葉茂森

(中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司，天津 300450)

1 工程概況

珠江三角洲水資源配置工程土建施工A5標(biāo)段為輸水干線鯉魚(yú)洲取水口至高新沙水庫(kù)段的一部分，該標(biāo)段包括總長(zhǎng)約5.64km的雙線輸水隧洞。盾構(gòu)段設(shè)置2座工作井，分別為L(zhǎng)G09號(hào)工作井、LG09號(hào)-1工作井，工作井平面布置為圓形，外徑為35.9m，深度最大為71m。工作井基坑采用地下連續(xù)墻垂直支護(hù)，墻厚1.2m。單個(gè)工作井共分成24幅槽，鋼筋籠最長(zhǎng)為68.82m，最大整體重量76t。

2 施工工藝

由于此工程地下連續(xù)墻單幅尺寸較大，使得鋼筋籠的吊裝難度大，并且對(duì)鋼筋籠的焊接質(zhì)量要求高。為保證鋼筋籠的整體性和剛度，鋼筋籠分兩節(jié)進(jìn)行拼裝，單節(jié)長(zhǎng)度約35m，逐節(jié)吊裝入槽。鋼筋籠的加工在預(yù)先設(shè)置好的加工平臺(tái)上進(jìn)行，在分段處設(shè)置螺紋套筒連接。單節(jié)鋼筋籠使用兩臺(tái)履帶吊配合起吊，在空中調(diào)直后入槽，后續(xù)將上下兩節(jié)鋼筋籠對(duì)接后再整體將鋼筋籠下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高。這樣不僅有利于施工質(zhì)量的提升，還能在很大程度上確保施工安全。鋼筋籠在制作場(chǎng)地的起吊、轉(zhuǎn)運(yùn)采用280t和150t履帶吊，其中280t履帶吊作為主吊負(fù)責(zé)鋼筋籠的運(yùn)送和下放，150t履帶吊作為副吊配合主吊進(jìn)行鋼筋籠空中調(diào)直[1]。

3 施工內(nèi)容

3.1 鋼筋籠加工

鋼筋籠根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段的劃分在指定的加工平臺(tái)上制作，先將縱筋焊接在鋪設(shè)好的橫筋上，再焊接底層保護(hù)墊塊，然后按照?qǐng)D紙進(jìn)行中間桁架的焊接，之后焊接上層縱筋和橫筋，最后焊接拉筋、鎖邊筋、吊筋、焊接預(yù)埋件及保護(hù)墊塊。由于大多數(shù)鋼筋籠是焊接而成的，一旦焊接質(zhì)量不過(guò)關(guān)就會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠散架。因此,需要全方位地檢查鋼筋籠的焊接情況，設(shè)置專職人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼筋籠的吊放環(huán)境、吊點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行全方位的檢查，確保其能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行作業(yè)。

3.2 鋼筋籠吊裝

3.2.1 吊點(diǎn)設(shè)置

鋼筋籠最重76t，最長(zhǎng)68.82m。單節(jié)最長(zhǎng)37.5m，最重45t。根據(jù)鋼筋籠在吊裝過(guò)程中的受力分析[2]，將鋼筋籠主吊吊點(diǎn)布置在下層鋼筋籠1.45m處及上層鋼筋籠1.45m、10.45m處(吊點(diǎn)1、2、3)，每道各設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)；將副吊吊點(diǎn)布置在上層鋼筋籠19.45m、27.45m、35.45m處(吊點(diǎn)4、5、6)，每道各設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)(見(jiàn)圖1)。

圖1 鋼筋籠吊點(diǎn)布置(單位：m)

3.2.2 吊裝方法

在對(duì)鋼筋籠焊接及安全性能等檢驗(yàn)合格后才能夠起吊。先將280t、150t吊機(jī)轉(zhuǎn)移到起吊位置，安裝下部鋼筋籠吊點(diǎn)的卸扣。然后對(duì)鋼筋籠進(jìn)行試吊，將鋼筋籠平吊至距地面0.3m，并懸空約5～10min，檢驗(yàn)鋼筋籠及吊點(diǎn)的焊接質(zhì)量(見(jiàn)圖2)。試吊無(wú)異常后開(kāi)始起吊鋼筋籠[3]，主副吊車把桿調(diào)至額定起重角度，待鋼筋籠平穩(wěn)后，主吊機(jī)緩慢提升吊鉤，副吊隨著鋼筋籠豎起程度，緩慢向前行走，保證滑輪重心與起吊鋼絲繩下鋼筋籠的重心重合，確保鋼筋籠在起吊過(guò)程中保持動(dòng)態(tài)平衡(見(jiàn)圖3)。待鋼筋籠垂直于地面時(shí)，副吊松鉤，并遠(yuǎn)離起吊作業(yè)范圍(見(jiàn)圖4)[4]。

