围护结构地下连续墙 钢筋笼起吊方案
一、工程概况
本车站由车站一号线、车站二号线、北联络线及控制中心等四部分组成,其中:(1)、车站一号线为东西向,有效站台中心里程为右CK10+361,设计起终点分界里程分别为右CK10+146.8、右CK10+459,车站外包总长度315.2m(净长312.2m),外包总宽度32.4m(净宽29.4m),一号线车站近期设有5个出入口,2个风亭(即2号、4号、5号风亭)。(2)、二号线车站为南北向,外包总长度113.5m,外包总宽度24.5m,一号线和二号线“T”型换乘,二号线车站设有2个风亭(即1号、3号风亭),1个冷却塔。(3)、北联络线位于车站二号线北端,联络线长约168m,为地下负三层结构,预留远期2个出入口。(4)、控制中心位于一号线北侧,长约108m,宽约60m,为地下负一层结构。
车站采用地下连续墙(地下二层墙厚800㎜、地下三层墙厚1000㎜)和φ850mmSMW工法桩做围护结构;钻孔灌注桩内设型钢柱与砼支撑共同形成开挖临时格构状支撑体系(局部辅以钢支撑),以确保主体结构施工作业安全。
为确保地面交通的正常通行,1号线南侧主体结构采用盖挖顺筑法施工,其余部分均采用明挖顺筑法施工。车站主体结构物防水等级为S8和S10级。
苏州市轨道交通一号线广济路站基坑围护结构采用地下连续墙,墙厚为800mm、1000mm两种。本工程钢筋笼长度为40.4m(钢筋笼最重32.657t)、31.4m(钢筋笼最重23.1648t)、28.4m(钢筋笼最重23.133t)、24.73m(钢筋笼最重18.191t),分别有“—”、“L”、“Z”、“+”四种形式,钢筋笼厚度为680mm、880mm。钢筋笼重量不含预埋钢板重量和接驳器重量。
本方案按40.4m长(1000mm槽宽)最重钢筋笼和31.4m长(800mm槽宽)最重钢筋笼进行计算。
计算依据:《起重吊装常用数据手册》 《建筑施工计算手册》
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
二、施工准备
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⑴ 进场前对所有起重工具、焊接机械进行检查,以满足施工规范要求; ⑵ 平整施工现场进车和行走道路,施工便道满足机械接地压强强度,确保行车安全。
三、吊装施工方案
本工程虽然地下连续墙钢筋笼较长、较重,根据设计要求钢筋笼采用整体吊装、整体回直、一次入槽的施工方法,采取可靠有效的吊装施工方案,即理论计算满足要求和吊装方案满足安全施工要求。
根据上述特点和以往地铁工程施工经验,我公司采取双机抬吊五点吊装、整体回直入槽的吊装方案。 800mm槽段主机选用100T履带吊车,副机选用50T履带吊车;1000mm槽段主机选用150T履带吊车,副机选用80T履带吊车。
3.1、钢筋笼吊装方法:
钢筋笼吊放采用双机抬吊,空中回直。以100t(150t)作为主吊,一台50t(80t)履带吊机作副吊机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合,保证起吊平衡。主吊机用18m(起吊绳)+12m(连接绳)长的钢丝绳,副吊机用20m+12m长的钢丝绳。
钢筋笼吊放具体分六步走:
第一步:指挥100t(150t)、50t(80t)两吊机转移到起吊位置,起重工分别安装吊点的卸扣。
第二步:检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后,开始同时平吊。 第三步:钢筋笼吊至离地面0.3m~0.5m后,应检查钢筋笼是否平稳,后100t(150t)起钩,根据钢筋笼尾部距地面距离,随时指挥副机配合起钩。
第四步:钢筋笼吊起后,100t(150t)吊机向左(或向右)侧旋转、50t(80t)吊机顺转至合适位置,让钢筋笼垂直于地面。
第五步:指挥起重工卸除钢筋笼上50t(80t)吊机起吊点的卸甲,然后远离起吊作业范围。
