地连墙钢筋笼吊装方案(详细)(共36页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上咸水沽北站地连墙钢筋笼吊装方案目 录专心-专注-专业咸水沽北站地连墙钢筋笼吊装方案一、编制依据1、天津地铁1线东延至国家会展中心工程咸水沽北站设计图纸;2、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012);3、建筑施工起重吊装安全技术规范(JGJ 276-2012);4、钢筋焊接及验收规范(JGJ18-2012);5、实用建筑结构静力计算手册机械工业出版社;6、热轧型钢(GB-T706-2008);7、钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程(DB-29-103-2004);8、地下防水工程质量验收规范(GB50208-2002);9、地下铁道工程施工及验收规范(GB 502
2、99-1999);10、钢丝绳国家标准GB8918-200611、天津市地铁工程质量检验标准DB29-54-2003二、工程概况2.1 总体情况天津地铁1号线东延至国家会展中心项目土建施工第4合同段包括纬三路站(不含)东沽公路站(含)咸水沽北站(含),共2站2区间。咸水沽北站地下结构为地下两层,主体建筑面积共16044m2。车站为地下双层岛式站台车站,总长346.85m,地下一层为站厅层,地下二层为站台层。车站围护结构采用800mm厚的地连墙,锁扣管接头,墙深为25-33m。标准段基坑深度13-15.4m,盾构井段最深17.2m。坑内设置一道砼支撑,2道钢支撑(盾构井段3道)。为保证支撑系统的
3、稳定性,支撑中部采用460mm*460mm的临时格构柱支撑。剖面图2.1 环境情况咸水沽北站站场处于咸水沽镇李庄村,周边主要为农田、鱼塘,临近的建筑物为天津市万达养猪场厂房,该厂房为拆迁区域。车站总平面图目前本场地标高为+0.81.5m左右,根据设计要求,需将场地地坪标高整体降为-0.5m,冠梁顶标高为-1.5m。场地平整期间需要对鱼塘进行清淤回填,淤泥清除至露出较好土层(承载力标准值100kPa),回填主要材料为粘土,回填时视粘土情况添加石灰,添加量为58%。场地标高示意图2.2 地连墙情况1、依据设计,地连墙钢筋笼上设置了6道纵向桁架,桁架筋直径22mm,为III级钢筋,横向每4m设置一道
4、横向桁架,桁架的上下增设两根25mm钢筋,斜向钢筋为22mm。钢筋笼大样图三、施工部署3.1 吊装管理机构项目经理: 现场指挥: 现场技术负责人: 现场安全负责人: 安全员: 作业人员(每班):吊装信号员1名,履带吊驾驶员1名,安全防护人员2名,另有起吊司索人员4名。3.2 场地布置按照SG40A型液压抓斗挖槽机、180t履带吊操作规程及安全信息规定,因主机重量较大,且在工作过程中可能会产生振动,要求地面必须具有较好的地基承载力,因此在挖槽机、履带吊行走工作路段经场地平整后,采用12t压路机碾压,然后再修筑混凝土施工平台。吊车行走道路采用标号C30钢筋混凝土,混凝土厚度为30cm,铺设1410
5、0单层钢筋网片。场地平面布置如下:3.3 物资设备序号名称规格型号数量备注1履带吊QUY1801台180T2履带吊QUY801台80T3主吊钢丝绳麻芯322条4主吊换绳时钢丝绳麻芯322条5主吊扁担上钢丝绳麻芯462条6副吊钢丝绳麻芯322条7副吊扁担上钢丝绳麻芯402条8主吊扁担钢板厚40mm1条3.0m/块,工厂定做9副吊扁担钢板厚40mm1条3.0m/块,工厂定做10卸扣25t2个/11卸扣10t8个/12卸扣15t2个/13主吊滑轮20t,500mm2个/14副吊滑轮10t,500mm2个/四、钢筋笼吊装方案4.1 吊点设置咸水沽北站地连墙吊装采用两台汽车吊配合起吊,主吊采用180t,
6、副吊采用80t钢筋笼上设置4排吊点,吊点分设在两排纵向桁架和横向桁架的交点位置。吊装示意图4.1.1 纵向吊点本站地连墙钢筋笼长度自24m-30.5m,为保证钢筋笼的受力均衡,吊点均匀布置,吊点纵向间距如下:纵向吊点示意图4.1.2 横向吊点1、标准幅横向吊点位置在钢筋笼横向上,两排吊点应关于钢筋笼中心对称。横向吊点设置:按钢筋笼宽度L,吊点按0.207L、0.586L、0.207L位置为宜。对于标准6m幅,吊点按1.242m+3.516m+1.242m为宜。标准幅钢筋笼主吊主钩横向吊点布置2、异性幅横向吊点位置本车站有Z、L型地连墙,Z型墙钢筋笼计划分为2个L型钢筋笼,因此主要计算L型地连墙
