王 坤

(中鐵十四局集團隧道工程有限公司，山東 濟南 250000)

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地鐵中間風(fēng)井地連墻鋼筋籠吊裝技術(shù)研究

王 坤

(中鐵十四局集團隧道工程有限公司，山東 濟南 250000)

以蘭州市軌道交通1號線中間風(fēng)井為例，結(jié)合其地下連續(xù)墻鋼筋籠的吊裝方案，分析了鋼筋籠吊裝前的準(zhǔn)備工作、機械選用及施工流程，確定了吊點的位置，提出了鋼筋籠吊裝加固措施及單側(cè)型鋼防止扭轉(zhuǎn)措施和鋼筋籠入槽精度控制措施，對今后類似工程具有積極的借鑒意義。

地下連續(xù)墻,鋼筋籠,吊裝方案,精度控制

0 引言

隨著21世紀(jì)城市化步伐的快進，城市空間變得越來越緊張，因此地下空間的開發(fā)與利用逐漸成為人們所關(guān)注的熱點。尤其是地下軌道交通的迅速發(fā)展，更是對將地下空間的利用推向一個新高潮。隨之而來的地下連續(xù)墻作為一種深基礎(chǔ)工程，由于其可以起到支護、承重和防滲三合一的功效，應(yīng)用前景越來越普遍。而地下連續(xù)墻鋼筋籠的主要特點第一就是重量大，第二就是尺寸大，其次就是容易變形。由于吊裝時，除了考慮吊裝設(shè)備的性能，如起吊能量和作業(yè)半徑需要考慮以外，還要考慮作業(yè)時候的穩(wěn)定性以及如何控制好鋼筋籠的變形。綜合考慮以上各方面可以看出鋼筋籠的吊裝是地下連續(xù)墻工程施工過程中控制性步驟，對其進行吊裝專項方案論證是必須的。

1 工程概況

中間風(fēng)井屬于蘭州市軌道交通1號線一期工程，位于七里河斷陷盆地巨厚狀強透水砂卵石地層中，中心里程為YDK10+909.000=ZDK10+912.541，平面尺寸為33.4 m×20.4 m(含圍護結(jié)構(gòu)厚度，長×寬)，風(fēng)井開挖深度約45.5 m。風(fēng)井圍護結(jié)構(gòu)采用1 200 mm厚鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)外設(shè)置全包防水層，明挖逆作法施工。

地連墻設(shè)計厚度為1.2 m，分為兩種幅寬形式：第一種為“一”形結(jié)構(gòu)，幅寬4 m，共22幅；第二種為L形結(jié)構(gòu)，幅寬3.7 m，共4幅；相鄰墻幅之間采用型鋼接頭。地連墻采用水下C40混凝土澆筑，抗?jié)B等級為P12，鋼筋保護層厚度內(nèi)外側(cè)均為70 mm，設(shè)計地連墻鋼筋籠長度為57.17 m，A-1單幅墻鋼筋籠重為51.731 t，A-2單幅墻鋼筋籠重為50.316 t。

2 吊裝前準(zhǔn)備工作

由于鋼筋籠整體長度較長，且施工范圍緊鄰深安大橋新建環(huán)形匝道，綜合考慮施工工況、設(shè)備選擇以及該處地層及場地情況，鋼筋籠擬采用整體加工、整體吊裝，施工前應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作。

2.1 施工場地準(zhǔn)備

1)為了便于鋼筋籠的存放、加工、拼裝、加工設(shè)備布置，在位于基坑?xùn)|側(cè)區(qū)域修建硬化的混凝土平臺。采用15 cm C20混凝土硬化。平臺的長、寬依據(jù)本工程最大鋼筋籠設(shè)計尺寸修筑，尺寸為60 m×12 m；場地東側(cè)緊鄰板房處設(shè)置膨潤土泥漿池；場地南側(cè)設(shè)置型鋼接頭堆放區(qū)。

2)履帶吊行走道路，將圍繞風(fēng)井基坑進行硬化，硬化道路寬度為12 m，采用30 cm厚C25混凝土澆筑，內(nèi)配雙層φ14@200鋼筋網(wǎng)。

3)吊車沿場施工硬化便道行走，吊車行走及停滯位置，距地連墻槽壁距離不小于2.5 m。

2.2 加工制作鋼筋籠

鋼筋籠的加工必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進行，為了滿足設(shè)計要求，在加工完成后還需要針對一些鋼筋籠的重點部位進行檢查，主要包括：

