地下连续墙钢筋笼制作与吊装工艺重点讲义

1、地下连续墙钢筋笼制作与吊装工艺第十五项目部 胡江南摘要：通过南水北调东干渠配套工程第八标段13#始发井地下连续墙施工经验，对于大体积、变截面钢筋笼吊装的相关技术问题进行讨论，并对此进行了总结，为此类工程提供借鉴。关键词：地下连续墙、钢筋笼、制作、吊装作者简介：胡江南 男 助理工程师 2010年毕业于吉林建筑工程学院 电话、工程概况北京市南水北调配套工程东干渠第八标段，场地起点位于广渠路北侧约400m的12#盾构始发井，沿五环路东侧穿越规划广渠路桥、观音堂桥，至五方桥北侧约400m的13#盾构始发井，盾构施工行进方向由13#盾构井向12#盾构井进行，施工标段里程范围为：

2、25+753.8428+482.84，合计长度3580m。主要工作内容为1条内径4600mm的钢筋砼圆涵（盾构双层衬砌结构），埋深在2026m，最大埋深30m。主要的建筑结构物包括盾构隧洞、13#盾构始发兼接收井、2425#二衬施工竖井、37-39#排气阀井，其中24#二衬竖井与37#排气阀井、25#二衬竖井与38#排气阀井、39#排气阀井与13#盾构井结合设置。二、地下连续墙总体设计概况13#盾构井地下连续墙墙身厚为1m，槽深34.73m，墙身混凝土采用C30 W8 F150，共划分为22幅。连续墙接头设置2根600300的止水旋喷桩，桩深与墙身一致。本工程钢筋笼现场制作，并采用双机抬吊进行

3、钢筋笼吊装，主吊机采用200t履带吊，副吊机采用100t履带吊。下面以本工程施工期间钢筋笼重量最大的标准槽段钢筋笼为例进行分析：盾构井平面布置图三、标准槽段施工方案3.1、标准槽段钢筋笼制作 钢筋笼采用二榀桁架筋，其制作采用整节在平台上组装的施工方法。钢筋在钢筋加工场内弯制，主筋接头全部采用直螺纹机械连接，钢筋保护层垫铁采用5厚的“”型钢片焊在主筋上，保护垫铁与槽壁预留23cm的距离，以免钢筋笼入槽时擦伤槽壁，布置间距满足设计要求。为保证钢筋笼吊装时的稳定和足够的刚度，主筋与闭合箍筋交叉点宜全部点焊；同时设纵向钢筋桁架及横向钢筋桁架、主筋平面内的水平及斜向拉条，来提高钢筋笼的刚度，减少吊装变形

4、。钢筋笼横向加固详图见下图所示：钢筋笼纵向加固详图见下图所示：在施工过程中为防止槽壁坍塌，钢筋笼吊放在成槽后34h内完成；钢筋笼就位后进行第一次清孔，如泥浆质量不符合要求，进行二次清槽。 3.2、标准槽段钢筋笼吊装1）钢筋笼吊装施工钢筋笼吊放按5排15个吊点吊装设计。吊点设于桁架筋上，采用双机抬吊、空中回直，1台200T履带吊（主吊），和一台100T履带吊（副吊）配合作业，待主吊将笼体提升垂直后，再去掉副吊，仅用主吊将钢筋笼吊放入槽，钢筋笼放到设计深度后于槽顶固定。吊绳采用ø65和ø56、ø43、ø31四种钢丝绳,主吊机：ø65钢丝绳直接挂在吊

5、机的吊钩上，与扁担连接采用55t的卡环。扁担下用35t卡环与35吨的单滑轮连接，ø43钢丝绳穿单滑轮与固定的钢筋笼主吊点6个17t卡环连接。辅吊车：钩头下挂ø56钢丝绳在与扁担连接处为35t卡环，扁担下用35t卡环与双轮滑轮连接，ø31钢丝绳穿过双轮滑轮与单轮滑轮相结合连接后并与钢筋笼的9个点用12t卡环固定。2）吊装程序（a）钢筋网片制作、焊接质量检查。各吊点采用直径32mm圆钢制作，各焊缝长度为10d，必须饱满无夹渣。位置确定在纵向桁架上连接成整体。钢筋笼网片制作时在吊点位置上下各1m范围内满焊。（b）吊点制作：以长度34.23m钢筋笼设置吊点为例，为减少钢筋

