钢筋笼分段吊装(专家评审后)

精选文档 武汉市轨道交通 7 号线土建五标项目 王家墩东站地下连续墙钢筋笼吊装方案王家墩东站地下连续墙钢筋笼吊装方案 编制： 审核： 批准： 中铁十一局集团有限公司 武汉市轨道交通 7 号线土建五标项目经理部 二一五年四月 精选文档 目目 录录 1 1 、工程概况、工程概况.4 4 2 2 、编制依据、编制依据.4 4 3 3 、施工筹划、施工筹划.5 5 3.1 、施工进度计划.5 3.2 、劳动力安排计划.5 3.3 、机械设备安排计划 .5 3.4 、施工场地布置.6 4 4 、钢筋笼吊装施工方案、钢筋笼吊装施工方案.6 6 4.1 、吊点布置.7 4.2 、钢筋笼吊点加固.7 4.3 、一字幅钢筋笼吊放方法.8 4.4 、钢筋笼吊放转换过程.10 5 5 、钢筋笼吊装验算、钢筋笼吊装验算.1010 5.1 、设备选用.10 5.2 、吊点设置验算 .11 5.3 、起吊扁担、焊缝及搁置扁担的验算.14 5.4 、钢丝绳强度验算.14 5.5 、主吊把竿长度验算.15 5.6 、吊攀及焊缝验算.16 5.7 、卸扣及滑轮的验算和选用.16 5.8 、吊车双机抬吊系数（K）整体验算.16 5.9 、钢筋笼挠度验算.17 5.10、地基承载力验算.14 6 6 、吊装施工技术措施、吊装施工技术措施.1717 7 7 、起重安全操作规程、起重安全操作规程.1818 7.1 、一般规定.18 精选文档 7.2 、起重机司机、指挥信号、挂钩工必须具备下列操作能力.19 7.3 、基本操作.20 7.4 、吊装.20 7.5 、吊索具.21 8 8 、安全保证体系及措施、安全保证体系及措施.2121 8.1 、安全保证体系 .21 8.2 、安全保证措施 .22 9 9 、安全风险管理及风险预案、安全风险管理及风险预案.2424 9.1、风险管理的基本步骤.24 9.2 、风险管理的工作流程.24 9.3、风险应急机构.25 9.4、工程风险项目及对策.25 1010 、应急救援预案、应急救援预案.2626 10.1、事故类型和危险性分析.26 10.2、应急处置基本原则.27 10.3、组织机构及职责.27 10.4、预防与预警.29 10.5、应急预案培训教育及预案演练.32 10.6、应急处置.34 10.7、应急物质与装备保障 .35 10.8、应急救援流程.36 1111 、附图、附图.3737 精选文档 1 、工程概况工程概况 本标段为武汉市轨道交通七号线一期工程第五标段土建工程：常码头站（不含） 王家墩中心站（不含）区间（盾构） 、王家墩中心站（不含）王家墩东站区间（盾 构） 、王家墩东站（明挖） ，2 个盾构区间 1 个明挖车站。其中明挖车站为地下三层单柱 双跨楔形台车站，有效站台宽度为 1214m，与既有轨道交通 2 号线王家墩东站楔形换 乘，外包总长为 256m，标准段总宽为 21.3m，车站埋深约 24.33m。车站共设置 3 个出 入口、3 个消防疏散口，2 个风亭。 王家墩东站采用明挖法施工，围护结构采用地连墙加内支撑的形式，主体围护结 构地连墙 88 幅，为 1000mm 地连墙，标准段长 6m、5.5m 交错布置，转角幅长 5m 左右， 主体围护结构地连墙接头处采用三根直径 800 旋喷桩止水。 由于吊装钢筋笼的履带吊对道路要求较高，且要满足现场吊装、运输等要求，故 现场规划路面宽 11.0m（见施工场地平面布置图） ，布设 14200 的钢筋网并硬化 200mm 厚 C30 钢筋砼道路，以满足地基承载力的要求。 连续墙主要的施工工艺包括单元槽段成槽、泥浆护壁、吊装钢筋笼，灌注水下砼， 从而形成整体连续的钢筋混凝土防护帷幕。本站主体连续墙钢筋笼长度最长为 49.75m；经计算重量最大为 53.66t。