关键词:地铁施工;地下连续墙;钢筋笼;吊装技术;
针对地铁施工中地下连续墙钢筋笼提升技术,结合工程实例,在简要介绍提升难点的基础上,深入分析了地下连续墙钢筋笼提升技术在地铁施工中的应用,认为合理选择钢筋笼提升施工工艺对提高地铁工程施工质量,降低施工成本起到关键作用,希望对相关单位有一定的帮助。
一、地下连续墙钢笼吊装施工的重点和难点
1.吊物难以固定,存在偏心现象。在进行钢筋笼吊装起吊时,主副吊机吊钩同时起吊,因此,钢筋笼在加工时还要充分考虑起吊的分布情况,确保吊物不会因为不牢固、偏心等因素的影响,导致钢筋笼在起吊时发生摇摆。就该工程而言,经过全方位计算,符合安全施工标准要求。现场监理人员要加强现场监督工作,发现捆绑不满足的情况,要及时制止,避免对下方人员和设备造成伤害。
2.钢筋笼散架。正常情况下,钢筋笼由钢筋焊接而成,当焊接质量不达标时,就会造成钢筋笼散架。因此,要对钢筋笼焊接质量进行全方位检查,在转角处设置角撑。在吊放钢筋笼时,专职安全员、督查人员要全部到场,对钢筋笼的吊放环境、吊点质量、料索情况等进行全面检查,全部满足设计标准后,才能开始吊放作业。
3.钢筋笼受侧向荷载作用。钢筋笼在起吊时,经常会发生臂杆和行走方向不一致的情况,吊装行进时,钢筋笼距离地面太高,且行走过快,在进行制动时,在惯性的作用下,会促使钢筋笼受到侧向荷载作用而发生倾翻事故,大大增加了地下连续墙钢筋笼吊装的难度。
二、钢筋笼吊装工艺流程
针对钢筋笼横向或者纵向吊点合理化设置,在此期间,参照相关设计原则以及相关公式准确计算吊点位置,以免钢筋笼发生弯曲、变形现象;同时,还会降低钢筋笼焊缝开裂几率,最终加大起吊阻力。做好钢筋笼吊具准备工作。合理布置施工用筋。首先,布置吊点钢筋。育英路站主吊吊点和副吊吊点分别使用Φ32圆钢和Φ28圆钢,焊接吊点的过程中,应遵循的基本要求主要有:焊缝宽度大于0.5d,厚度不小于0.36d;根据双面焊接和满焊等相关要求顺利完成焊接工作。其次,合理搁置圆钢。搁置钢筋与钢筋笼主筋焊缝高度不小于1cm,每幅钢筋笼需要16处搁置圆钢。然后,布置桁架用筋。设置纵向桁架和横向桁架,以免钢筋笼应用过程中发生形变。对于特殊位置的钢筋笼应适当增设斜拉杆,或者应用“一槽两笼”这一施工方法。最后,严格按照钢筋焊接要求完成焊接工作。针对钢筋笼加工处理时,务必参照施工图纸,同时,全面检查施工过程,并对其规范化验收,待验收标准达到后,方可组织接下来的施工活动。
三、地铁施工中的地下连续墙钢筋笼吊装技术运用
1.地下连续墙钢筋笼吊装过程具有极强的综合性和系统性。主要涉及到以下几个方面:第一,地下连续墙成槽工艺。采用专业的成槽机进行开挖,通过计算机技术和相应的控制软件,对成槽的类型和误差进行严格控制。标准槽段采用成槽机施工,异性槽段严格按照分幅分段进行开挖成型。在挖槽前要合理调整槽机的位置,在进行挖槽时要尊重稳、准、轻放、慢提的原则,确保成槽的垂直度在1/300以下。转角幅的特殊处理,在维护结构转角处处理时,为确保成槽质量和尺寸能达到设计标准,还要对成槽段进行科学合理的调整。比如:在进行导墙施工时,可以把槽段向为侧样延伸约500~600mm,第二,槽段和钢筋笼验收。当槽段和钢筋笼施工质量均满足具体要求后,即可把吊机转移到起吊位置,并严格控制吊车的作业半径,检查卡环、钢丝绳等起吊工具是否存在裂缝或者断丝的情况。第三,试吊。在进行试吊时,必须确保主吊和副吊同时把钢筋笼缓慢抬离0.5~1.0m,然后对钢筋笼的变形系数进行监测,确定钢筋笼的变形系数在允许范围后,才能进行下一道工序。第四,钢筋笼入槽。当钢筋笼吊运到安放钢筋笼的位置时,卸除掉副力及其吊具。通过主吊把钢筋笼移置到槽段边缘处,根据设计要求把钢筋笼缓慢放入槽段中。在具体安装时还要格外注意割除混凝土导管位置钢筋。在安装过程中如果遇到阻力,严禁强行夯击入槽,要把钢筋笼稍做提升,然后缓慢下放,当钢筋笼安放到设计位置后,再利用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。
