,因场地有限,故钢筋笼制作场地大小为9m×30m,在平台上进行钢筋笼的制作、焊接。

3 吊装计算流程

3.1 吊装设备选型

钢筋笼采用整体吊装,吊装钢筋笼选用一台主吊机和一台副吊机两台起重设备起吊,先水平吊起离开地面,再缓慢、平稳使之处于垂直状态,通过主吊车移动、调整放入挖好的槽段中。

吊具设备依据钢筋笼长度及重量确定,以满足起重要求及安全性为前提。履带吊主吊、副吊起重吨位的选择考慮留够足够的安全系数,并在满足《建筑机械使用安全技术规程》中规定安全系数下安全起吊钢筋笼。钢丝绳、卸扣、吊筋、滑车及扁担等需根据吊装验算,富余安全系数后进行选型。

3.2 总起重量的确定

按照设计图纸,本标段地下连续墙的钢筋笼分为以下2种形式:有“一”型、“L”型。

地下连续墙钢筋笼整体制作,整体吊装。

本工程最大钢筋笼长度26.2m,经计算最大单幅地连墙加双十字钢板接头(标准段,6m宽)重约27.46t,加上加固措施筋、吊筋、吊钩及钢丝绳锁具等重量约为3.5t,吊装总重量合计约为30.96t。

3.3 起重垂直高度确定

当钢筋笼完全由主吊吊起时,起重垂直高度由以下几项相加

H =h4+h3+h2+h1+h0+b

=0.5+26.2+2.0+3+0.5+4

=36.2 m

其中:b为其中滑轮组定滑轮到吊钩中心的距离,取4m;h0为起吊扁担净高,按0.5m考虑;h1为扁担吊索钢丝绳高度,按3m考虑;h2为钢筋笼吊索高度,按2.0m考虑;h3为钢筋笼长度,按最大长度26.2m考虑);h4为起吊时钢筋笼距地面高度,按0.5m考虑。

钢筋笼吊装高度示意图

3.4 起重机选型确定

地下连续墙钢筋笼拟采用日本神钢KOBELCO7150型150t主吊,配三一重工SCC800型80t副吊吊装。

150t吊机臂长48.77m,回转半径12m时,起重49.6t,取大型起重机械的安全起重系数为0.8(见《建筑机械使用安全技术规程》P21,JGJ33-2012)。49.6×0.8=39.68t>30.96t,所以主吊臂长取48.77m,在安全起吊范围,满足起吊要求。

当起重机吊装钢筋笼行走时,取回转半径12.0m,起重能力为49.6T,根据《建筑机械使用安全技术规程》4.2.10条规定,当起重机如需带载行走时,载荷不得超过允许起重量的70%,即49.6×0.7=34.72t>30.96t,满足起吊行走要求。当起吊角度为78°,垂直起吊高度=L*sin(78°)+C(起重臂下轴距地面高度)=48.77*sin(78°)+2.9=50.6m,大于最小起重垂直高度36.2m,故满足起吊高度的要求。

80t履带吊当臂长为31m时,回转半径9m时,起重量为28.8t。按《建筑机械使用安全技术规程》4.2.9条,采用双机抬吊作业时,起吊重量不得超过两台起重机在该工况下允许起重量总和的75%,单机的起吊荷载不得超过允许荷载的80%,副吊按承担钢筋笼最大负荷的75%考虑,即最大允许荷载为30.96×75%=23.22t,最大起重量为 30.96t×70%=21.67t<23.22t,满足要求。

3.5. 吊点位置的确定

如果吊点位置计算不准确,对钢筋笼会产生较大挠曲变形,使焊缝开裂,整体结构散架,无法起吊,因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤,现以标准钢筋笼为例作以下阐述。根据弯矩平衡定律,正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理,计算如下

因此选取B、C、D、E四点起吊时弯矩最小,实际吊装过程中B、C中心是主吊位置,D、E中心为副吊位置,而AB距离的存在影响吊装钢筋笼。根据设计院提供的技术数据和实际吊装经验,B点可向A点移动即A、B重合,其它各点位置调整如图4.4-2:

在起吊过程中,A(B)C为主吊位置,D、E为副吊位置。

3.6钢筋笼吊装加固

本工程钢筋笼采用整幅制作、整幅起吊入槽。考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度,需对钢筋笼进行加固。

(1)骨架筋加固

钢筋笼内的纵向桁架筋数量设置4榀,其余不规则槽段按1.2~1.5m间距视具体形式布置,横向桁架按1榀/5m布置。

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