因此吊装长、大、重负荷的钢筋笼成了连续墙施工 的一个重要环节，为保证起吊的安全性、可靠性，使钢筋笼不发生弹性变形和降低抗 弯强度，选择好起吊设备及确定最佳吊装方法，精确计算吊点位置，按国家起吊安全 标准选用合格吊具产品及钢丝绳，组织协调好操作司机与装吊人员的配合,通过科学、 合理的方法和采用在其它地铁项目中的成功吊装经验，为优质、高效、安全的完成地 精选文档 铁风井施工奠定基础。 2 、编制依据、编制依据 （1）武汉市轨道交通七号线土建五标项目设计图； （2） 建筑施工起重吊装安全技术规范 ； （3） 钢结构设计规范 （GB50017-2014） ； （4） 起重机械安全规程 （GB6067-2010） ； （5） 危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知（建质200987 号） ； （6）武汉市在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定； （7）工程机械使用手册、建筑机械使用安全技术规程等； （9）现场调查资料及我公司在吊装工程及类似工程的施工经验和技术储备； 3 、施工筹划、施工筹划 本工程以系统工程理论进行总体规划，工期以动态网络计划进行控制，施工技术 管理以现场动态为基础，质量通过 ISO9001 质量保证体系进行全面控制，安全以事故 树、生物钟进行预测分析、控制。以“加强领导、强化管理、科技引路、技术先行、 严格监控、确保工期、优质安全、文明规范、争创一流”为施工指导思想，以“创优 质名牌，达文明样板，保合同工期，树企业信誉”的战略目标组织施工。 3.1 、施工进度计划 地下连续墙共 88 幅，混凝土方量 24245m3。地下连续墙成槽施工总体安排时间为 2015.4.302015.8.30(121 天),平均按 3 天 2 幅地下连续墙考虑。 3.2 、劳动力安排计划 表表 3-23-2 劳动力计划表劳动力计划表 序序 号号工工 种种人人 数数备备 注注 1 电焊工 30 持证上岗 2 钢筋工 25 3 电工 3 持证上岗 4 专职安全员 2 持证上岗 5 吊装指挥员 2 持证上岗 精选文档 6 吊车司机 4 持证上岗 7 挂钩司索工 2 持证上岗 8 挖掘机司机 2 持证上岗 9 成槽机司机 4 持证上岗 10 杂工 10 3.3 、机械设备安排计划 连续墙施工使用主要机械设备见表 3-3： 表表 3-33-3 主要机械设备进场计划表主要机械设备进场计划表 序号名称型号单位数量进场时间备注 1 履带吊车 280t 台 12015.4 2 履带吊车 150t 台 12015.4 3 挖掘机 20-HT 台 12015.4 4 成槽机 SG46E/SG50 台 22015.4 5 卸土车 12m3 辆 102015.4 6 电焊机 ZXE-400 台 202015.4 7 车丝机 HGS-40B 台 82015.4 8 切割机 GQ40 台 22015.4 9 弯曲机 GW40 台 22015.4 10 调直机 GT6/12 台 12015.4 3.4 、施工场地布置 施工场地采用全封闭式施工，施工场地布置时，以方便施工生产，互不影响原则， 充分考虑吊车、成槽机等机械设备运行路线，满足其运行要求；场内道路均采用钢筋 混凝土硬化；场地保证排水、排污通畅。 结合现场实际施工情况，连续墙施工由两端向标准段进行。 4 、钢筋笼吊装施工方案 本工程地下连续墙钢筋笼较长、较重，根据施工技术要求及施工安全，考虑钢筋 笼采用整体加工、分段吊装、槽段连接的施工方法，吊装施工方案必须满足理论计算 和安全施工要求。 精选文档 根据上述特点拟采用双机抬吊方式入槽的吊装方案：主机选用 280T 履带吊车，副 机选用 150T 履带吊车。 