1)梅花筋和支撐筋等不得布置在指定的導(dǎo)管位置處，要給導(dǎo)管留出合適的空間。

2)焊接時，針對位于主吊環(huán)位置處兩根主筋與分布筋交叉的位置要采取雙面焊接的方法。吊環(huán)與桁架筋之間應(yīng)雙面滿焊，焊縫長度不得小于5d，焊縫的有效厚度不應(yīng)小于主筋的30%；焊縫寬度b不應(yīng)小于主筋直徑的80%。

3)吊環(huán)、吊點位置上下1 m范圍內(nèi)，分布筋與主筋應(yīng)該100%雙面點焊，鋼筋籠周邊分布筋與主筋100%雙面點焊，其余部位50%電焊。

4)在鋼筋籠加工時應(yīng)保持一定順序，首先需要制作的是桁架筋，且在上下主筋之間要滿焊桁架筋，同時主筋與分布筋的布置一定要保持間距均勻。

3 選用吊裝機械及工藝流程

本工程鋼筋籠的吊裝方法有以下3個關(guān)鍵點，第一為整體吊裝，第二為整體回直，除此以外還要一次入槽。吊裝方案一定要可靠有效。參考以往同行的施工經(jīng)驗，準(zhǔn)備采取的吊裝方案為雙機抬吊吊裝、整體回直入槽。

3.1 選用機械

根據(jù)設(shè)計要求制作網(wǎng)狀的鋼筋籠構(gòu)件。本設(shè)計鋼筋籠為長方體，最大尺寸為57.2 m×4 m×1.06 m，最大重量約60 t(首開幅)。考慮到鋼筋籠長，重量大的特點，主吊擬選用400 t履帶吊，主吊配84 m長大臂(超起主臂)，考慮工作半徑22 m。副吊擬采用200 t履帶吊。副吊配54 m長大臂，考慮工作半徑14 m。雙機抬吊系數(shù)(K)計算如下：

1)N主機=98 t，N索=3 t，Q吊重=36 t，安全系數(shù)取1.1(鋼筋籠起吊過程中承擔(dān)最大重量約為鋼筋籠總重量的60%)，則：

K主=1.1×(36+3)/98=0.44。

2)N副機=59.3 t，N索=3 t，Q吊重=24 t；安全系數(shù)取1.1(鋼筋籠起吊過程中承擔(dān)最大重量約為鋼筋籠總重量的60%)，則：

K副=1.1×(24+3)/56=0.50。

抬吊系數(shù)K主,K副均小于1，滿足起重吊裝要求。

吊機進場后不能馬上進行作業(yè)，必須先行進行試吊試驗，然后根據(jù)實際試驗結(jié)果對上述主要參數(shù)進行調(diào)整，直到滿足施工起吊要求。

3.2 鋼筋籠吊裝工藝及流程

鋼筋籠吊裝施工步驟主要包括以下6項：

1)指揮兩個型號吊機就位，然后安裝各個吊點處的卸扣。

2)對兩臺吊機進行鋼絲繩的安裝情況檢查和受力重心檢查，滿足要求后開始同時平吊(見圖1)。

3)主吊吊鉤提起，副吊提離地面50 cm向主吊緩慢移動(見圖2)。

4)主吊吊鉤繼續(xù)提升，副吊保持離地距離向主吊緩慢移動(見圖3)。

5)下節(jié)鋼筋籠達到垂直狀態(tài)后，需靜停5 min，待鋼筋籠完全靜止后，指揮起重工卸除副吊扁擔(dān)，然后遠(yuǎn)離起吊作業(yè)范圍。主吊單獨承重緩慢移動運送到地連墻槽孔，下節(jié)鋼筋籠在下放過程中拆除副吊鋼絲繩(見圖4，圖5)。

6)指揮400 t主吊機吊籠入槽，然后進行定位。鋼筋籠上應(yīng)拉牽引繩以便調(diào)整方位，下放時禁止強行入槽。

4 確定吊點位置

4.1 縱向吊點選擇

縱向吊點位置的選擇關(guān)系到鋼筋籠的撓曲變形，如果撓曲變形太大則會使得焊縫開裂，以至整體結(jié)構(gòu)散架，進而無法進行起吊。鋼筋籠長度57.17 m，按照設(shè)計長度確定鋼筋籠吊點布置形式，如圖6所示。