第六步:指挥100t(150t)吊机吊笼入槽、定位,吊机走行应平稳,钢筋笼上应拉牵引绳。
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3.2、施工要点
钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸,无差异才能上平台制作。对于闭合幅槽段,应提前复测槽段宽度,根据实际宽度调整钢筋笼宽度。
钢筋笼必须严格按设计图进行焊接,保证其焊接焊缝长度、焊缝质量。 钢筋焊接质量应符合设计要求,吊攀、吊点加强处须满焊,主筋与水平筋采用点焊连接,钢筋笼四周及吊点位置上下1米范围内必须100%的点焊,其余位置可采用50%的点焊,并严格控制焊接质量。
钢筋笼制作后须经过三级检验,符合质量标准要求后方能起吊入槽。
根据规范要求,导墙墙顶面平整度为5mm,在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高,精确计算吊筋长度,确保误差在允许范围内。
在钢筋笼下放到位后,由于吊点位置与测点不完全一致,吊筋会拉长等,会影响钢筋笼的标高,为确保接驳器的标高,应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高,根据实际情况进行调整,将笼顶标高调整至设计标高。
钢筋笼吊放入槽时,不允许强行冲击入槽,同时注意钢筋笼基坑面与迎土面,严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。
对于异形钢筋笼的起吊,应合理布置吊点的设置,避免扰度的产生,并在过程中加强焊接质量的检查,避免遗漏焊点。当钢筋笼刚吊离平台后,应停止起吊,注意观察是否有异常现象发生,若有则可立即予以电焊加固。
3.3、吊点设置
3.3.1、 800mm宽槽段,钢筋笼31.4m长
(1) 钢筋笼横向吊点设置:按钢筋笼宽度L,吊点按0.207L、0.586L、0.207L位
置为宜。
(2) 钢筋笼纵向吊点设置:钢筋笼纵向吊点设置五点。(单幅重:23.1648T,笼长
31.4m)
1)重心计算:M总=344040.8Kg.m(计算过程略)、G总=23164.8Kg,重心距笼
顶i=M总/G总=14.85m
2)吊点位置为:笼顶下0.9m+11m+9m+8.5m+2m
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吊点布置图见下图:
T1T1T2T2吊T1'吊T1'吊T2吊T231.4m钢筋笼吊点示意图
根据起吊时钢筋笼平衡得: 2TI'+2T2'=23.1648t ①
TI'×0.9+ TI'×11.9+T2'×20.9+T2'×29.4 = 23.1648×12.85 ②
由以上①、②式得:
TI'=6.36t T2'=5.22t
则TI=6.36/sin520=8.074t T2=5.22/sin510=6.72t 平抬钢筋笼时副吊起吊重量为2T2'= 10.44 t
副吊机在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大,故考虑副机的最大受力为2T2 = 13.44 t。
3.3.2、 1000mm宽槽段,钢筋笼40.4m长
(1) 钢筋笼横向吊点设置:按钢筋笼宽度L,吊点按0.207L、0.586L、0.207L位
置为宜。
(2) 钢筋笼纵向吊点设置:钢筋笼纵向吊点设置五点。(单幅重:32.657T,笼长
40.4m)
1)重心计算:M总=617263.5Kg.m(计算过程略)、G总=32657Kg,重心距笼
顶i=M总/G总=18.9m
2)吊点位置为:笼顶下0.9m+12.5m+10m+7.5m+7.5m+2m 吊点布置图见下图:
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T2T2T1T1T2/2T2/2吊T1'吊T1'吊T2'T2/2'吊T2/2'吊40.4m钢筋笼吊点示意图