由于连续墙钢筋笼长度最大为 49.75 米，加上型钢和锚筋，整幅钢筋笼共 53.66t 重， 根据施工技术要求及施工安全，考虑将整幅钢筋笼分为下半部分钢筋笼 和上半部分 钢筋笼两段分别吊装 ，且考虑到接头率不大于 50%的技术要求，故钢筋笼分段长 度范围为 33.941.9 m。 本分段吊装方案按 41.9m 最长分幅，最重分幅钢筋笼 43t(取富裕值 50 I2 钢筋网片分段示意图钢筋网片分段示意图 4.1 、吊点布置 主吊吊点设 6 个，且钢筋笼顶端 3 个吊点采用钢板加固，以备钢筋笼标高定位时 支撑；副吊吊点设 6 个，使用钢筋加强。吊点设置图 4-1 所示（设置验算见 5.2）： 图图 4-14-1 吊点设置平面图吊点设置平面图 吊筋 吊环 主吊吊具 钢索 副吊吊具 钢索 滑车 纵向桁架 水平桁架 副吊 加固钢板 主吊 精选文档 4.2 、钢筋笼吊点加固 每幅钢筋笼各水平吊点均设置在主筋上，以标准幅槽段为例说明，槽段钢筋笼每 个吊点各用 2 根倒立的“U”型 32 钢筋予以加固，并增加桁架筋及中间位置沿垂直 方向焊接两根加固筋，其形式见图 4-2 所示。 图图 4-24-2 吊点加固钢筋示意图吊点加固钢筋示意图 4.3 、一字幅钢筋笼吊放方法 (1)指挥 280t、150t 两吊机转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸甲。 (2)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。如下图： (3)下部钢筋笼吊至离地面 0.3m0.5m 后，应检查下部钢筋笼是否平稳，后 280t 起钩，根据下部钢筋笼尾部距地面的距离，随时指挥副机配合起钩。如下图: (4)下部钢筋笼吊起后，280t 吊机向左（或向右）侧旋转、150t 吊机顺转至合适 位置，让下部钢筋笼垂直于地面。如下图： 笼 长 T1 T1 T2 T2 280T 主吊 T2 T2 T1 T1 280T 主吊 150T 副吊 150T 副吊 精选文档 (5)指挥起重工指挥卸下钢筋笼上 150t 吊机的起吊点卸甲，然后远离起吊作业范 围。 (6)指挥 280t 吊机缓慢将钢筋笼 放入槽内，待钢筋笼快全部入槽时，指挥 吊机停止下放钢筋笼，将钢筋笼固定在导墙上，保持其稳定，然后卸掉钢筋笼上吊 点的卸扣。 (7)指挥 280t、150t 两吊机转移到钢筋笼的起吊位置，起重工分别安装吊点的 卸扣。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 。 (8)重复以上步骤，吊装钢筋笼垂直于槽段面，然后将钢筋笼下放至合适的 位置，与钢筋笼进行挤压套筒连接。 (9)指挥 280t 吊机下放连接后的整体钢筋笼入槽，下放钢筋笼时不得强行入槽。 (10) 钢筋笼整体下放到位后抄平，钢筋笼下放过程结束，进行下一道工序。 施工要点： 1、分段钢筋笼的连接： 本方案分片钢筋网片的连接采用 B 级挤压套筒进行连接，挤压接头相互错开。 任一接头中心至长度为钢筋直径 35 倍的区段内，有接头的受力钢筋截面面积占受 力钢筋总截面面积的百分率不大于 50。 2、挤压套筒连接施工注意事项： （1）操作人员必须持证上岗。 280T 主吊 T2 T1 150T 副吊 精选文档 （2）挤压操作时采用的挤压力，压模宽度，压痕直径或挤压后套筒长度的波动范 围以及挤压道数，均应符合经型式检验确定的技术参数要求。 （3）挤压前应做下列准备工作： 1钢筋端头的锈皮、泥沙、油污等杂物应清理干净。 2应对套筒作外观尺寸检查；应对钢筋与套筒进行试套，如钢筋有马蹄，弯 折或纵肋尺寸过大者，应预先矫正或用砂轮打磨。 3对不同直径钢筋的套筒不得相互串用。 （4）钢筋连接端应划出明显定位标记，确保在挤压时和挤压后可按定位标记检查 钢筋伸入套筒内的长度。 （5）检查挤压设备情况，并进行试压，符合要求后方可作业。 （6）挤压操作应符合下列要求： 1应按标记检查钢筋插入套筒内深度，钢筋端头离套筒长度中点不宜超过 10mm。 2挤压时挤压机与钢筋轴线应保持垂直。 3挤压宜从套筒中央开始，并依次向两端挤压。 4宜先挤压一端套简，在施工作业区插入待接钢筋后再挤压另一端套筒。 4.4 、钢筋笼吊放转换过程 (1)双机就位，开始平抬钢筋笼。 (2)双机平抬钢筋笼起，大吊提升钢筋笼，小吊平稳向前移动。 (3)大吊起钩，小吊起钩缓慢运行，直至大吊吊起钢筋笼。 (4)小吊卸钩，大吊完全吊起钢筋笼。大吊旋转大臂，使钢筋笼转移至下放导墙 处。对准分幅线，开始下放，在此过程中，专人牵拉副吊的钢丝绳，每下到一个节点 地方时，大吊停止下放，专人卸除卡扣。 (5)当副吊钢丝绳全部卸除后，大吊继续下放。在大吊转换钢丝绳吊点时，用扁 担卡住钢筋笼穿扁担处，大吊放下钢筋笼，使钢筋笼的重量承担在扁担上。 (6)安装好大吊的起吊绳和连接绳，大吊收钩，使大吊的钢丝绳受力，吊起钢筋 笼，抽出扁担。大吊继续下放钢筋笼。 精选文档 (7)在钢筋笼下放至从笼顶下第一根水平筋时，再次用扁担卡住笼头吊点处。转 换大吊的钢丝绳。把大吊的钢丝绳安装在吊筋上，大吊起钩，直至提起钢筋笼至导墙 上 10-20cm，抽出扁担。继续下放钢筋笼，使钢筋笼的吊筋搁置在扁担上，最后卸除钢 丝绳的卸扣，钢筋笼的整个吊放过程完毕。 5 、钢筋笼吊装验算 本方案主吊扁担及钢丝绳的选择以及吊筋的选择按整体钢筋笼的参数来选取，副 吊扁担及钢丝绳的选择按整体钢筋笼起吊时的受力状态及参数来选取。 5.1 、设备选用 （1） 主机选用：采 280t 履带式起重机，主臂长度 63m，主要性能见表 5-1： 表表 5-15-1 280t280t 吊车主要性能表吊车主要性能表 序号起重半径 R（m）有效起重量 Q（t）提升高度 H（m）角度（度） 11276.161.980 21466.361.479 31660.460.975 41852.260.474 注：现场全部采用 200mm 厚 C30 钢筋(14200200mm)砼道路。主机起吊 配备负载为 80t 铁扁担，铁扁担和索具总重约 2.5t。 （2） 副机选用：采用 150t 履带式起重机，把杆 31m，主要性能见表 5-2： 表表 5-25-2 150t150t 吊车主要性能表吊车主要性能表 序 号 起重半径 R（m） 有效起重量 Q（t） 提升高度 H（m） 角度（度） 1888.629.975 297729.673 3106929.371 41254.228.667 注：副机起吊配备负载为 40t 铁扁担，铁扁担及索具总重约 1.5t。 精选文档 钢筋笼吊装示意图 （3）吊机选型验算 根据分析比选，副吊车和主吊车选用考虑吊装 41.9m 钢筋笼进行计算。详见吊点 布置。 1）重心取值：取重心距笼顶 i=21m 2）吊点位置为：笼顶下 1m+12m+12m+8m+8m+0.9m 精选文档 根据起吊时钢筋笼平衡得： 2T1+2T2=50t T11+ T113+T225+0.5 T2 33+0.5 41T2 =5021 由以上、式得： T1=10.42t T2=14.58t 则 T110.42/sin60011.98t T2=14.58/sin60016.76t 平抬钢筋笼时副吊起吊重量为 2T2=29.16t 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=33.52t。 单机吊装负载比为:(50+2.5)T/76.1T=0.690.80（大型起重机械的安全起重系数为 0.8（见建筑机械使用安全技术规程P21，JGJ33-2001）；双机吊装负载比为:(50+2.5) T/(76.1+88.6)T=0.320.75（双机吊装起重机械的安全起重系数）；当起重机吊装钢筋 笼行走时，取回转半径 12.0m，起重能力为 76.1T，根据建筑机械使用安全技术规程 4.2.10 条规定，当起重机如需带载行走时，载荷不得超过允许起重量的 70%，即 76.10.7=53.27t52.5t,满足起吊行走要求。 