摘　要　文章介紹了超深地下連續(xù)墻鋼筋籠的結(jié)構(gòu)、鋼筋籠吊裝受力件驗(yàn)算、現(xiàn)場吊車配置、吊裝過程及吊裝方法的比較。對超重、超長的鋼筋籠采用350t履帶吊（QUY350）作為主吊、150t吊車（神剛7150）作為副吊進(jìn)行吊裝更為安全可靠，通過對吊裝受力件的驗(yàn)算，證明配置的吊裝受力件是合理的，為同類工程提供借鑒。

　關(guān)鍵詞　地下連續(xù)墻　鋼筋籠　吊裝方法　驗(yàn)算

　　1　工程概況

　　上海軌交車站漢中路站為12號線、13號線的交匯車站，并與已建成運(yùn)營的1號線可實(shí)現(xiàn)三線換乘。該車站位于恒通路、恒豐路、光復(fù)路、梅園路圍成的地塊中；12號線漢中路車站為地下3層島式車站（局部為地下4層），主體外包長189.07m、標(biāo)準(zhǔn)段外包寬21.2m，開挖深度23.86～25.71m；13號線車站為地下4層島式車站（局部為地下5層），車站主體外包長204.4m，標(biāo)準(zhǔn)段外包寬21.5m，開挖深度30.83～32.63m。工程主體地下連續(xù)墻厚1.2m，12號線地下連續(xù)墻深47～49m，13號線地下連續(xù)墻深57～62m，均采用十字鋼板接頭形式。

　　單幅地下連續(xù)墻鋼筋籠的最重重量：13號線約90t，12號線為70t。由于13號線地下連續(xù)墻深度達(dá)62m，故鋼筋籠吊裝時需分為上、下兩截（上半截鋼筋籠長45.7m、重72t，與12號線整幅鋼筋籠相似）；然后再對接成整幅，采用雙機(jī)抬吊法，350t吊機(jī)作為主吊，150t吊機(jī)作為副吊，確保鋼筋籠的安全起吊并吊入槽內(nèi)。故文章以介紹13號線鋼筋籠吊裝為主。

　　2　鋼筋籠結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)吊裝要求，對鋼筋籠進(jìn)行加固，設(shè)置相應(yīng)的吊點(diǎn)及加固措施。

　　1）為了防止鋼筋籠在起吊過程中產(chǎn)生不可復(fù)原的變形，工程中各種形狀的鋼筋籠，均設(shè)置縱、橫向桁架。每幅鋼筋籠設(shè)置4道縱向桁架,其間距的布置原則由鋼筋籠幅寬確定，并保證左右對稱。橫向桁架主要布置于吊點(diǎn)位置，并與縱向桁架相交，其余則按3m間距布置；桁架由Φ25“X”形鋼筋構(gòu)成。鋼筋籠桁架布置見圖1。

圖1　鋼筋籠桁架布置圖

　　2）鋼筋籠吊點(diǎn)布置見圖2，主吊車用12點(diǎn)，副吊車用12點(diǎn)，共24點(diǎn)，采用4道鋼絲繩吊裝鋼筋籠。鋼筋籠主吊前8個吊點(diǎn)采用40mm厚鋼板，其余吊點(diǎn)采用Φ40圓鋼。

圖2　鋼筋籠吊點(diǎn)布置圖

　　2）在下放鋼筋籠過程中，在臨時換鋼絲繩時需要將鋼筋籠暫時擱置在導(dǎo)墻上，故要在鋼筋籠上焊制擱置鋼板。每幅鋼筋籠放置32塊臨時擱置鋼板和8塊最終擱置鋼板，每次擱置鋼筋籠時，擱置鋼板的數(shù)量均為8塊，鋼筋籠前后兩面各4塊（見圖4），而臨時擱置鋼板布置于吊點(diǎn)下750px左右，共32塊，鋼筋籠前后面各布置16塊，從副吊第一排吊點(diǎn)開始布置，往上至主吊第一排，共4排。臨時擱置鋼板厚20mm，高150mm，寬250mm；最終擱置鋼板厚40mm，高400mm，寬400mm。圖3為鋼筋籠擱置鋼板布置圖。

圖3　擱置鋼板平面布置圖

　　3）鋼筋籠最終下放到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需要用臨時擱置梁穿入最終擱置鋼板下，并擱置在導(dǎo)墻上，最終將鋼筋籠固定在設(shè)計(jì)標(biāo)高。圖4為臨時擱置梁示意圖。

