大异型地连墙钢筋网片吊装施工方法探讨论文_谢玄

武汉航空港发展集团有限公司 湖北武汉 430023

摘要:武汉市轨道交通四号线二期一标段复兴路车站是一个换乘车站,车站围护结构采用地下连续墙+内支撑的形式,基坑深度达25米、地下连续墙深度44米。由于受现况交通的限制,车站采取半盖挖半明挖的施工方法。施工时围挡内净宽度仅17米,对大异型地连墙钢筋网片吊装比较困难。结合实际施工,从方案设计到具体施工方法的运用,确保现场的施工安全。

关键词:地下连续墙;钢筋网片;施工方法

地下连墙施工技术发展至今,已经较为成熟。但在具体的施工过程中,还存在一些难度较大的环节。其中,大型、异型、超深地连墙钢筋网片的吊装,就是难点之一,其成败对建筑工程项目整个基坑围护结构的成败影响重大。

一般对大型、异型、超深地连墙钢筋网片的吊装,必须做到先方案、后施工。方案编写完毕后应经过专家论证,取得一致意见后方可实施。切实可行、安全可靠的吊装方案对指导施工起着举足轻重的作用。大异型钢筋网片的吊装一般采取两种形式,一种是整体制作,分段起吊;一种是整体制作,整体起吊。

由于地连墙工程施工工艺和适应环境的独特性,其一般都在城市施工,所以局限条件也很多,主要存在场地狭小,城市道路车流、人流量大,安全隐患多,事故风险大。基于此因素,在城市道路施工时,一般吊装网片采取整体制作,分段起吊。这样可以避免很多不安全因素,消除安全隐患。对网片的分段设计和分段起吊,主要按以下程序进行。

一、钢筋网片设计情况

按照地连墙设计图纸要求,网状钢筋构件采用各种不同型号的螺纹钢,在制作平台上焊接制作而成。

复兴路站地连墙项目钢筋构件最大规格为:长×宽×高=44m×6m×1.0m(除异型外),首开槽两侧钢筋构件均有工字钢接头。按照图纸每幅地连墙的钢筋总量,加上索具、吊装加强筋、预埋件、风动荷载等,整体起吊时总重量约为66t。异型主要有“Z、L、T”等几种型式。

二、施工准备

根据网片规格尺寸和加工工艺,网片制作及吊装需要较大的加工场地。其具体占地范围如图1。

图1 复兴路站地连墙钢筋网片加工场地平面布置图(单位m)

根据修改后的导改方案,围挡总宽度为17m。为满足现场网片加工需要,对围挡内部合理规划安排见图示尺寸,钢筋堆放区、桁架加工区及加工平台占地总宽度9m,长度44m。北侧剩余8m区域为重型吊车行车通道,网片加工平台按照地连墙标准幅宽度6m、长度44m设置,基本满足现场生产需要。

另外,因场地狭小,所有材料堆放须整齐有序。

三、技术准备

(一)组织项目人员认真学习相关规范、规程或规定,在施工的过程中做到有据可依。

(二)施工前认真查阅施工图纸,做深入细致的研究。提前分析确定施工中的难点及重点,做到目标明确,重点突出。特别需注意的部位是:应力计、预留筋、预留钢板的位置必须核实准确。

(三)收集或准备相应技术资料,按照图纸及相关规范进行钢筋翻样。

(四)实行三级交底制,即:技术部对项目部有关人员、分包技术人员进行安全技术交底;工程部对分包工长、班组长进行安全技术交底;分包工长对班组进行安全技术交底。

四、机械准备

按照钢筋构件重量,本工程钢筋网片吊装拟使用两台履带式起重设备,即一台200T履带吊作为主吊和一台100T履带吊作为副吊。设备进场前,项目安全部门必须检查其手续是否齐全,其它相关配件及机具是否都有合格证明,资质完整后方可同意进场。