根据起吊时钢筋笼平衡得: 2TI'+2T2'=32.657t ①
TI'×0.9+ TI'×13.4+T2'×23.4+T2'/2×30.9+ T2'/2×38.4 = 32.657×18.9 ②
由以上①、②式得:
TI'=7.72t T2'=8.609t
则TI=7.72/sin460=10.732t T2=8.609/sin560=10.384t 平抬钢筋笼时副吊起吊重量为2T2'= 17.2184 t
副吊机在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大,故考虑副机的最大受力为2T2 = 20.7 t
3.4、机械选用:
3.4.1、 800mm宽槽段,钢筋笼31.4m长
主机选用: 100T履带式起重机,把杆接45.76m,主要性能见表:
起重半径R(m) 有效起重量Q(t) 提升高度H(m) 10 12 14 31.3 29.4 23.7 角度(度) 77 注:①、100T吊车对道路要求较高,故需在其行走路线及作业点铺设钢板。
②、主机起吊配备40t铁扁担,铁扁担和料索具总重约2.5t。
副机选用: 50t履带式起重机,杷杆接28m,主要性能见表:
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起重半径R(m) 有效起重量Q(t) 提升高度H(m) 角度(度) 6 7 8 9 22.5 18.8 15.2 11.5 注:副机起吊配备20t铁扁担,铁扁担及料索具总重约1.5 t。
双机抬吊系数(K)计算
N主机=31.3 t N索=2.5 t Q吊重=23.1648 t K主=(23.1648+ 2.5)/31.3=0.82 注:主机作业半径控制在12m以内。 N副机=22.5 t N索=1.5 t Q吊重=13.44 t K副=(13.44+1.5)/22.5=0.664 注:副机作业半径控制在9m以内。
吊点选择:吊点处节点加强,按吊装要求,钢筋笼进行局部加强。
L型、折线型钢筋笼吊装:为了使本钢筋笼回直后基本垂直,必须根据重心位置合理选择吊点位置。
起吊钢筋笼过程中主副吊起重半径及起重角度均需控制在额定的范围内。
3.4.2、 1000mm宽槽段,钢筋笼40.4m长
主机选用: 150T履带式起重机,把杆接55m,主要性能见表:
起重半径R(m) 有效起重量Q(t) 提升高度H(m) 角度(度) 12 14 16 47.6 39 33.6 77 注:①、200T吊车对道路要求较高,故需在其行走路线及作业点铺设钢板。
②、主机起吊配备40t铁扁担,铁扁担和料索具总重约2.5t。
副机选用:80t履带式起重机,巴杆接34m,主要性能见表:
起重半径R(m) 有效起重量Q(t) 提升高度H(m) 角度(度) 第 6 页
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8.27 8.5 9 10 29.21 28.07 25.87 22.21 注:副机起吊配备20t铁扁担,铁扁担及料索具总重约1.5 t。 双机抬吊系数(K)计算
N主机=47.6 t N索=2.5 t Q吊重=32.657 t K主=(32.657+ 2.5)/47.6=0.739 注:主机作业半径控制在14m以内。 N副机=29.21 t N索=1.5 t Q吊重=20.7 t K副=(20.7+1.5)/29.21=0.76 注:副机作业半径控制在10m以内。
吊点选择:吊点处节点加强,按吊装要求,钢筋笼进行局部加强。
L型、折线型钢筋笼吊装:为了使本钢筋笼回直后基本垂直,必须根据重心位置合理选择吊点位置。
起吊钢筋笼过程中主副吊起重半径及起重角度均需控制在额定的范围内。
3.5、吊点吊环验算
3.5.1、 800mm宽槽段,钢筋笼31.4m长
主吊点钢筋取φ25。