7、钢筋笼吊点位置。首先计算出重心在横截面上的位置,然后再用直角坐标方法得出主、副吊点在横截面上的位置。如图所示,L型钢筋笼重心坐标G(x,y)则吊点坐标:A(2x-b/2,0)B(2x-b/2,b)C(b,2y-b/2)D(0,2y-b/2)E【b,(8xy-6yb+b2)/2(2x-b)】其中主吊吊点为A、B、C、D,副吊为B、E两点位置。L型钢筋笼吊点布置示意图注:a、M、N分别为CD、AB的中点,EBMN。b、MN=(2y-b)2+(2y-b)21/2。c、EB= MN (4x-3b)/ (4x-2b)。4.2 吊装过程、吊挂初始状态平吊示意图工艺要点:起吊前仔细检查钢筋笼,不得有除钢筋笼
8、以外其他杂物,检查索具。钢筋笼吊离地面0.3m-0.5m时,需静停10分钟,此时应密切注意吊点、钢筋笼及加固点有无变化,若存在安全隐患应立即将钢筋笼放置地面,重新加固报验。、主吊吊钩提起,副吊提离地面50厘米向主吊缓慢移动;转换示意图1、主吊吊钩继续提升,副吊保持离地距离向主吊缓慢移动;转换示意图2工艺要点:在钢筋笼起吊过程中,必须保证副吊钢丝的的垂直,不得产生水平力。、钢筋笼达到垂直状态后,需静停5分钟,待钢筋笼完全静止后,指挥起重工卸除50T副吊扁担,然后远离起吊作业范围。主吊单独承重缓慢移动运送到地连墙槽孔,钢筋笼在下放过程中拆除副吊钢丝绳。转换示意图3、主吊单独下放钢筋笼至笼中部,如下
9、图,采用担杠固定钢筋笼,将下部的吊钩解开,换至顶部垂直起吊吊环上。去掉担杠,继续下放钢筋笼。换吊钩示意图、当钢筋笼下放至距笼顶1米处,用担杠担住钢筋笼,将卸扣换至吊筋,继续下放,直至到设计标高。下放钢筋笼示意图工艺要点:担扛应保持水平,吊环平均受力,标高定位准确。五、安全性验算5.1 荷载简化根据设计图纸,本站地连墙钢筋笼长度为24-30.5m,分为“一”、“Z”、“L”三种型式,经过计算,“一”型钢筋笼最重为33t,“Z”型钢筋笼最重为26t,“L”型钢筋笼最重为32t。计算重量:按照最终的33t钢筋笼计算,考虑到吊装时的各种加固措施,取计算重量为35t。计算长度:当钢筋笼最长时,各吊点间距
10、最大,吊绳与钢筋笼夹角最小,吊绳与吊点受力最大,为最不利情况,因此选择计算长度为30.5m,吊点间距如下图所示:计算简图5.2 吊车验算1、180t主吊吊臂长度当钢筋笼完全由主吊吊起时,起重垂直高度的最小值由以下几项相加:其中:h0为起吊扁担净高,取0.5m;h1为扁担吊索钢丝绳高度,取3m;h2为钢筋笼吊索高度,取2m;h3为钢筋笼长度,按最大长度30.5m;h4为起吊时钢筋笼距地面高度,取0.5m。b为其中滑轮组定滑轮到吊钩中心的距离,取8m;钢筋笼吊装高度示意图180t吊车主臂参数取180t吊机臂长50m,回转半径14m时,起重量55.9t。取大型起重机械的安全起重系数为0.8(见建筑机
11、械使用安全技术规程P21,JGJ33-2012)。55.90.8=44.72t35t。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55.90.7=39.13t35t,满足起吊行走要求。机臂长50m,回转半径14m时,主臂角度为74,起重高度为48m45m。因此主吊臂长取50m,回转半径取14m,起重量55.9t,能满足吊装要求。2、80t副吊吊臂长度当钢筋笼完全由主吊吊起时,副吊的垂直高度最小值由以下几项相加:80t吊车主臂参数取80t吊机臂长34m,回转半径8m时,起重量33.5t。按建筑机械使用安全技术规程4.2.9条,采用双机
12、抬吊作业时,起吊重量不得超过两台起重机在该工况下允许起重量总和的75%,单机的起吊荷载不得超过允许荷载的80%,副吊按承担钢筋笼最大负荷的75%考虑。最大允许荷载为33.50.8=26.8t;最大起重量为 3575%=26.25t24m。因此副吊臂长取34m,回转半径8m时,起重量33.5t,能满足吊装要求。5.3 钢筋笼桁架验算如果吊点位置计算不准确,钢筋笼会产生较大挠曲变形,使焊缝开裂,整体结构散架,无法起吊,因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤。纵向桁架平面分布示意图在纵向按照6榀桁架均匀承担钢筋笼起吊过程中产生的弯矩;弯矩计算按两吊点之间简支计算。q=11.5KN/mL0吊装时钢
13、筋笼受力示意图G=350KN 钢筋笼总重 一榀纵向桁架每米受力;式中:两吊点间钢筋笼桁架跨中弯矩;取25mm主筋截面积490.625mm2h为钢筋笼厚度的一半取0.35m;为两吊点间距取最大跨度9m;级钢筋强度设计值;因此,本方案的吊点间距能满足设计钢筋笼桁架的承载力要求。5.4 吊具验算5.4.1 钢丝绳验算本工程最大钢筋笼的起吊重量取m=35t,根据吊装图所示,分两种情况计算钢筋绳最大受力。计算S1主吊钢丝绳受力FS1,S2副吊钢丝绳受力FS2,S3主吊铁扁担钢丝绳受力FS3,S4副吊铁扁担钢丝绳受力FS4。1、钢丝绳受力计算第一种情况:平吊。K3K4K2K1钢筋网片水平抬吊示意图吊装简图
