毛千明
(中國建筑第二工程局有限公司(滬),上海 200000)
地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝施工技術
毛千明
(中國建筑第二工程局有限公司(滬),上海 200000)
文章介紹了地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝方法的選擇,鋼筋籠吊裝受力驗算,吊裝機械的配置,結合鋼筋籠吊裝實例,科學、合理地應用起吊技術,保證了吊裝過程的安全性,對類似地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝具有一定的指導意義。
地下連續(xù)墻;鋼筋籠;吊裝;受力驗算
上海虹橋協(xié)信中心項目位于虹橋商務區(qū)北片區(qū),北至興虹路,南至泰虹路,西至申長路,東至申虹路。地下2/3層,基坑開挖深度12.90m/16.85m,整個基坑開挖面積34300m2,基坑周長760m?;訃o結構為地下連續(xù)墻,厚度1m,深度34~35m,總延長305m,共計52幅,采用柔性鎖扣管接頭。
2.1 鋼筋籠吊裝加固
鋼筋籠設置縱向起吊桁架,橫向起吊桁架,在起吊過程中承受拉力和重力。鋼筋籠主筋Φ32和Φ28,水平分布筋為Φ18@100/150,鋼筋籠起吊時利用桁架形成整體,桁架利用通長的主筋Φ25作為弦桿和桁架立筋構成。鋼筋籠上榀吊點采用Φ32的“幾”字形加強筋;鋼筋籠下榀采用Φ28的圓鋼加強2處主吊點和所有擱置點。
2.2 鋼筋籠吊裝機具選擇
確保機械的起重功率能否滿足需求,選擇吊裝重量比鋼筋籠重量大的機械,但不能太大,保證環(huán)保和經(jīng)濟;控制機械的穩(wěn)定性及卸載速度,保證安全和施工質量;管樁生產(chǎn)線的可以用專用吊具,也可以用鋼絲繩或鏈條索具,而生產(chǎn)施工現(xiàn)場最好用鋼絲繩索具。選用開孔機代替吊車,把鋼筋籠運至樁孔旁邊,用打樁機的鋼絲繩在籠子的1/3處栓牢提起,放入基坑內即可。計算主吊機垂直高度時,考慮主吊臂臂長46m,最大仰角78°。當鋼筋籠完全由主吊吊起時,起重最長鋼筋籠長度:46×sin78°+2-12=35m>33.1m滿足要求。
鋼筋籠起吊時吊點只有一個,且位于鋼筋籠中心線上,不然下放時會產(chǎn)生偏斜。為保證鋼筋籠的縱向剛度和灌注樁的整體性,都需要焊接加強環(huán)箍筋,并設置定位鋼筋或混凝土墊塊。鋼筋籠吊放時應細心輕放,對準成孔中心豎直插入,避免碰擦孔壁。地連墻鋼筋籠自重約為34.00t,長度為33.10m。主要對以下幾方面進行驗算。
3.1 鋼絲繩強度驗算
本工程使用的鋼絲繩均為6×35+1的鋼絲繩,公稱強度為1650MPa,安全系數(shù)k取8。
(1)主吊扁擔上掛鉤下鋼絲繩驗算。鋼絲繩直徑為43mm,查得T=150.0kN那么換算強度:
鋼絲繩受力:
所以43mm鋼絲繩滿足要求。
(2)主吊扁擔下掛鋼絲繩驗算。這個部位直徑為43mm,由資料可知得:T=150.0kN,換算強度:T1=176.8kN。鋼絲繩在鋼筋籠立起時受力最大。
故這里的鋼絲繩是滿足要求的。
(3)副吊扁擔上吊機掛鉤下鋼絲繩驗算。①副吊最大起重力計算:由此可知,副吊受力最大時是鋼筋籠平放的時候。假設鋼筋籠重量為340kN,
此部位鋼絲繩使用直徑為43mm的。
所以此部位鋼絲繩滿足要求;②副吊扁擔下鋼絲繩驗算。本部位使用的直徑為26mm,查得:T=57.6kN
換算:
根據(jù)鋼絲繩的纏繞方式,設鋼絲繩受拉力為P。據(jù)力的平衡:
P=28.41<T1。此部位鋼絲繩滿足要求。
3.2 主、副吊扁擔驗算
(1)主吊扁擔驗算:①主吊扁規(guī)格尺寸。主扁擔采用鋼管+鋼板組合加工,材料使用Q235鋼材,主板厚度50mm,加強板厚度30、40mm,加強管選用?400×8mm鋼管;②主吊扁相關系數(shù)及數(shù)值。計算荷載系數(shù):ψ=1.6(起重機設計手冊)。計算載荷:
安全系數(shù):彎曲應力安全系數(shù):n彎=2.4;拉應力安全系數(shù):n拉=3.0;擠壓應力安全系數(shù):n擠=5.0;Q235鋼材屈服應力:σs=2150kg/cm2;③主吊扁豎直方向荷載計算??箯澞A浚?/p>
σ拉<[σ拉]滿足要求。
(2)副吊扁擔驗算。①副吊扁規(guī)格尺寸。副扁擔采用鋼管+鋼板組合加工,材料使用Q235鋼材,主板厚度30mm,加強板厚度30mm,加強管選用?273×8mm鋼管;②副吊扁相關系數(shù)及數(shù)值。計算荷載系數(shù):ψ=1.6(起重機設計手冊),計算載荷:
安全系數(shù):彎曲應力安全系數(shù):n彎=2.4;拉應力安全系數(shù):n拉=3.0;擠壓應力安全系數(shù):n擠=5.0;Q235鋼材屈服應力:σs=2150kg/cm2;③副吊扁豎直方向荷載計算。
吊耳強度滿足要求。
3.3 吊攀驗算
吊攀使用φ32鋼筋,每根鋼筋的允許抗拉力:
吊攀強度滿足要求。
3.4 卸扣驗算
主副吊鋼絲繩最大受力度是多少,則選擇什么樣的卸扣。鋼筋籠完全豎立時,主吊卸扣達到最大受力,鋼筋籠平放吊起時,達到副吊卸扣最大受力。
(1)主吊卸扣選擇。
所以卸扣1選擇25t卸扣。
所以卸扣2選擇20t卸扣。
(2)副吊卸扣選擇。
另外可能有未知因素的影響,故此卸扣1選擇15t卸扣。副扁擔下鋼絲繩已得出:
卸扣2選擇5t卸扣。卸扣3受力為2P=56.82kN,所以卸扣3選擇10t卸扣。
3.5 起重扒桿的計算
鋼筋籠及索具自重:K(Q+q)=408kN;拔桿自重:G1=30kN;滑輪組重:q2/2=2.5kN;索位力:T1=f0[K(Q+q)]查表得:f0=0.19,T1=77.52kN;驗算中部截面強度:
式中N0—所計算構件段范圍內的軸心壓力(N);
ψx—彎矩作用平面內的軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù);
βmx—等效系數(shù),βmx=1.0;
Mx—所計算構件段范圍內的最大彎矩(N.mm);
rx—截面塑性發(fā)展系數(shù),rx=1.0;
W1x—彎矩作用平面內最大受壓纖維的毛截面抵抗距(mm3);
NEx—歐拉臨界力,NEx=π2EA/λ2x(N);
λx—構件的長細比。
N0/ψxA+βmxMx/rxW1x(1-0.8N0/NEx)=110.9N/ mm2<[f]=170N/mm2
3.6 履帶吊的荷載驗算
查附表得200t吊車主臂長47m時,作業(yè)半徑12m(吊裝半徑12以內),吊裝荷載為74t。100t吊車主臂長36m時,作業(yè)半徑10m(吊裝半徑10以內),吊裝荷載為46.3t。單機200t吊機作業(yè)時,吊車的最大荷載率為34/74=45.9%<80%。雙機吊裝作業(yè)時,200t吊車的最大荷載率為17/74=23%。100t吊車的最大荷載率為17/46.3=36.7%??傋畲蠛奢d率23%+36.7%=59.7%<75%。綜上所述;履帶吊的荷載率驗算符合規(guī)范要求。
根據(jù)鋼筋籠尺寸并結合安全性驗算考慮,采用10點吊。①采用200T主吊機和100T副吊機同時將鋼筋籠水平吊起,通過吊索的收放,將鋼筋籠空中旋轉,調整豎直后,副吊撤離,主吊將鋼筋籠送入槽段,入槽;②鋼筋籠完全入槽后,需對其平面位置及高程進行校核,對鋼筋籠位置與高程進行調整后,使鋼筋籠進入設計位置。
上海虹橋協(xié)信中心項目地下連續(xù)墻施工過程中,通過采取合理的技術手段,簡化結構受力體系,有效的保證了鋼筋籠吊裝過程的安全性和穩(wěn)定性。本工程總結的施工經(jīng)驗對以后類似施工具有較高的參考價值。
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