主吊点,全荷载吊环钢筋验算(采用下面公式) Ag=K×G/(n×2×Rg)×sinα
Ag 吊点钢筋(cm2) K取1.5 G 重量(kg)=23164.8kg α=90度 n 吊点系数取4 Rg 钢筋取1250kg/cm2
Ag=3.4cm2 D=2.1cm,取2.5cm,2.5cm>2.1 cm,符合要求,主副吊点吊钩相同均设25mm圆钢。 3.5.2、 1000mm宽槽段,钢筋笼40.4m长
主吊点钢筋取φ28。
主吊点,全荷载吊环钢筋验算Ag=K×G/(n×2×Rg)×sinα Ag 吊点钢筋(cm2) K取1.5 G 重量(kg)=32657kg α=90度
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n 吊点系数取4 Rg 钢筋取1250kg/cm2
Ag=4.9cm2 D=2.5cm,取2.8cm,2.8cm>2.5 cm,符合要求,主副吊点吊钩相同均设28mm圆钢。
3.6、钢丝绳强度验算
钢丝绳采用6×37+1,公称强度为1550MPa,安全系数K取6。钢丝绳验算数据取自“1000mm宽槽段,钢筋笼40.4m长”。
由《起重吊装常用数据手册》查得钢丝绳数据如下表:
序号 1 2 3 4 5 6 钢丝绳型号(mm) 47.5 43 39 36.5 32.5 28 型号 6×37+1 6×37+1 6×37+1 6×37+1 6×37+1 6×37+1 K 6 6 6 6 6 6 额定 t 21.75 18 14.58 13.01 10.13 7.61 3.6.1、主吊扁担上部钢丝绳验算 钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。 吊重:Q1 =Q+G吊=32.657 t +1.5 t =34.157 t 钢丝绳直径:39 mm,[T]=14.58 t
钢丝绳:T= Q1 /4sin410=13.02 t < [T] 满足要求 3.6.2、主吊扁担下部钢丝绳验算 钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。 吊重:Q=32.657 t
钢丝绳直径:32.5mm,[T]=10.13 t;钢丝绳长度:18m(起吊绳)+12m(连接绳) 钢丝绳:T=Q/4=32.657 / 4 =8.164 t < [T] 满足要求。 3.6.3、副吊扁担上部钢丝绳验算
通过钢筋笼在起吊过程中的受力分析,知副吊最大作用力2T2 = 20.7 t 。 钢丝绳直径:32.5mm,[T]=10.13 t
钢丝绳:T= Q1 /4sin410=7.889 t < [T] 满足要求 3.6.4、副吊扁担下部钢丝绳验算
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通过钢筋笼在起吊过程中的受力分析,知钢丝绳最大内力为T2 = 10.384 t。 钢丝绳直径:28mm,[T]=7.61 t;钢丝绳长度:20m+12m(起吊绳) 钢丝绳:T = T2/2=5.192 t < [T] 满足要求。
3.7、钢筋笼碰主臂验算
3.7.1、 800mm宽槽段,钢筋笼31.4m长
主吊把竿长度验算: 钢筋笼长度31.4m 扁担下钢丝绳高度4.5 m 扁担上钢丝绳高度3.5m 吊机吊钩卷上允许高度4.5 m 其它扁担高度等约1.0 m 吊装余裕高度1.0 m
扁担碰吊臂验算:L=4.5+3.5=8 m>1.8×tg77=7.8 m 满足要求 钢筋笼回卷碰吊臂验算:L=4.5+3.5+4.5+1.0=13.5 m>3×tg77=13 m 提升高度=4.5+3.5+4.5+1+31.4+1.0=44.9 m 机高2 m
吊臂长度L≥(44.9-2)/sin770=44 m
主吊选用100T履带吊:主臂长度45.76m,角度77度,额定起重量31.3T。
3.7.2、 1000mm宽槽段,钢筋笼40.4m长