14、根据受力简图计算得: 竖向F合=0即:Sin60F1+ sin60F1+ sin60F2 + sin60F2= Ma=0 即:sin60F11+sin60F110+sin60F219+sin60F228-(q/2)(30.5)2=0其中q为钢筋网片线重度,q=/30.511475N/m。结合、式得F190KN ; F2110KN 主吊单根钢丝绳受力FS1=F1/2=45KN副吊单根钢丝绳受力FS2=F2/2=55KNFS4所受的轴力在竖直方向上的力等于副吊所受的力,即FS4sin602=sin60F2+sin60F2由上式计算可得:FS4=110KNFS3所受的轴力在竖直方向上的力等于主吊所受
15、的力,即FS3sin602=sin60F1+sin60F1由上式计算可得:FS3=90KN第二种情况:垂直。FS1=G/4=/487.5KNFS3=G/2/cos30202KN结合上述两种吊装情况计算的结果,各构件、绳索最大取值为:钢丝绳:FS1=87.5KNFS2=55KNFS3=202NFS4=110N2、钢丝绳的选用根据钢丝绳国家标准GB8918-2006,取安全系数k=6,钢丝绳抗拉强度=1960 N/mm2,选择6 x 19 类钢芯钢丝绳。最下破断拉力如下表:钢丝绳破断拉力表S1绳:取,破断拉力S2绳:取,破断拉力S3绳:取,破断拉力S4绳:取,破断拉力3、卸扣卸扣荷载,取卸扣规格为
16、100KN(10t)卸扣荷载,取卸扣规格为100KN(10t)卸扣荷载,取卸扣规格为200KN(20t)卸扣荷载,取卸扣规格为200KN(20t)4、滑轮滑轮1:,选用直径500mm,20t 的滑轮。滑轮2:,选用直径500mm,10t的滑轮。5.4.2 主副吊扁担梁验算主副铁扁担均采用40mm 厚Q235钢板+双25#槽钢组合加工,扁担长度均为3.0 m。40mm厚钢板尺寸见图5.2-1,钢板总长度L1=3000mm,总高度H=500,实用高度h=500mm,截面面积A1=200cm2,重量g1=1570 N/m。25#槽钢总长L2=3000mm,高度h2=250mm,截面积A2=34.9c
17、m2,重量g2=275N/m。扁担示意图及尺寸1、扁担组合截面的截面面积:A总=A1+2A2=200+34.92=269.8 cm22、扁担的截面惯性距和回转半径:根据公式:惯性矩I=bh3/12, 抗弯截面模量W=bh2/6Ix总=I1x+2I2x=41667+6740=48407 cm4Wx总= W1x+2W2x=1667+540=2207 cm3 X轴回转半径:=13.4 cm3、铁扁担的长细比验算(取主扁担3.0m),长细比满足要求;4、铁扁担的内力计算铁扁担产生的跨中弯矩:5.4.3 吊筋强度验算主、副吊各吊点及笼头吊点均采用28圆钢。当钢筋笼完全竖直起来时,吊点受力情况为最不利工况
18、。吊筋允许荷载:N=r2fy=126.2KN实际荷载为:N=350/4=87.5 KNN/1.2。式中1.2为安全系数。式中:R圆钢半径14mm;Fy圆钢抗拉强度设计值取210MPa。5.4.4 吊点处焊接受力验算根据钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2012)中规定:在焊接接头中,荷载施加于接头的力不是由与钢筋等截面的焊缝金属抗拉力所承受,而是由焊接金属抗剪力承受。焊缝金属抗剪力等于焊缝剪切面积乘以抗剪强度。熔敷金属的抗剪强度为钢筋抗拉强度的0.85倍,焊缝金属的抗剪强度为熔敷金属抗拉强度的0.6倍。考虑主吊承受整个钢筋笼的重量,所以计算主吊各吊点焊接金属受力情况,若主吊焊接金属强度能够满足要
19、求,则副吊亦能满足要求。主吊各吊点采用HPB300 28圆钢,焊接采用单面搭接焊,焊条采用E43XX型。钢筋抗拉力:142270=166.3KN(270为HPB300钢筋屈服强度)焊缝剪切面积:长按10d计,280mm;厚0.35d,9.6 mm;两条焊缝面积:22809.6=5488mm2。焊缝金属的抗剪强度为熔敷金属抗拉强度的0.6倍,0.62100.85=107.1N/ mm2。焊接金属抗剪力:5488107.1=587.765KN焊接金属抗剪力与钢筋抗拉力之比为:587.765 /210=2.799由于 28圆钢受力满足要求,焊接金属抗剪力也能完全满足要求。六、加固措施6.1 骨架筋加
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