6、笼的变形，吊点设置原则是最大限度的减少钢筋笼的最大弯矩。水平吊点设置五道，第一道设于钢筋笼顶端第一道水平筋处, 第二道设在第一道向下10米，上、下各设置3个起吊点，由主吊机负责起吊。第三道、第四道、第五道分别设置于距钢筋笼底3m和11m、19m处，每道设3个吊点共9个吊点，由副吊机负责起吊。在每个吊点的位置水平方向增加二个ø32mm加劲环筋，增加吊点位置的局部稳定性。吊点布置图示意图如下：钢筋笼起吊点布置图钢筋笼吊点加工详图（c）用一根钢丝绳31经主钩下的滑轮连接1#吊点和2#吊点连接，再用另两根钢丝绳31经主钩下的滑轮连接3#吊点和4#吊点、连接5#吊点和6#吊点，最后将扁担经65

7、钢丝绳挂在主吊机的吊钩上。起吊后钢丝绳与水平面的夹角不得小于60º。如下图所示：主吊机副吊机 钢筋笼水平起吊钢丝绳水平面夹角（d）用一根31钢丝绳经辅吊机扁担下双滑轮连接7#吊点、8#吊点及9#吊点，再用另两根钢丝绳连接10#吊点、11#吊点及12#吊点，连接13#吊点、14#吊点及15#吊点，最后使用扁担上的钢丝绳挂在辅吊机的吊钩上。起吊后钢丝绳的与水平面的夹角不得小于60o。（e）起吊时，主吊机吊绳挂到距钢筋笼顶部的第一排水平筋下的吊点及距第一个吊点10米处，副吊机挂到钢筋笼下端三排吊点上，主副吊机吊钩同时起吊，在钢筋笼以水平状态提升约50cm后，主吊钩继续提升，副吊钩则水平方向

8、沿主吊机方向移动，缓慢使钢筋笼由水平转成垂直悬吊状态。起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖拉。如果钢筋笼吊起后在空中摇摆，可在钢筋笼的下端系拽引绳用人力操纵。（f）移动主吊机至适合沉放钢筋笼的位置，将钢筋笼再对位后垂直沉放入槽中。沉入槽内时，吊点中心应对准槽中心，钢筋笼侧面与相邻槽段混凝土接头面之间适当留空隙，徐徐下降，控制不产生横向大摆动碰坏槽壁。在水平方向上，用红油漆在钢筋网中心作标志，同时在导墙的相应位置也用红油漆作标志，在钢筋笼下沉过程中，始终保持两标志点重合，如出现偏差，需经调整后才能继续沉放。（g）当钢筋笼沉放至底部吊点位置时，拆除套在钢筋笼上的卡环及绳索、相应的吊具。继续沉放至临时支

9、撑点加强钢筋位置，用三根担笼杠，横穿过钢筋笼并搁置在导墙上，将钢筋笼挂住。拆除套在钢筋笼顶部的一排吊点上的卡环、绳索及相应的吊具，再将卡环套在钢筋笼顶端的吊环上，用主吊车吊住钢筋笼。（h）稍稍提升钢筋笼，抽出横在导墙上的钢管，继续下沉钢筋笼至设计标高,用钢筋笼杠穿过吊环并搁置在导墙上，稳定住钢筋笼。3.3、吊装验算3.3.1钢丝绳的选用及验算主吊机扁担处钢丝绳扁担处及钢丝绳选用ø65mm、公称抗拉强度为1850mpa的钢丝绳（6×37）。最重钢筋笼以55T计算，Q=550KN；n为钢丝绳根数，n=2；为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于600。每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*

10、（1/sin）=（550/2）*（1/sin60º）=317.54KN，式中n为钢丝绳的根数。对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-2006钢丝绳，ø65mm、公称抗拉强度为1850mpa的钢丝绳（6×37）的破断拉力总和为2900KN。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C（C取0.82）乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=2900*0.82=2378KN选用ø65mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。容许拉力T=P/K=2378/6=396.33KN根据计算结果实际拉力317.54KN小于钢丝绳的容许拉力396.