圖4　臨時擱置梁示意圖

　　3　鋼筋籠吊裝受力件驗(yàn)算

　　3.1　鋼絲繩

　　吊裝鋼籠的主吊鋼絲繩，使用6股×37絲的鋼絲繩，單根長15m，設(shè)置4道縱向桁架，每道桁架布置3個吊點(diǎn)并采用2根鋼絲繩，則4道桁架共計(jì)8根鋼絲繩，鋼絲繩直徑為52mm。

　　鋼絲繩受力最大時為鋼筋籠對接完畢下放時，8個點(diǎn)的4道鋼絲繩要承受900kN鋼筋籠的重量，即單根鋼絲繩最大受力為112.5kN，見圖5。

圖5　吊點(diǎn)受力分解示意圖

　　鋼絲繩允許拉力[Fg]=a×Fg/K（建筑施工手冊，第四版）（1）

　　式中：Fg—鋼絲繩破斷拉力總合，1705kN（起重吊裝常用計(jì)算手冊查得）；

　　a—換算系數(shù)，取0.82；

　　K—安全系數(shù)，取6。

　　計(jì)算得到：[Fg]=0.82×1705/6=233kN，大于單根鋼絲繩最大受力（112.5kN），故吊點(diǎn)選用的鋼絲繩滿足要求。

　　3.2　吊點(diǎn)

　　鋼筋籠采用6道共24個吊點(diǎn)吊裝，其中350t主吊用于吊鋼筋籠上部12個吊點(diǎn)。

　　3.2.1　吊點(diǎn)鋼板

　　主吊前8個吊點(diǎn)采用厚40mm、高1450mm、寬400mm的鋼板；每塊吊點(diǎn)鋼板有2個吊孔，見圖6。

圖6　吊點(diǎn)鋼板簡圖

　　鋼筋籠對接完畢下放時，4塊吊點(diǎn)鋼板(8個吊孔)，要承受90t鋼筋籠的重量。

　　1）吊點(diǎn)鋼板吊孔孔壁局部受壓設(shè)計(jì)承載力σcd計(jì)算如下:

　　σcd=σcj×Fox（2）

　　式中：局部受壓承載力σcj=（αγgP）/（2rδ）（3）

　　Fox—安全系數(shù)，取4

　　α—動力系數(shù)，吊立過程取1.1；

　　γ—荷載分項(xiàng)系數(shù)，取1.35；

　　P—吊點(diǎn)鋼板荷載，90t/8×1000×9.8N/kg=110250N；

　　r—吊孔半徑50mm；

　　δ—吊點(diǎn)鋼板厚度40mm。

　　計(jì)算得：σcj=（1.1×1.35×110250）/（2×50×40）=41MPa

　　σcd=41×4=164MPa

　　根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取205MPa，故滿足吊裝要求。

　　2）吊點(diǎn)鋼板吊孔孔壁受拉設(shè)計(jì)承載力σtd計(jì)算如下：

　　σtd=σtj×Fox（4）

　　吊點(diǎn)鋼板吊孔孔壁受拉承載力σtj=σcj（R2+r2）/（R2-r2）（5）

　　式中：σcj—吊耳孔壁局部受壓承載力，41MPa；

　　B—吊耳板寬度400mm；

　　R—吊板半徑，200mm；

　　r—吊孔半徑，50mm；

　　Fox—安全系數(shù)，取4。

　　計(jì)算得：σtj=41×（2002+502）/（2002-502）=46.5MPa

　　σtd=σtj×Fox=46.5×4=186MPa　　

　　根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取205MPa，故滿足吊裝要求。

　　3）孔壁處剪應(yīng)力τ的計(jì)算如下：

　　τ=P/S1（6）

　　式中：P—吊耳板荷載，110250N；

　　S1—吊點(diǎn)鋼板抗剪面積，S1=（R-r）×δ=（200-50）×40=6000mm2。

　　計(jì)算得：τ=P/S1=110250/6000=18.4MPa

　　孔壁處剪切設(shè)計(jì)應(yīng)力τds=τ×Fox=18.4×4=73.6MPa。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取120MPa，故滿足吊裝要求。