5.2 、吊点设置验算吊点设置验算 若吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体散架，无法 起吊，因此吊点的位置确定是吊装过程中的一个关键步骤。 （1）钢筋笼吊点验算 根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼吊点 位置计算如下，钢筋笼横向受力弯矩见图 5-1 如示： 图图 5-15-1 钢筋笼纵钢筋笼纵向受力弯矩图向受力弯矩图 +M=M 其中+M=(1/2)ql12; 精选文档 M=(1/8)ql22-(1/2)ql12; q 为分布荷载，M 为弯矩。 故,又 2L1+4L2=41.9;得 L1=3.15 米，L2=8.9 米。 1222LL 因此选取 B、C、D、E、F 四点，钢筋笼起吊时弯矩最小，但实际过程中 B、C 中 心为主吊位置，AB 距离影响吊装钢筋笼。根据实际吊装经验以及本工程钢筋笼钢筋分 布以及预埋件等特点，对各吊点位置进行调整：笼顶下 1m+12m+12m+8m+8m+0.9m。 起吊过程中 B、C 中间为主吊位置，D、E、F 之间为副吊位置。 （2）钢筋笼横向吊点验算 主吊横向吊点验算 根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼横向 受力弯矩见图 5-2 如示： 图图 5-25-2 钢筋笼横向受力弯矩图钢筋笼横向受力弯矩图 +M=M 其中+M=(1/2)ql12; M=(1/8)ql22-(1/2)ql12; q 为分布荷载，M 为弯矩。 故,又 2L1+2L2=6m;得 L1=0.8 米，L2=2.2 米。 1222LL 图图 5-35-3 钢筋笼横向吊点布置图钢筋笼横向吊点布置图 因此选取 B、C、D 三点为横向吊点位置，横向 0.8m+2.2m+2.2m+0.8m，横向吊点 布置见图 5-3。 副吊横向吊点验算 根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理，钢筋笼横向 精选文档 受力弯矩见图 5-4 如示： 图图 5-45-4 钢筋笼横向受力弯矩图钢筋笼横向受力弯矩图 +M=M 其中+M=(1/2)ql12; M=(1/8)ql22-(1/2)ql12; q 为分布荷载，M 为弯矩。 故,又 2L1+L2=6m;得 L1=1.4 米，L2=3.2 米。 1222LL 图图 5-55-5 钢筋笼横向吊点布置图钢筋笼横向吊点布置图 因此选取 B、C 二点为横向吊点位置，横向 1.4m+3.2m+1.4m，横向吊点布置见图 5-5。 5.3 、起吊扁担及搁置扁担的验算 一、起吊扁担吊耳的选用及验算： （1）吊耳采用 Q345A，厚度 50mm 的钢板； （2）Q345A 钢材的孔壁抗拉应力=150N/mm。 （3）吊耳壁实际拉应力 计算： =cj（R+r）/（R-r） ，应满足0.8要求。 其中：cj为局部紧接承压应力； 为吊耳的孔壁拉应力； P为单个吊点拉力； T为吊耳钢材厚度； d为吊耳内轴的直径； R为吊耳的半径； 精选文档 r为吊耳内轴的半径。 所以吊耳孔壁实际拉应力 57.4N/mm，即 57.4N/mm0.8=96N/mm， 所选用钢材及吊耳满足要求。 二、搁置铁扁担的验算 因为 x 总=20.23，根据钢结构设计规范查得：Jx=0.973，bty=1.0，bmx=1.0，另 外由钢结构设计规范表 3.4.3 查得：钢材弹性模量为 E=206103N/mm2。 