2.做好施工前的准备工作。在施工前要和地质勘察单位取得联系,进一步确认周期地质情况和地形环境,确认这些因素是否会对钢筋笼吊装产生不利影响。如果存在,则要采取相应的措施进行处理,并检查履带起重机、索具等是否存在缺陷,并编制《监督检查报告书》,确认所有的工具都达到具体要求标准后才能开始施工。
3.钢筋笼吊装验算。该地铁工程钢筋笼吊装示意图如图1所示。
图1钢筋笼吊装示意图
根据施工的最大要求,钢筋笼的长度为47.5m,宽度为5.8m,重量为53t,在吊装时由于存在焊接接头、扁担、索具等,因此,在进行钢筋笼吊装验算时,钢筋笼的重量要按照57.5t进行计算。图1中,在h2钢丝绳的高度为3.5m,h1的高度也要为3.5m,吊机吊钩卷上允许高度l0为3.5m,扁担的高度h0为1.0m,扁担长度为4m,机高2.54m,吊装余裕高度h4为1.0m。则扁担到吊臂的距离L=l0+h1+h0=3.5+3.5+1=8.0m>7.5m(2tan75°),在钢筋吊装时,扁担不会和吊臂发生碰撞。而钢筋笼回转距离吊臂的距离为:l0+h1+h2+h0=3.5+3.5+3.5+1=11.5>10.8(5.8/2Xtan75°),因此,在钢筋笼吊装时,钢筋笼不会和吊臂发生碰撞,满足具体要求。
4.吊环验算。在主吊点上,全荷载吊环钢筋样验算的公式为:Ag=KXG(n×2×Rg)×sinα。其中Ag为吊点的钢筋单位为(mm2),K值取1.5,G重量单位为(kg)=55000kg,α为角度=90°,n为吊点系数,根据以往的经验可取值为4,Rg为钢筋承受重量=270N/mm2。主吊点取40mm,幅吊点取40mm,其中40mm>22.5mm,可充分满足具体要求。
5.钢丝绳验算。主吊钢丝绳验算,由于在吊装过程中,钢丝绳在钢筋笼竖立起来时承受的力最大,吊重:Q1=Q+G吊=55t+4.0 t=59t;钢丝绳直径:56.0mm,[T]=32.78t;钢丝绳:T=Q1/4cos400=19.25t<[T],满足要求。副吊钢丝绳验算: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,知副吊最大作用力为11.76t。钢丝绳直径:47.5mm,[T]=23.51 t钢丝绳:T=Q1/4cos400=3.83 t<[T],满足要求。
6.地基承载力验算。根据该工程地基受力情况和实际施工经验,地基所承受的最大压力为主吊下放整幅连续墙时的压力。此时,钢筋笼的最大重量为57.5t,吊车自重约为358t,索具重量为2.5t。此时,靠近导墙处履带压力为:Rmax=[320×3.625+1.1×57.5×(8.485+3.625+3.625)]/(3.625+3.625)=330.27t。履带的长度为9.18m,宽度为1.2,则履带承压的最大面积为:9.18×1.2=11.016m2,P=Rmax/S=330.27/11.016×10=299.8Kpa。在施工前需要对吊车行进区域做0.3~0.5m混凝土硬化,然后在混凝土中绑扎12mm钢筋,控制间距在10cm×10cm之间,即可充分满足该地铁工程钢筋笼吊装施工要求。
总之,在钢筋笼吊装重难点的基础上,通过钢筋笼吊装验算、钢丝绳验算、地基承载力验算,深入分析了地铁连续墙施工中钢筋笼吊装的技术要点,事实证明该项施工技术具有安全、可靠、缩短后续工序衔接时间等优点,值得大力推广应用。
参考文献:
[1]刘明.浅谈地下连续墙钢筋笼吊装施工技术.2019.
[2]张利.关于地铁连续墙施工中钢筋笼的吊装技术研究.2018.
论文作者:柯海强,,杨哲萍
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/4/30