圖2 鋼筋籠平吊示意圖

圖3 雙機(jī)抬吊鋼筋籠轉(zhuǎn)化示意圖

圖4 主吊完全吊起鋼筋籠示意圖

鋼筋籠豎起后，由主吊單機(jī)吊裝鋼筋籠，吊機(jī)走行平穩(wěn)，鋼筋籠上拉牽引繩，緩慢行走到孔口預(yù)定位置，然后指揮280t吊機(jī)吊籠入槽、定位，下放時(shí)不得強(qiáng)行入槽。下部鋼筋籠下放至第二、三排吊點(diǎn)時(shí)，用特制工字鋼扁擔(dān)擔(dān)穩(wěn)后，拆除卸扣與預(yù)留的鋼絲繩連接，吊車將鋼絲繩拉直后將鋼筋籠提起，拆下扁擔(dān)下放鋼筋籠。下放至第一排吊點(diǎn)，再次擱置工字鋼扁擔(dān)，拆除主吊卸扣，移機(jī)至上部鋼筋籠處，并按之前相同步驟將上部鋼筋籠移至下部鋼筋籠上方。鋼筋工人對(duì)接鋼筋籠，加固完成后，吊車將鋼絲繩拉直后將鋼筋籠提起，拆下扁擔(dān)下放鋼筋籠。下放至上部鋼筋籠第一排吊點(diǎn)，再次擱置工字鋼扁擔(dān)。拆除卸扣換至吊環(huán)后，將鋼筋籠吊起拔出工字鋼扁擔(dān)。鋼筋籠下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用工字鋼扁擔(dān)擱置好鋼筋籠，拆除卸扣鋼絲繩，吊裝完成。分節(jié)布置見(jiàn)圖5。

圖5 分節(jié)鋼筋籠下放示意圖

3.2.3 吊裝加固

考慮到鋼筋籠起吊的剛度和強(qiáng)度，需對(duì)鋼筋籠進(jìn)行加固[5]，包括骨架加固、吊點(diǎn)加強(qiáng)以及鋼筋籠的對(duì)接。

a.骨架加固。為確保鋼筋籠不發(fā)生變形，鋼筋籠籠口和吊點(diǎn)位置水平鋼筋應(yīng)做加強(qiáng)，鋼筋規(guī)格不小于φ32，且應(yīng)設(shè)置橫向加強(qiáng)桁架。每節(jié)鋼筋籠籠口位置設(shè)置一塊100mm(寬)×20mm(厚)環(huán)形鋼板對(duì)鋼筋籠進(jìn)行加強(qiáng)，防止鋼筋籠籠口變形，確保鋼筋籠的剛度。在每榀縱向桁架筋上通長(zhǎng)布置2φ32HRB400抗拉鋼筋，間距為8m。地下連續(xù)墻的主筋與水平筋單面焊成鋼筋籠骨架(見(jiàn)圖6)。

圖6 鋼筋籠整體骨架示意圖

b.吊點(diǎn)加強(qiáng)?？紤]鋼筋籠水平吊點(diǎn)加強(qiáng)需要在吊點(diǎn)位置處增加2根φ32HRB400的加強(qiáng)筋與縱向鋼筋焊接，焊接采用雙面搭接焊，焊縫長(zhǎng)度為20cm,焊縫滿足規(guī)范要求[6]。同時(shí)在縱向桁架筋幫焊一根φ32HRB400、長(zhǎng)200mm支撐短筋，作為吊點(diǎn)加強(qiáng)，吊點(diǎn)詳圖見(jiàn)圖7；考慮鋼筋籠垂直時(shí)的吊點(diǎn)加強(qiáng)，在第一排水平筋位置處用通長(zhǎng)鋼板作為垂直時(shí)鋼筋籠吊點(diǎn)，此吊點(diǎn)位于籠頂下1.45m處(見(jiàn)圖8)。