主吊把竿长度验算: 钢筋笼长度40.4m 扁担下钢丝绳高度4.5 m 扁担上钢丝绳高度3.5m 吊机吊钩卷上允许高度4.5 m 其它扁担高度等约1.0 m 吊装余裕高度1.0 m
扁担碰吊臂验算:L=4.5+3.5=8 m>1.8×tg77=7.8 m 满足要求
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钢筋笼回卷碰吊臂验算:L=4.5+3.5+4.5+1.0=13.5 m>3×tg77=13 m 提升高度=4.5+3.5+4.5+1+40.4+1.0=53.9 m 机高2.235 m
吊臂长度L≥(53.9-2.235)/sin770=53 m
主吊选用150T履带吊:主臂长度55m,角度77度,额定起重量47.6T。
四、吊装施工技术措施
钢筋笼吊装之前,做到自检合格后,报请总包及监理验收、检验符合要求后,签发钢筋笼吊装交底。
筋笼吊装之前,组织施工班组进行技术、安全交底,并有书面资料,对钢筋笼的重量、长度进行明确及吊装的主、副吊车停机位置。
钢筋笼吊装时,配备专职起重指挥,以主机起重指挥为主,副机起重指挥配合主机起重指挥,确保钢筋笼在吊装过程中合理受力。
钢筋笼吊装时,先由双机进行抬吊同步起吊,起吊到一定高度后,钢筋笼受力稳定,副机配合主机进行钢筋笼吊装回直。
4.1、起吊前,仔细检查吊具、钢丝绳、索具卸扣的完好情况,必须符合起重吊装安全规范要求。对于吊具的检查重点是对滑车及钢丝绳质量的检查,如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑车有裂纹现象,一律不得使用。
4.2、起吊前,必须重新检查钢筋笼吊点和钢筋笼桁架等焊接情况,确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊。
4.3、起吊前,检查钢筋笼内是否有杂物,各焊接接头是否牢固,避免在起吊过程中发生高空坠物的事故,清理导管下放位置处加强钢筋,确保导管下时畅通。
4.4、整幅钢筋笼在吊装前必须进行试吊,检查钢筋笼整体焊接质量和变形情况,符合安全、质量要求后方可正式进行吊装作业。
4.5、 起重前,应对周围环境进行检查,确保机械行走道路通畅,路面平整、密实,特殊情况采用钢板加强路面。
4.6、 起吊作业必须严格遵守起重“十不吊”的规定要求执行,双机抬吊必须专人指挥,吊车司机运作幅度不宜过大,必须服从统一口令,指挥员口令清楚、规范,其他任何人都不得随意指挥。
4.7、 如钢筋笼下放困难切不可强行冲击下放,必要的时候将钢筋笼重新拎起,
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对槽段处理后再入槽。
4.8、建立现场管理网络,对起重吊装作业进行全过程、多层次的控制,并详细作好钢筋笼吊装作业的有关记录备查。
4.9、吊装施工道路在吊装开行路线下面铺设2cm厚钢板,确保吊车行走道路平整,高差控制在2cm~3cm。
4.10、防止钢筋笼散架安全技术措施
4.10.1、焊缝检查,避免咬肉,转角幅必须设置角撑。
4.10.2、吊放钢筋笼专职安全员,钢筋笼制作督查员必须到场,分别配合检查吊放环境及钢筋笼各吊点及料索的情况,符合安全吊放要求后才可正式吊放。
4.10.3、钢筋笼定位精确度控制措施 ⑴ 钢筋翻样认真按设计图纸翻样。
⑵ 钢筋笼制作根据翻样单,正确布置钢筋、钢筋连接器,并焊接牢固。 ⑶ 测量导墙标高,正确。换算吊攀钢筋的长度,焊接搁置槽钢、吊攀钢筋长度要准确无误,并应验收。
⑷ 搁置槽钢统一、用10#槽钢,避免搁置槽钢乱用而导致标高错误。 ⑸ 钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸,无差异才能上平台制作。
⑹ 钢筋笼吊放入槽时,不允许强行冲击入槽,同时注意钢筋笼基坑面与迎土面,严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。
