地连墙大型钢筋笼吊装安全控制要点分析

巩玲娜

摘要：通过对大型钢筋笼吊装安全风险分析及安全风险控制措施研究，结合工程实例，对吊装作业中的吊装方案设计、安全风险控制等关键技术进行了详细论述，为同类工程施工提供了一定经验。

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.

关键词：钢筋笼;吊装;风险;方案

Key words： steel cage;hoisting;risk;scheme

中图分类号：TU758.15                                  文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2019）18-0128-03

1  地连墙大型钢筋笼吊装难点及安全风险分析

地连墙结构钢筋笼作为围护结构的主要受力构件，往往结构尺寸大、重量大，尤其在地连墙结构尺寸较大时，对应的钢筋笼结构相应较大、吨位较重。施工中通常使用大型起重设备吊装，这给工程施工安全带来较大风险。在施工前，必须采取可靠的吊装方案，性能良好的吊装设备，严格按照工艺要求加工、安装。

1.1 吊装特点及难点

①大型地连墙钢筋笼结构尺寸大，吨位重，吊装一般采用整体吊装入槽，或者分段吊装至槽口拼接等方案，吊装方案必须充分考虑钢筋笼自身重量、起重设备性能、吊具强度、钢筋笼空中翻转等具体工艺，故对吊装方案的编制要求很高，必须能够实际指导现场作业。同时，根据住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知要求，超过30吨的吊装作业必须制定专项施工方案并通过专家论证。

②由于大型钢筋笼的尺寸及吨位因素，一台起重设备往往无法完成起吊、空中翻转等操作，需要2台及以上设备同时配合吊装入槽，吊装的难度及对设备的性能要求很高。

③钢筋笼结构本身在起吊过程中受力点较为集中，加工过程中，必须根据吊装方案要求对吊点结构进行局部加强，要求在保证钢筋笼强度的同时还要保证有足够的刚度，以免发生变形。

④吊装安全风险大，施工组织要求极其严格，从设备的维护保养、人员的教育培训，施工场地及材料的准备及检查、应急预案等多方面考虑。

1.2 安全风险分析

工程施工安全管理系统由人、机、环境、管理等4M要素组成，针对吊装作业，同样要从上述因素进行科学分析，制定对应的控制措施。主要风险有：

①吊装方案设计不合理，设备选型、吊具、吊装方法不合理可能导致的倾覆、吊具变形断裂、钢筋笼变形等安全风险，该类风险一旦出现即不可控。

②设备故障或突发设备问题，钢丝绳、吊具等材料过度磨损等导致的安全风险。

③人的违章作业，指挥混乱等引起的安全风险。

④作业环境变化或作业环境不具备吊装条件引起的安全风险。

2  吊装安全风险控制措施

2.1 专项吊装方案设计

专项方案的设计为钢筋笼吊装施工的重中之重，根据钢筋笼的结构尺寸及吨位，应从以下几个方面进行设计：

①起重设备的选型。主要根据钢筋笼的长度及重量明确吊机选用臂长、作业半径、作业半径下的极限吊重、设备数量等具体参数。

②受力计算。取钢筋笼吊装中最不利工况，计算从钢筋笼重心位置及吊点的确定、吊点加固措施强度、钢筋笼刚度的加固措施、吊具强度计算、吊重钢丝绳强度计算、滑轮及卸扣等辅助器具选用等方面考虑。

③起吊步骤。明确钢筋笼的起吊步骤、空中翻转方法、回转方向等具体方法。

2.2 管理措施

①严格按照起重机械日常保养、维修等管理制度要求，做好设备日常维护保养，确保设备状态良好。吊装作业前，必须检查吊具、钢丝绳等材料的磨损程度，达到更换标准的必须及时更换。

②检查作业场地环境情况，严格遵守“十吊十不吊”原则。

③做好作业人员岗前培训，吊装方案严格按照“三级交底”方式进行技术及安全交底，确保所有作业人员对吊装流程及吊装前检查工作清晰明了。

④明确各岗位的岗位职责，尤其是吊装信号指挥人员，吊装过程必须统一指挥。划定吊装作业范围，设置隔离措施，确保吊装过程中人员禁入。

⑤制定应急预案，成立应急指挥组，如出现吊装问题第一时间予以解决。

3  工程实例

3.1 工程概况

某工程圆形地连墙厚度1.5m，分段后最大槽段长度为6.405m，两个边槽长2.8米，中间槽段长0.805m，采用液压铣槽机三铣成槽。钢筋笼最大长度为30.45m，宽度5.8m，厚度138.8cm，形式为一字形。钢筋笼加工采取不分节在胎架上整体加工制作方式，主筋采用Φ36钢筋。钢筋笼重量最重约35t，考虑到吊点加固材料及锁具等，最大吊装重量按38t计。

3.2 吊装方案设计

3.2.1 设备选择

为了有效缩短钢筋笼吊装定位时间，保证槽孔的稳定，本工程钢筋笼采用胎座整体制作、整体吊装。钢筋笼长度大，且所有钢筋连接已在胎座全部完成，单台大吨位吊车直接起吊无法克服钢筋笼变形问题。故根据上述特点，必须采用多机抬吊、空中翻转回直入槽的方案。