　　3.2.2　吊點(diǎn)鋼筋

　　起吊時24個吊點(diǎn)同時受力，在吊裝、翻轉(zhuǎn)的整個過程中，副吊150t吊車吊12個吊點(diǎn)所承受的重量應(yīng)不大于鋼筋籠重量的60%。副吊吊點(diǎn)采用Φ40圓鋼。

　　吊點(diǎn)鋼筋抗剪fv計(jì)算如下：

　　上半截鋼筋籠重量WT1=72t；

　　副吊承受鋼筋籠的最大重量WT2=WT1×60%=72×60%=43.2t；

　　副吊吊點(diǎn)數(shù)量Nh2=12個；每個吊點(diǎn)承受的重量F=WT2/Nh2=43.2/12=3.6t；

　　每個吊點(diǎn)鋼筋抗剪面積S2=3.14×202=1256mm2；

　　根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fS=120N/mm2

　　fv＝S2×fS=1256×120/9.8（N/kg）/1000（kg/t）＝15t；

　　F＜fv（3.6＜15）且主筋和吊筋共同受力，滿足吊裝要求。

　　3.2.3　擱置鋼板計(jì)算

　　單塊擱置鋼板承受重量WT3=WT/8=90/8=11.25t；

　　單塊擱置鋼板抗剪截面積S3=150×20=3000mm2；

　　鋼板抗剪fS=120N/mm2。

　　每塊擱置鋼板允許抗剪FS=S3×fS/9.8（N/kg）/1000（kg/t）＝36.7t

　　Fs＞W(wǎng)T3(36.7＞11.25)滿足要求。

　　3.2.4　卸扣驗(yàn)算

　　鋼筋籠吊裝過程中，鋼絲繩與鋼筋籠吊點(diǎn)全部由卸扣連接。卸扣承擔(dān)著起吊過程中的鋼絲繩傳來的拉力，為了確保起吊安全，必須對卸扣進(jìn)行驗(yàn)算。

　　主吊最終是由8個卸扣吊起整幅鋼筋籠的重量，所以，考慮選擇25t的卸扣，則主吊卸扣能承擔(dān)25×8=200t的重量，而鋼筋籠重90t，因此，滿足要求。

　　副吊選用20t的卸扣，因副吊在整個鋼筋籠吊裝過程中，12個吊點(diǎn)的卸扣可承擔(dān)20×12=240t的重量，大于60%鋼筋籠重量（54t），因此，也滿足要求。

　　4　現(xiàn)場吊車配置

　　1）軌交13號線地下連續(xù)墻最深為62m，鋼筋籠長達(dá)61.45m，幅寬5m，按先行幅兩側(cè)十字鋼板加鋼筋籠總重約90t。考慮施工風(fēng)險(xiǎn)及吊車配置，鋼筋籠分兩截吊裝，采用接駁器對接，上半截長45.7m，重72t，下半截長15.75m，重18t，見圖7。

圖7　兩側(cè)安裝十字鋼板的鋼筋籠斷面圖

　　2）工程主吊以最大起重量不大于吊車在載物行走情況下極限起重量的0.7倍為原則設(shè)置，副吊在起吊鋼筋籠過程中所承擔(dān)的最大重量為鋼筋籠重量的60%，且考慮最大起重量不大于副吊極限起重量的0.8倍。按鋼筋籠上半截45.7m鋼筋籠配置，350t履帶吊（QUY350）作為主吊，150t吊車（神剛7150）作為副吊。吊車配置計(jì)算參數(shù)見表1。

表1　吊車配置計(jì)算參數(shù)表

　　5　鋼筋籠吊裝

　　5.1吊裝前準(zhǔn)備工作

　　1)主、副吊機(jī)應(yīng)空負(fù)荷試車，用以確定吊機(jī)的初始站位、行走線路、最終作業(yè)站位、吊臂與周邊地面附著物的相互關(guān)系，并借以協(xié)調(diào)主、副吊機(jī)之間的配合關(guān)系、吊機(jī)司機(jī)之間的溝通、磨合。

　　2)吊裝的所有設(shè)備及鋼絲繩、卸扣等應(yīng)保證完好，由機(jī)械、安全人員進(jìn)行相應(yīng)的檢查。

　　3)起重機(jī)工作時的行走、停放場地必須平坦堅(jiān)實(shí)。起重機(jī)工作、行駛或停放時，應(yīng)與溝槽保持安全距離，不得停放在斜坡上。

