吊装施工方案
的有关信息介绍如下:本工程根据设计要求钢筋笼采用整体制作、整体吊装、空中整体回直、一次入槽的施工方法,采取可靠有效的吊装施工方案,即理论计算满足要求和吊装方案满足安全施工要求。
结合本工程的实际特点:钢筋笼主要验算以下两种即可:
(1)靠近地铁侧最长为49.4m,最重为59.5吨(试成槽钢筋笼重量相对较轻),对此我方考虑到合理机械的充分利用,以吊重59.5t和笼长49.4m作为吊装机械的选择依据 ;根据以上钢筋笼重量及长度本吊装机械选择为:吊装钢筋笼采用主吊为280T,副吊为150T,起吊高度约为49.4米长钢筋笼进行计算。
(2)非地铁侧钢筋笼最长为36.9m,最重为52吨(试成槽钢筋笼重量相对较轻),对此我方考虑到合理机械的充分利用,以吊重52t和笼长36.9m作为吊装机械的选择依据 ;根据以上钢筋笼重量及长度本吊装机械选择为:吊装钢筋笼采用主吊为200T,副吊为100T,起吊高度约为36.9米长钢筋笼进行计算。
其计算依据如下:
《起重吊装常用数据手册》
《建筑施工计算手册》
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
根据上述特点和以往地铁工程施工经验,我单位采取双机抬吊四点吊装、整体回直入槽的吊装方案。主机选用型280T履带吊车,副机选用150T履带吊车。
2.1 钢筋笼吊装方法
钢筋笼吊放采用双机抬吊,空中回直。以280t(非地铁侧200t)作为主吊,一台150t(非地铁侧100t)履带吊机作副吊机。起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相重合,保证起吊平衡。地铁侧钢丝绳长度:主吊机用24m(起吊绳)+14.5m(连接绳)长的钢丝绳,副吊机用18m(起吊绳)+12(起吊绳)长的钢丝绳;非地铁侧钢丝绳长度:主吊机用18m(起吊绳)+12m(连接绳),副吊机用15.9m(起吊绳)+10.6m(起吊绳)。
钢筋笼吊放具体分六步走:
第一步:指挥主吊和副吊两吊机转移到起吊位置,起重工分别安装吊点的卸扣。
第二步: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。
第三步:钢筋笼吊至离地面0.3m~0.5m后,应检查钢筋笼是否平稳,后主吊起钩,根据钢筋笼尾部距地面距离,随时指挥副机配合起钩。
第四步:钢筋笼吊起后,主吊机向左(或向右)侧旋转,副吊机顺转至合适位置,让钢筋笼垂直于地面。
第五步:指挥起重工卸除钢筋笼上副吊机起吊点的卸甲,然后远离起吊作业范围。
第六步:指挥主吊机吊笼入槽、定位,吊机走行应平稳,钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。
2.2 施工要点
钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋笼尺寸,无差异才能上平台制作。对于闭合幅槽段,应提前复测槽段宽度,根据实际宽度调整钢筋笼宽度。
钢筋笼必须严格按设计图进行焊接,保证其焊接焊缝长度、焊缝质量。
钢筋焊接质量应符合设计要求,吊攀、吊点加强处须满焊,主筋与水平筋采用点焊连接,钢筋笼四周及吊点位置上下1米范围内必须100%的点焊,其余位置可采用50%的点焊,并严格控制焊接质量。
钢筋笼制作后须经过三级检验,符合质量标准要求后方能起吊入槽。
根据规范要求,导墙墙顶面平整度为5mm,在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高,精确计算吊筋长度,确保误差在允许范围内。
在钢筋笼下放到位后,由于吊点位置与测点不完全一致,吊筋会拉长等,会影响钢筋笼的标高,为确保支撑加密区域的标高,应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高,根据实际情况进行调整,将笼顶标高调整至设计标高。
钢筋笼吊放入槽时,不允许强行冲击入槽,同时注意钢筋笼基坑面与迎土面,严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。
钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点,使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。
为了防止钢筋笼在起吊、拼装过程中产生不可复原的变形,各种形状钢筋笼均设置纵、横向桁架,包括每幅钢筋笼设置两榀起吊主桁架和加强桁架。起吊桁架前端由三级28“X” 型钢筋交错密布构成。横向桁架每5m布置一道,吊点处加强。
对于异形钢筋笼的起吊,应合理布置吊点的设置,避免扰度的产生,并在过程中加强焊接质量的检查,避免遗漏焊点。当钢筋笼刚吊离平台后,应停止起吊,注意观察是否有异常现象发生,若有则可立即予以电焊加固。
2.3 吊装滑轮布置
本项目钢筋笼吊装滑轮组安装布置如下图所示:
3 地铁侧钢筋笼吊装验算
3.1 钢筋笼纵向吊点验算
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,上部钢筋笼吊点位置计算如下:
+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L2=2√2 L1,又2L1+3L2=49.4米;得L1=4.1米,L2=11.6米。
因此选取B、C、D、E四点,钢筋笼起吊时弯矩最小,但实际过程中B、C、D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:0.75m+15.5m+11.65m+8.5m+8.5m+4.5m
(1)钢筋笼横向吊点设置:按钢筋笼宽度L,吊点按0.207L、0.586L、0.207L位置为宜。
(2)钢筋笼纵向吊点设置:钢筋笼纵向吊点设置五点。(单幅钢筋笼重:59.5T,另加铁扁担2.5T,总重约为62T,笼长49.4m)
1)重心计算:M总=1258486.065Kg.m(计算过程略)、G总= 59.5T,重心距笼顶i=M总/G总=21.15 m
2)吊点位置为:笼顶下0.75m+15.5m+11.65m+8.5m+8.5m+4.5m
吊点布置图见下图:
根据起吊时钢筋笼平衡得:
2TI'+2T2'=59.5t ①
T1'×0.75+ T1'×16.25+T2′×27.9+ T2'×44.9 =62×21.25②
由以上①、②式得:
T1'=16.1t T2'=13.65t
则T1=16.1/sin500=21.01t T2=13.65/sin450=19.30t
平抬钢筋笼时主吊起吊重量为2T1'= 32.2 t
平抬钢筋笼时副吊起吊重量为2T2'= 27.3 t
主吊机在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大,故考虑主机的最大受力为Q = 59.5t。
计算钢筋笼重量最大在自重荷载作用下的最大挠度值。如此段挠度值在允许范围内,则各段钢筋笼在自重作用下的挠度值均在允许范围内。
根据设计图纸钢筋笼全长配筋并不一致,但为了计算上的方便,将钢筋的重量假定为均匀分布,而将钢筋笼刚度考虑因配筋不同而引起的差异。根据设计图纸,令钢筋笼顶到其下5.45m处·为A断面,其断面钢筋布置图如下图所示,其抗弯刚度为0.41×10-3m4。
令5.45m处到10.50m处为B断面,其断面钢筋布置图如下图所示,其抗弯刚度为0.72×10-3m4。
令10.45m处到49.40m处为C断面,其断面钢筋布置图如下图所示,其抗弯刚度为0.84×10-2m4。
取钢筋的弹性模量为2.1×1011Pa。采用ABAQUS建模,求得在自重荷载作用下的挠度图如下图所示。
在自重荷载作用下其最大挠度为2.49cm。变形在控制范围。