4.2 橫向吊點選擇

直墻型鋼筋籠橫向吊點選擇與縱向吊點選擇相同，在實際吊裝中，根據(jù)地下連續(xù)墻施工工況及鋼筋籠桁架筋設(shè)置情況，將橫向吊點位置調(diào)整后如圖7所示。

4.3 “L”形槽段鋼筋籠吊點選擇

“L”形槽段鋼筋籠縱向吊點位置的選擇與直墻形槽段鋼筋籠選擇相同，僅橫向吊點的選擇與直墻型有差別，“L”形槽段鋼筋籠橫向選用兩點起吊，吊點位置的設(shè)置沿鋼筋籠長度方向與“一”字形槽段相同。

5 鋼筋籠吊裝加固措施及單側(cè)型鋼防止扭轉(zhuǎn)措施

本工程鋼筋籠采用整幅成型起吊入槽，考慮到鋼筋籠起吊時的剛度和強度，根據(jù)設(shè)計圖紙，每幅連續(xù)墻設(shè)置4榀Φ28豎向鋼筋桁架，水平桁架采用Φ25，豎向設(shè)置12道，具體設(shè)置位置可根據(jù)實際情況調(diào)整。鋼筋吊點處用φ32吊環(huán)，吊點加強鋼筋采用1Φ28。墻頂?shù)醵捎忙?2鋼筋，雙面滿焊，吊筋采用φ32鋼筋，轉(zhuǎn)角槽段增加1道Φ25@200,2道Φ28@4 000支撐，鋼筋籠最上部第一根水平筋改為2根Φ28加強鋼筋，定位墊塊橫向間隔1.8 m、豎向間隔3 m。鋼筋籠制作完成后，采用Φ18剪刀撐加固，吊點處橫向加強筋，采用2Φ28鋼筋。在吊裝單側(cè)型鋼鋼筋籠時，適當(dāng)調(diào)正橫向吊點位置保證鋼筋籠重心在鋼筋籠中間，同時在吊裝時吊車行走要平穩(wěn)，并在鋼筋籠下方掛拉牽引繩。

6 鋼筋籠入槽精度控制措施

6.1 鋼筋籠加工精度的控制

1)鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計圖紙翻樣。2)根據(jù)設(shè)計圖紙，正確布置鋼筋、鋼筋連接器，并焊接牢固。3)鋼筋籠制作前應(yīng)當(dāng)核對檢查單元槽段實際寬度與成型鋼筋尺寸，確保無差異后進行制作。

6.2 鋼筋籠定位平面位置控制措施

對于H型鋼接頭的鋼筋籠，利用導(dǎo)墻上放樣的分幅線控制鋼筋籠寬度方向偏差，沿分幅線設(shè)置型鋼臨時固定，限制鋼筋籠沿地墻長度方向的移動。當(dāng)鋼筋籠橫向偏差過大時，將鋼筋籠向上吊起10 m左右，重新下放并定位。

鋼筋籠設(shè)計保護層為70 mm，在鋼筋籠迎土面和背土面均按設(shè)計要求設(shè)置鋼板保護層墊塊，通過保護層墊塊控制鋼筋籠在寬度方向位于槽段的中心。

6.3 地下連續(xù)墻鋼筋籠的標(biāo)高控制措施

鋼筋籠吊筋加工前對槽段導(dǎo)墻吊點位置的標(biāo)高進行復(fù)測，并結(jié)合固定鋼筋籠用的擱置型鋼初步確定吊筋長度。

7 結(jié)語

通過制定完整的地連墻吊裝方案并進行專家論證，最后順利按時完成了連續(xù)墻鋼筋籠的吊裝，取得了較好的經(jīng)濟效益。該工程地下連續(xù)墻鋼筋籠的順利吊裝，驗證了理論計算及其施工方案的正確性，積累了豐富的施工經(jīng)驗，為該類工程施工提供了一定的經(jīng)驗。

[1] 江正榮，朱國梁.簡明施工計算手冊[M].第3版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2005：641-720.

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[3] 欒衛(wèi)江.地下連續(xù)墻關(guān)鍵施工技術(shù)[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2011(3):123.

[4] 趙 亮,李亞超.某高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)要點[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，助理工程師

U455.4

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