　　4)檢查各部位的安全裝置齊全可靠；鋼絲繩及連接部位應(yīng)符合規(guī)定；燃油、潤滑油、冷卻水等應(yīng)充足；各連接件無松動。

　　5.2　鋼筋籠起吊抬升

　　先起吊下半截鋼筋籠，并擱置于導(dǎo)墻上；然后，起吊上半截鋼筋籠，再與下半截鋼筋籠對接后整體下放入槽。上半截鋼筋籠與下半截起吊抬升方法相同，具體如下：

　　1）采用1臺350t和1臺150t履帶式起重機(jī)互相配合。起吊時，先將鋼筋籠緩緩抬離鋼筋籠加工平臺，然后升350t主吊鉤、降150t副吊鉤，最終由350t將鋼筋籠凌空吊直。

　　2）350t履帶吊在吊運(yùn)鋼筋籠過程中必須使鋼筋籠呈豎直懸吊狀態(tài)。

　　3）先將下段鋼筋籠吊入槽內(nèi)，用臨時擱置梁挑住，暫擱在導(dǎo)墻上；再起吊上段鋼筋籠，在自然垂直狀態(tài)下對準(zhǔn)下段鋼筋籠，緩慢下放上段鋼籠，使各組縱向主筋配對理順，對鋼筋籠四周有對接限位標(biāo)志的幾組縱向主筋焊接，重新拎起鋼筋籠，使上下段（整幅）鋼筋籠呈自然垂直狀態(tài)，補(bǔ)焊水平鋼筋、包角鋼筋、保護(hù)層墊塊；最后將對接成整幅的鋼筋籠垂直下放入槽，且必須緩慢放下，切忌急速拋放，以防鋼筋籠變形或造成槽段坍方。

　　圖8　為鋼筋籠上半截抬吊方法示意圖。

圖8　鋼筋籠上半截抬吊方法示意圖

　　4）當(dāng)鋼筋籠完全入槽后，用臨時擱置梁穿在鋼筋籠最終擱置鋼板下，并擱置在導(dǎo)墻頂面上。校核鋼筋籠入槽定位的平面位置與高程偏差，通過調(diào)整平面位置與高程，使鋼筋籠最終位置符合設(shè)計(jì)要求。

　　5）一般情況下，施工便道與鋼筋籠制作場地平行；在鋼筋籠的起吊過程中，主吊是通過轉(zhuǎn)動臂幅和角度的調(diào)整來安放鋼筋籠（雙機(jī)抬吊時的位置基本和安放時的位置一致，都靠近已施工完畢的槽段，處于回轉(zhuǎn)半徑之內(nèi)）。圖9為吊裝鋼筋籠時的吊車位置示意圖。

圖9　鋼筋籠吊裝吊車位置示意圖

　　5.3　吊裝方法比較

　　1）對超重、超長的鋼筋籠，可采用起重性能較高的主吊和滿足起吊要求的副吊為原則的雙機(jī)抬吊法，主吊的吊點(diǎn)受力要求及吊點(diǎn)間距都要大于副吊，主吊采用鋼板作為吊點(diǎn)，擱置點(diǎn)也全部采用鋼板。本工程的吊裝方法能滿足起吊要求、安全系數(shù)較高，其可穩(wěn)定地運(yùn)用于各種工地現(xiàn)場。

　　2）另一種對超重、超長鋼筋籠的吊裝方法是主、副吊均采用起吊能力相仿的履帶吊；在鋼筋籠抬吊過程中，增加了副吊所承受的力，包括副吊的吊點(diǎn)及鋼絲繩的數(shù)量，相對減少了主吊所承受的力、主吊的吊點(diǎn)及鋼絲繩的數(shù)量、鋼筋籠下放所需的時間；鋼筋籠吊點(diǎn)及擱置點(diǎn)均采用圓鋼。該方法也能滿足起吊的要求，且在吊裝速度上有優(yōu)勢。

　　6　結(jié)語

　　通過對所有吊裝受力點(diǎn)按規(guī)范嚴(yán)格地進(jìn)行驗(yàn)算，確定了正確的吊點(diǎn)規(guī)格、數(shù)量和位置，合理選用最合適的吊、索具。采用350t履帶吊（QUY350）作為主吊、150t吊車（神剛7150）作為副吊的雙機(jī)抬吊法，將200多幅鋼筋籠均安全、平穩(wěn)地起吊和下放到位，取得了良好的施工效果。