NEX=2EA / 1.1x2=172257441N =171*1000/(0.973*381.8*100) +1.0*4524844/4786000(1-0.973*171*1000/172257441) +1.0*452484.4/803000=6.1 1N/mm2 f=205N/mm2 满足稳定性要求。 三、钢扁担焊缝验算 焊缝均为连续焊，焊高为相邻之薄板厚度的 2/3，焊后须经退火处理方可进行加工； 焊缝金属的抗剪强度为熔敷金属抗拉强度的 0.6 倍，满足钢扁担强度要求。 5.4 、钢丝绳强度验算 钢丝绳采用 637+1,公称强度为 2000MPa，安全系数 K 取 8；钢丝绳主要性能见表 5- 3： 表表 5-35-3 钢丝绳主要性能表钢丝绳主要性能表 序号 钢丝绳型号 (mm) 钢丝绳在公称抗拉强度 2000MPa 时 破断拉力总和(kN) K 容许拉力 t 1431394.9814.29 247.51687.4817.31 3522009.2820.59 4562352.4824.11 560.52731.3827.99 (1) 主吊扁担上部钢丝绳验算（整体钢筋笼，重量 60 吨） 钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大 吊重：Q1Q+G 主吊=60t+2.5t =62.5t 精选文档 钢丝绳直径：52mm，T=20.59t 钢丝绳长度：8m（起吊绳） 钢丝绳：T=Q1/4sinb=62.5/(4sin60)=18.04tT 考虑到钢丝绳荷载不均匀影响需乘上一个安全系数 C，则： 钢丝绳破拉力 P=换算系数 C1（取 0.85）,即 P=200.9*0.85=170.8（T） ， C=170.8T/15.16T=11.278。 满足要求。 (2) 主吊扁担下部钢丝绳验算（整体钢筋笼，重量 60 吨） 钢丝绳在钢筋笼竖立起来时受力最大。 吊重：Q=60t 钢丝绳直径：43mm，T=14.29t；钢丝绳长度：25m（起吊绳）+15m（连接绳） 钢丝绳： =60/6=10.0T 满足要求。6/QT (3) 副吊扁担上部钢丝绳验算 通过钢筋笼在起吊受力分析，得知副吊最大作用力 2 T2= 29.16t，副吊扁担 1.5t。 钢丝绳直径：47.5mm，T=17.31t；钢丝绳长度：24m（起吊绳）+16m（起吊绳） 钢丝绳：=（29.16+1.5）/（4sin600）=8.85tT 满足要 bTTsin4/ )5 . 12( 2 求。 (4) 副吊扁担下部钢丝绳验算 通过钢筋笼在起吊受力分析，知副吊最大作用力 2T2=33.52t 钢丝绳直径：43mm，T=14.29t；钢丝绳长度：46m（起吊绳） 钢丝绳：T= 2T2/4=8.38tT 满足要求。 5.5 、主吊把竿长度验算 主吊把竿长度验算： 钢筋笼长度 41.9m；扁担下钢丝绳高度 5m；扁担上钢丝绳高度 3.5m； 吊机吊钩卷上允许高度 5m；其它扁担高度等约 1.5m；吊装富裕高度 1m； 扁担长度 4m；主机机高 2.65m （1）扁担碰吊臂验算：L=5+3.5=8.5m4/2tg760=8m 满足要求。 （2）钢筋笼回卷碰吊臂验算：L=5+3.5+5+1.5=15m6/2tg760=12m 精选文档 （3）提升高度 = 41.9+5+3.5+5+1.5+1=57.9m （4）吊臂长度 L（57.9-2.65）/sin760 =56.9m 钢筋笼主吊选用 280T 履带吊：主臂长度 63m,角度 80 度，提升高度 61.9m，额定起 重量 76.1t，均满足要求。 5.6 、吊攀验算 钢筋笼上吊攀（采用一级钢）验算 As=KG/（n2fc）sin As：吊点钢筋截面积（cm2） K：安全系数取 2 G：整体钢筋笼重量 60000kg ：90 度 n：上部钢筋笼吊点个数取 6；下部钢筋笼吊点个数取 6 fc 钢筋抗拉强度设计值：一级钢 2100 kg/cm2，二