圖7 水平吊點(diǎn)加固吊點(diǎn)詳圖

圖8 鋼筋籠頂?shù)觞c(diǎn)平面位置

c.鋼筋籠對(duì)接。鋼筋籠采用接駁器對(duì)接的型式入槽，相鄰接頭50%錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)長(zhǎng)度35d，為1.12m(見(jiàn)圖9)。對(duì)接時(shí)先將鋼筋籠四周有限位標(biāo)志的縱向主筋接駁器擰緊，然后指揮主吊車再次提起鋼筋籠，使上下段鋼筋籠保持垂直，接著擰緊其余縱向主筋的接駁器。

圖9 鋼筋籠對(duì)接示意圖

4 施工技術(shù)要點(diǎn)

a.嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求制作加工。鋼筋籠制作前應(yīng)檢查對(duì)照單元槽段的實(shí)際寬度和鋼筋籠的設(shè)計(jì)尺寸，確認(rèn)無(wú)誤后再進(jìn)行制作。制作鋼筋籠時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖要求進(jìn)行焊接，保證焊接焊縫的長(zhǎng)度、質(zhì)量滿足要求。吊攀、吊點(diǎn)加強(qiáng)處滿焊，吊環(huán)焊接采用雙面滿焊，尤其是對(duì)桁架焊縫，加強(qiáng)焊接質(zhì)量的把控，達(dá)到雙面焊縫長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑、焊縫寬度不小于0.6倍鋼筋直徑、焊縫高度不小于0.35倍鋼筋直徑的規(guī)范要求效果。

b.采用有效措施糾偏鋼筋籠。為了進(jìn)行鋼筋籠吊裝時(shí)的糾偏工作，可以在籠上設(shè)置2～3個(gè)小吊錘，并在離鋼筋籠底約2m處設(shè)置2～3根糾偏繩，待鋼筋籠豎起后通過(guò)吊錘觀測(cè)鋼筋籠的垂直度，若有偏差，則通過(guò)糾偏繩及時(shí)調(diào)整。若鋼筋籠垂直度偏差超過(guò)預(yù)期，為防止糾偏后鋼筋籠再次傾斜，則考慮在籠頂增設(shè)一吊點(diǎn)，通過(guò)手拉葫蘆與吊鉤相連，施加一定預(yù)拉力，以確保糾偏效果。

c.嚴(yán)格控制吊車行走平穩(wěn)。鋼筋籠抬吊或單吊時(shí)，遵循同步、協(xié)調(diào)、平穩(wěn)的原則進(jìn)行，減少起吊過(guò)程中水平荷載的影響。吊車行走過(guò)程中，距離地連墻槽口邊線不小于3m，避免因吊車行走對(duì)導(dǎo)墻造成破壞。

d.保證鋼筋籠標(biāo)高安裝質(zhì)量。在鋼筋籠下放到位后，為確保支撐加密區(qū)域的標(biāo)高，應(yīng)用水準(zhǔn)儀測(cè)量鋼筋籠的籠頂標(biāo)高，以減小吊筋拉長(zhǎng)效應(yīng)對(duì)鋼筋籠標(biāo)高的影響。后續(xù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況將籠頂標(biāo)高調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

e.確保異形鋼筋籠吊裝平衡。在進(jìn)行異形鋼筋籠的吊裝時(shí)，要特別注意吊點(diǎn)的分布，避免鋼筋籠起吊時(shí)受到偏心從而出現(xiàn)搖晃。在鋼筋籠剛剛吊起時(shí)應(yīng)在空中懸停20min，期間觀察是否有異?，F(xiàn)象發(fā)生，若有應(yīng)及時(shí)采取電焊加固等措施[7]。

5 結(jié) 語(yǔ)

珠江三角洲水資源配置工程土建施工A5標(biāo)段盾構(gòu)工作井的開(kāi)挖深度大，使得地下連續(xù)墻施工時(shí)單幅鋼筋籠尺寸和重量較大，吊裝困難。本工程采取分段吊裝、雙機(jī)抬吊技術(shù)，通過(guò)嚴(yán)格控制鋼筋籠加工質(zhì)量并進(jìn)行骨架加固，增強(qiáng)了鋼筋籠的整體剛度，根據(jù)計(jì)算結(jié)果布設(shè)吊點(diǎn)位置，確保鋼筋籠吊裝過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性，保證了施工質(zhì)量，同時(shí)，也為超長(zhǎng)超重地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。