根据吊装规范要求，本工程以最大起重量不大于吊车在各种可能实际出现情况下的最弱极限起重量的0.7倍为原则设置。配置三一SCC1000C型100T履带吊作为主吊，三一SCC500E型50T履带吊作为副吊，主吊设置二道吊点，副吊设置二道吊点。

①主吊参数：100T臂杆长39m，考虑工作半径8.7m，配重42+3吨，最大起重量49.4吨，单机起吊荷载最大为49.4吨×80%（双机抬吊时，抬吊折减系数为0.8）=39.52吨，大于最大吊装重量38吨。

②副吊参数：50T履带吊臂杆长19m，考虑工作半径5.5m时，最大起重能力为28.03吨。根据钢筋笼重心分布计算，起吊时，副吊所承担最大的重量为钢筋笼重量的64%，即35×64%=22.42吨，等于50T吊车抬吊时安全起重量的28.03×80%（双机抬吊时，抬吊折减系数为0.8）=22.42吨，满足起吊要求。

双机抬吊吊车带载行走安全系数0.7，（49.4+28.03）吨×0.7=54.2吨，大于最大吊装重量38吨，双机选择满足要求。

3.2.2 吊装具体步骤

钢筋笼吊放过程按以下四步进行：

第一步： 100T、50T两吊机就位至钢筋笼起吊点位置，详细检查设备情况，起吊钢丝绳、吊具等的连接情况，安装吊钩，预紧。

第二步：调整履带吊大臂位置，再次检查吊具及钢丝绳，使其垂直于钢筋笼平面，检查无误后，双机统一速率緩慢起吊至距离地面50cm以上。

第三步：平吊稳定后，主吊缓慢起钩，钢筋笼开始空间翻转，副吊根据钢筋笼尾部距地面距离，配合起钩，保证抬离地面30-50cm。钢筋笼翻转竖直后，解除副吊连接。

第四步：回转主吊大臂至槽孔口，人工调整钢筋笼平面位置至平行于槽段后，缓慢入槽，过程中缓慢调整速度与位置，以防钢筋笼变形或造成槽段坍方。

3.2.3 钢筋笼加固及吊点位置复核

①吊点位置布置及验算。（图1）

根据钢筋笼起吊受力平衡得：

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。

主吊荷载T3=2×T1×sin60°=12.85t，满足要求。

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

②吊筋、吊点、临时搁置点形式及计算。（图2）

吊筋、吊点、临时搁置点均采用？准32圆钢，吊点、搁置点钢筋与钢筋笼主筋焊接牢固，焊缝高度均为10mm。当钢筋笼起吊至垂直位置时，吊点、临时搁置点钢筋处于最不利工况，按照吊点分布，单根吊筋要承受1/8钢筋笼重量。根据吊点及搁置点设置形式，最不利工况下的抗剪强度计算如下：

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

③钢筋笼加固。

由于钢筋笼竖直过程中，内侧4个吊点开始不受力，外侧4个吊点受力，为防止钢筋笼变形，吊点位置均采用整条10cm宽δ=20mm钢板进行加固，吊点所在平面位置加装一组水平桁架筋、吊点径向位置加装Φ36mm加强筋进行加固。

3.2.4 吊具选择及计算

为保证吊装安全及加工便捷性，主副吊具采用统一结构形式，主要有：4根Φ60mm主钢丝绳、5cm厚钢板及2根I20工字钢组成的扁担梁、4个20t单柄滑轮、4个25T卸扣、4根Φ40mm钢丝绳、8个12T卸扣，吊具整体结构形式及布置详见图3，吊具与钢筋笼采用8个12T卸扣相连。

①Φ40mm钢丝绳。Φ40mm钢丝绳为6×37纤维芯钢丝绳，抗拉强度为1670MPa，破断拉力为88.1t。

钢筋笼重量按照35t计算，考虑到四组钢丝绳可能存在不均匀受力，按照3组钢丝绳受力考虑，最大一组钢丝绳受力为F1=13.43t。

则40mm钢丝绳安全系数n=88.1÷13.43=6.56，满足6～8倍安全系数要求。（图4）

②12t卸扣。

12t卸扣最大受力为：13.43÷2=6.72t，满足要求。

③20t滑轮。

20t滑轮最大受力达到40t>13.43t，满足要求。

④扁担梁下16t卸扣。

扁担梁下16t卸扣最大受力为13.43t，满足要求。

⑤Φ60mm钢丝绳。

Φ60mm钢丝绳为6×37纤维芯钢丝绳，抗拉强度为1670MPa，破断拉力为198t。吊具最外侧钢丝绳受力最大为20.08t，则60mm钢丝绳安全系数n=198÷20.08=9.86，满足6～8倍安全系数要求。

⑥扁担梁上25t卸扣。

同理计算，扁担梁上25t卸扣最大受力为20.08t，满足要求。

4  结束语

地连墙大型钢筋笼吊装技术方案设计和安全风险分析控制是作业中最核心的安全保障措施，技术方案设计有效降低了技术安全风险，而安全风险管理及控制能有效消除作业过程中的各项风险，只有两项工作到位，才能确保吊装安全。

参考文献：

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