根据实测的导墙标高,严格控制钢筋连接器的埋设标高。
五、主要安全施工措施
5.1、开工前做好施工现场安全生产宣传教育工作和管理工作,与外包单位签定好安全协议书,做好一级交底和二级返回工作。
5.2、 全体现场施工人员必须严格遵守安全生产六大纪律,遵守国家规定的条例和企业规定的有关规章制度。
5.3、 建立安全管理网络及安全管理责任人网络及各类网络,项目体人员必须签安全生产岗位责任工作。
5.4、按规定挂牌工作,建立安全管理台帐、消防安全台帐及外包工管理台帐。
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5.5、吊车作业时,必须在专人指挥下进行,做到定机、定人、定指挥。严格控制吊车回转半径,避免触及周围建筑物与高压线。严禁高空抛物,以免伤人。
5.6、分部分项安全施工交底工作必须由当班施工员根据当时施工条件及作业环境,生产条件作安全交底,并要有记录。
5.7、 施工现场必须落实集团总公司的有关规定。
5.8、钢筋笼吊放前,对钢筋笼制作必须实行三检制:班组自检,项目体人员复查,专职人员专检确保起吊安全,方可起吊。
5.9、钢筋笼吊放过程中,在高空拆换吊点钢丝绳时,必须佩带好安全带。 5.10、危险源控制
危险源是针对施工现场工作范围内,使用机械,压力容器,施工用电,临边设置没有按制定的操作规程和规定执行,或者现场有关管理人员管理上的疏漏,易诱发安全事故和造成安全事故。
本工程危险源是钢筋笼制作、吊装、施工用电、临边防护及机械管理使用。 5.11、钢筋笼制作、吊装控制包括:电焊焊接质量,防钢筋笼散架的技术措施,吊装的技术措施等。
⑴ 起重机要定期检查,安全装置必须保证完整可靠,发现失灵时,要立即消除,不得迁就使用。
⑵ 仔细检查设备的卷扬筒的安全、可靠情况,设备运转是否正常,发现问题及时处理。
⑶ 钢丝绳是否有损伤,发现问题机械设备进行更换,检查吊钩的上限位是否灵敏可靠,确保吊装安全。
⑷ 起重机械就位的位置应准确、地面密实,机械旋转平稳,工作业半径范围内无障碍物。
⑸ 露天工作的起重机,当风力大于六级时,禁止使用。不工作时,必须将起重机可靠地固定好。
⑹ 起重机驾驶人员,必须遵守交接班制度,建立交接班日记,详细记录每班的检查及运转情况。
⑺ 起重机驾驶人员,须经体检合格,持证上岗。凡患有下列禁忌症之一者,不得从事此项工作。
① 双眼视力在0.8以下、色盲;
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苏州市轨道交通一号线广济路站 地下连续墙钢筋笼吊装方案 ② 听力障碍;
③ 中枢神经系统器质性疾病(包括癫痫); ④ 明显的神经官能症或植物神经功能紊乱; ⑤ 低血压、高血压或贫血; ⑥ 动脉硬化; ⑦ 心脏病。
六、吊装施工索具一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 名 称 吊车(主机) 吊车(副机) 吊车(主机) 吊车(副机) 40t铁扁担 20t铁扁担 单门滑轮 单门滑轮 千斤 千斤 千斤 千斤 千斤 千斤 卸甲 卸甲 断丝钳 铅丝 规格(型号) 100t(臂45.76m) 50(臂28m)t 150t(臂55m) 80t(臂34m) 20t 10t φ39×5m φ32.5×18m φ32.5×12m φ32.5×5m φ28×20m φ21.5×12m 16t 9t 12# 单位 台 台 台 台 根 根 只 只 根 根 根 根 根 根 只 只 把 kg 数量 1 1 1 1 1 1 2 4 2 2 2 2 2 2 10 12 2 50 备注 800mm槽段 800mm槽段 1000mm槽段 1000mm槽段 主吊用 副吊用 35t铁扁担 主吊点用 主吊接长 20t铁扁担 副吊点用 副吊点用 2只备用 第 13 页
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