徐偉豪
摘要:起重作業(yè)在國家基礎設施建設中非常普遍,也至關重要,科學、合理地應用起吊技術是確保施工生產順利完成、杜絕安全事故的根本保障。某工程介紹超深基坑工程在地下連續(xù)墻施工時,在保證吊裝鋼筋籠的安全性、可靠性、使被吊物體不產生彈性變形和降低抗彎強度的情況下,選擇起重設備、確定吊點位置、配備吊具,并介紹鋼筋籠的吊裝過程及注意事項。可供同類工程參考。
關鍵詞:地下連續(xù)墻;狹窄空間;深基坑;鋼筋籠;吊裝
1 工程概況
本工程為商業(yè)、酒店、辦公樓,地上32層,高為119.7米,地下五層,負五層層高為4.4m,負四層層高為4.4m,負三層層高為4m,負二層層高為3.9m,負一層層高為2.5m;本基坑南北長145m,東西寬42m,周長約330m,開挖深度20m,土方量約10萬m?,場地淤泥層較厚,含水量豐富,地下水位高。且本工程東北緊靠交通要道,路面交通十分繁忙,車流密度大且地下有電信管、電力管和排水管各一條;南靠項目B1區(qū)的已建地下室;西靠肉菜市場,與住宅樓相鄰??傮w施工場地狹窄,施工難度非常大。
2 鋼筋籠的結構型式
鋼筋籠制作按規(guī)范及設計要求進行。為了保證鋼筋籠平直,在制作之前,建造專用的焊接平臺,根據(jù)施工場地情況及工程進度的要求,在場內布置2個鋼筋籠制作平臺,而且本工程場地較狹長,布置2個鋼筋籠制作場可減少鋼筋籠的吊運距離。本工程鋼筋籠長度約26m,因場地有限,故鋼筋籠制作場地大小為9m×30m,在平臺上進行鋼筋籠的制作、焊接。
3 吊裝計算流程
3.1 吊裝設備選型
鋼筋籠采用整體吊裝,吊裝鋼筋籠選用一臺主吊機和一臺副吊機兩臺起重設備起吊,先水平吊起離開地面,再緩慢、平穩(wěn)使之處于垂直狀態(tài),通過主吊車移動、調整放入挖好的槽段中。
吊具設備依據(jù)鋼筋籠長度及重量確定,以滿足起重要求及安全性為前提。履帶吊主吊、副吊起重噸位的選擇考慮留夠足夠的安全系數(shù),并在滿足《建筑機械使用安全技術規(guī)程》中規(guī)定安全系數(shù)下安全起吊鋼筋籠。鋼絲繩、卸扣、吊筋、滑車及扁擔等需根據(jù)吊裝驗算,富余安全系數(shù)后進行選型。
3.2 總起重量的確定
按照設計圖紙,本標段地下連續(xù)墻的鋼筋籠分為以下2種形式:有“一”型、“L”型。
地下連續(xù)墻鋼筋籠整體制作,整體吊裝。
本工程最大鋼筋籠長度26.2m,經計算最大單幅地連墻加雙十字鋼板接頭(標準段,6m寬)重約27.46t,加上加固措施筋、吊筋、吊鉤及鋼絲繩鎖具等重量約為3.5t,吊裝總重量合計約為30.96t。
3.3 起重垂直高度確定
當鋼筋籠完全由主吊吊起時,起重垂直高度由以下幾項相加
H =h4+h3+h2+h1+h0+b
=0.5+26.2+2.0+3+0.5+4
=36.2 m
其中:b為其中滑輪組定滑輪到吊鉤中心的距離,取4m;h0為起吊扁擔凈高,按0.5m考慮;h1為扁擔吊索鋼絲繩高度,按3m考慮;h2為鋼筋籠吊索高度,按2.0m考慮;h3為鋼筋籠長度,按最大長度26.2m考慮);h4為起吊時鋼筋籠距地面高度,按0.5m考慮。
鋼筋籠吊裝高度示意圖
3.4 起重機選型確定
地下連續(xù)墻鋼筋籠擬采用日本神鋼KOBELCO7150型150t主吊,配三一重工SCC800型80t副吊吊裝。
150t吊機臂長48.77m,回轉半徑12m時,起重49.6t,取大型起重機械的安全起重系數(shù)為0.8(見《建筑機械使用安全技術規(guī)程》P21,JGJ33-2012)。49.6×0.8=39.68t>30.96t,所以主吊臂長取48.77m,在安全起吊范圍,滿足起吊要求。
當起重機吊裝鋼筋籠行走時,取回轉半徑12.0m,起重能力為49.6T,根據(jù)《建筑機械使用安全技術規(guī)程》4.2.10條規(guī)定,當起重機如需帶載行走時,載荷不得超過允許起重量的70%,即49.6×0.7=34.72t>30.96t,滿足起吊行走要求。當起吊角度為78°,垂直起吊高度=L*sin(78°)+C(起重臂下軸距地面高度)=48.77*sin(78°)+2.9=50.6m,大于最小起重垂直高度36.2m,故滿足起吊高度的要求。
80t履帶吊當臂長為31m時,回轉半徑9m時,起重量為28.8t。按《建筑機械使用安全技術規(guī)程》4.2.9條,采用雙機抬吊作業(yè)時,起吊重量不得超過兩臺起重機在該工況下允許起重量總和的75%,單機的起吊荷載不得超過允許荷載的80%,副吊按承擔鋼筋籠最大負荷的75%考慮,即最大允許荷載為30.96×75%=23.22t,最大起重量為 30.96t×70%=21.67t<23.22t,滿足要求。
3.5. 吊點位置的確定
如果吊點位置計算不準確,對鋼筋籠會產生較大撓曲變形,使焊縫開裂,整體結構散架,無法起吊,因此吊點位置的確定是吊裝過程的一個關鍵步驟,現(xiàn)以標準鋼筋籠為例作以下闡述。根據(jù)彎矩平衡定律,正負彎矩相等時所受彎矩變形最小的原理,計算如下
因此選取B、C、D、E四點起吊時彎矩最小,實際吊裝過程中B、C中心是主吊位置,D、E中心為副吊位置,而AB距離的存在影響吊裝鋼筋籠。根據(jù)設計院提供的技術數(shù)據(jù)和實際吊裝經驗,B點可向A點移動即A、B重合,其它各點位置調整如圖4.4-2:
在起吊過程中,A(B)C為主吊位置,D、E為副吊位置。
3.6鋼筋籠吊裝加固
本工程鋼筋籠采用整幅制作、整幅起吊入槽??紤]到鋼筋籠起吊時的剛度和強度,需對鋼筋籠進行加固。
(1)骨架筋加固
鋼筋籠內的縱向桁架筋數(shù)量設置4榀,其余不規(guī)則槽段按1.2~1.5m間距視具體形式布置,橫向桁架按1榀/5m布置。