五、钢筋网片吊装施工

(一)钢筋网片制作

钢筋网片能否顺利吊装,对现场钢筋制作要求非常严格。尤其是在接头位置,如果接头不牢固很容易脱落。所以要求施工人员必须严格按设计图纸及规范要求进行施工。

本工程地连墙主筋采用直螺纹连接、节点处用电焊点焊。钢筋网片按设计长度采用整体制作,分段下置。制作时先在网片加工平台上铺设底片网片钢筋点焊好后,再布设桁架并点焊牢固;桁架数量根据网片幅宽来确定,一般间距1.5m,水平筋与主筋应全部点焊牢固,最后铺上片网片钢筋。

另外,制作时必须按图纸要求对其进行加固,确保网片有足够的起吊刚度。在组织吊装前,必须报项目部质量员及监理单位工程师验收合格并做好标识方可吊装。

(二)钢筋构件的分段

由于施工场地狭小、宽度窄,施工围挡外车流量、人流量比较大,必须确保网片能安全、顺利的吊装。根据地连墙设计长度44m、41m两种规格钢筋网片进行分段。分段原则本着减少套筒连接的数量,加快网片的安装进行。

44m钢筋构件分为28.30m和15.7m两段;41m钢筋构件分为28.30m和12.7m两段。构件吊装时取44米钢筋网片分段计算,两段重量分别约为50t和12t。

(三)起重设备选型

按照钢筋构件重量,选用两台起重设备。即一台200T履带吊作为主吊和一台100T履带吊作为副吊。

查阅《建筑施工手册》第四版,主吊机械性能如下:

根据200t履带吊技术性能表,安装47m长的臂架,仰角75°、有效高度(垂直高度)43.6m。

1.在工作半径12m时,起重量为74t;

2.在工作半径10m时,起重量为82.6t;

3.在工作半径9m时,起重量为85.6t,

主吊起重臂长度L

L=(H+B-C)/sinα=(38+2-2)/sin75°=39.34m

式中:H——主扁担和吊装钢丝绳的长度加上最长分段网片的长度,取38m;

B——主吊钩至天车的长度,一般为2m;

C——起重臂下轴距离地面高度,C=2m。

考虑到钢筋网片可能要在竖直状态时换面,实际杆长宜比计算长2~3m左右。

综上可知,主吊可选择200t履带吊车,完全满足本工程钢筋网片分段吊装的吨位及高度需要。由于副吊只在起吊过程中起配合抬吊的作用,在吊装过程中受力并不大,而且采用的是分段起吊,故副吊可选100t履带吊。吊装示意图如下图2。

图2 钢筋网片竖直吊装示意图

(四)吊点位置的确定

吊点位置的准确性对起吊有很高的要求,如果吊点位置选择不准确,钢筋网片会产生较大挠曲变形、使焊缝开裂、整体结构散架,无法起吊;严重时甚至拉翻副吊,折断主吊臂杆,对周边环境产生极大的影响。

因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤。必须对分段较长段网片吊点进行计算,得出吊点位置:

图3 钢筋网片分段起吊长段网片弯矩计算图

根据力矩平衡原理,对上图有:+M=-M

式中:+M=(1/2)qL12;

-M=(1/8)qL22-(1/2)qL12;

q为均布荷载;M为弯矩。

故:L2=2√2 L1,又2L1+3L2≥28.3,取2L1+3L2=29

计算得:L1=2.77m;L2=7.83m。

因此选取B、C、D、E四点时,钢筋网片起吊的弯矩最小,但实际吊装过程中B、C中心是主吊位置,AB距离影响吊装钢筋网片。根据相关技术数据和实际吊装经验,当B点向A点移动约2.77m时,即A、B重合,其它各点位置调整如图4。

图4 钢筋网片分段起吊长段网片吊点布置图(单位m)

在起吊过程中,A(B)、C为主吊位置,D、E为副吊位置。

实践证明,采取此法,网片挠度只发生了约4mm的变化,在允许范围内,符合安全起吊标准,满足深基坑开挖地下连续墙垂直度可达到1/400的,且无漏筋现象。

论文作者:谢玄

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/26

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