11、33KN，经计算选用ø65.0mm的钢丝绳符合安全要求。辅吊机扁担处钢丝绳扁担处及钢丝绳选用ø56mm、公称抗拉强度为1850mpa的钢丝绳（6×37）。起吊重量以35.95T计算，Q=359.5KN；n为钢丝绳根数，n=2；为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于60。每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sin）=（359.5/2）*（1/sin60º）=207.56KN，式中n为钢丝绳的根数。对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-2006钢丝绳，ø56mm、公称抗拉强度为1850mpa的钢丝绳（6×37）的破断拉力总和为2175K

12、N。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C（C取0.82）乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=2175*0.82=1783.5KN选用ø56mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。容许拉力T=P/K=1783.5/6=297.25KN根据计算结果实际拉力207.56KN小于钢丝绳的容许拉力297.25KN，经计算选用ø56.0mm的钢丝绳符合安全要求。主吊机扁担滑轮下部钢丝绳主吊机的钢丝绳拟选用ø43.0mm、公称抗拉强度为1670mpa的钢丝绳（6×37）。最重钢筋笼以55T计算，Q=550KN；n为钢丝绳根数，n=6；

13、为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于60º。每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sin）=（550/6）*（1/sin600）=104.8KN，式中n为钢丝绳的根数。对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-2006钢丝绳，ø43.0mm、公称抗拉强度为1670mpa的钢丝绳（6×37）的破断拉力总和为1300KN。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C（C取0.82）乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=1300*0.82=1066KN选用ø43.0mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。容许拉力T=P/K=1066/6

14、=177.67KN根据计算结果实际拉力104.8KN小于钢丝绳的容许拉力177.67KN，经计算选用ø43.0mm的钢丝绳符合安全要求。辅吊机扁担滑轮下部的钢丝绳副吊机的钢丝绳拟选用ø31mm、公称抗拉强度为1670mpa的钢丝绳（6×19）。副吊机最大起重量按35.95t计算，Q=359.5KN；n为钢丝绳根数,n=9；为钢丝绳分支与水平面的夹角，不小于60。每根钢丝绳的拉力S=（Q/n）*（1/sin）=（359.5/9）*（1/sin60º）=45.8KN；对照钢丝绳的主要技术规格GB/T8918-2006钢丝绳，选用ø31mm、公称抗拉

15、强度为1700mpa的钢丝绳（6×19）的破断拉力总和为608.5KN。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C（C取0.85）乘以钢丝绳的破断拉力总和,即P=608.5*0.85=517.23KN选用ø31mm的钢丝绳的安全系数为K=6.0。容许拉力T=P/K=517.23/6=86.21KN根据计算结果实际拉力45.8KN小于钢丝绳的容许拉力86.21KN，经计算选用ø31mm的钢丝绳符合安全要求。3.3.2、主吊机的选用及验算主吊机采用200t履带吊，设备型号为浦远200t，根据其吊装能力的机械性能表，当吊车的臂杆伸长到

16、47m、作业半径为12米时，其吊装重量为74.0t。主吊机的最大受力出现在独立吊装时，此时的起吊受力为55t，本工程钢筋笼、吊索高度及钢筋笼底离地高度共计41.6m，故主吊机采用浦远200t吊车能满足受力要求和施工高度、作业半径的要求。- 8 -3.3.2、辅吊机的选用及验算辅吊机采用100t履带吊机，设备型号为QUY100或其他同规格的履带吊车，根据其吊装能力的机械性能表，当吊车的臂杆伸长到33m、作业半径为9米时，其额定吊装重量为54.2t。本工程配合作业起吊最大吊装高度为26m，最大起重重量约为33.95t（包括钢筋笼、预埋件、钢丝绳、扁担重量），因辅吊机只是在钢筋笼起吊时协助主吊机起辅助起吊作用，辅吊主要将钢筋笼的底部吊起离开地面约3050cm即可,故辅吊机采用100t履带吊机能满足受力要求和施工高度及作业半径的要求。3.3.3、主辅吊机共同作用时的验算在验算主辅吊机共同作用时之前，首先确定单台吊机对自己所承担起吊重量的分析。主吊机的最大起重重量为74.0吨，所起吊重物重为55吨，按双抬吊降低系数0.8考虑。则为74.0×0.8=59.2>55辅吊机的最大起重重量为54.2吨，所起吊重物重为35.75吨，按双抬吊降低系数0.8考虑。则为