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超大尺寸地下连续墙钢筋笼吊装施工工艺研究

2020-03-07黄河广东粤港供水有限公司

珠江水运 2020年1期
关键词:洞门履带吊吊点

黄河 广东粤港供水有限公司

1.工程概况

珠江三角洲水资源配置工程土建施工D2标段长10.39km,设计输水流量为30m3/s,包括1段总长6.95km的钻爆法隧洞(桩号SZ0+000~SZ6+954.141);1段总长3.44km的盾构隧洞(桩号SZ6+954.141~SZ10+391.86)。盾构段设置两个工作井(SZO1#工作井、SZ02#工作井),工作井为矩形结构,平面尺寸为29m×16.5m,采用地下连续墙作为围护结构,为了保证盾构安全进出洞,洞门处地连墙不设置接缝,整幅设置,单幅宽度为8m,厚1m,槽深38.8m,钢筋笼重42.98t。其中洞门处7m范围内采用玻璃纤维筋。

2.工程地质

(1)SZ01#工作井。井身基本位于基岩内,上部为全风化粉砂岩,其余部分为强风化花岗片麻岩,井身自稳能力较差,其中强风化透水性强,地下水较丰富,井筒开挖时应做好防渗措施,以免产生涌水现象,并注意加强井壁支护、及时排水,承载力较高,工程地质条件较好。

图1 纵向吊点示意图

(2)SZ02#工作井。井上部约有5m~8m厚的填土及坡积层,下部为14m~24m范围内为全风化花岗片麻岩,其余井身基本位于强风化花岗片麻岩内,部分位于弱风化花岗片麻岩内。覆盖层、全风化自稳能力较差,地下水较丰富,井筒开挖时应注意加强井壁支护及排水措施,井底为强化花岗片麻岩,承载力较高,工程地质条件较好。

3.施工工艺

钢筋笼加工在预先设置好的钢筋笼加工平台上进行,保证钢筋加工尺寸,洞门处由于玻璃纤维筋刚度较差,部分桁架采用钢筋桁架代替,在吊装时进行替换。钢筋笼起吊采用一台260t履带吊作为主吊,1台125t履带吊作为副吊配合进行钢筋笼翻身、钢筋笼翻身完成后由主吊提至孔口进行下放。

4.施工内容

4.1 钢筋笼加工

在制作平台上,根据现场施工图纸的要求铺设钢筋,铺设顺序由下至上依次为:横筋→纵筋→桁架→纵筋→横筋,钢筋的交点通过焊接成型。

4.2 钢筋笼吊装

4.2.1 吊点设置

吊点的设置对吊装作业有着直接影响,倘若吊点的位置存在计算误差,将会导致钢筋笼挠曲变形,使焊缝开裂,影响整体结构,最终无法起吊。因此,精确计算吊点位置是吊装过程一个十分重要的环节,本工程采用16点吊法施工,下面分横向吊点和纵向吊点进行阐述。

(1)纵向吊点。具体吊点设置见图1。

钢筋笼长38.75m,由相关计算得出L1=3.68m,L2=10.42m。因此,选择B、C、D、E、点时钢筋笼起吊时弯矩最小。

但实际吊装过程中B、C中心是主吊位置,AB距离影响吊装钢筋笼。根据技术数据和实际吊装经验,在主吊段,B点可向A点移动,即令A、B重合,BC=L1+L2=14.1m,再结合实际施工便利,BC段长14m,CD段取10m,在副吊段DE取=10.0m,取EF长为4.75m,做适度的调整。

在起吊过程中,A(B)、C为主吊位置,D、E为副吊位置。

(2)横向吊点。横向吊点设置见图2。

根据弯矩平衡定律,正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理,由相关计算可得L1=0.095L=0.76m,L2=0.269L=2.152m,L为钢筋笼宽。故可知横向吊点按左右0.76m位置为宜,吊点间距2.152m。根据实际配筋情况,调整横向吊点按左右0.7m,吊点间距2m。

4.2.2 吊装方法

吊装过程要符合设计图纸要求并结合施工现场实际。钢筋笼由现场制作完成,采用整体吊装、一次入槽(孔)的施工方法,确定科学合理的吊装方案,即理论计算满足要求和吊装方案满足安全施工要求。

本项目采用一台260t履带吊作为主吊,1台125t履带吊作为副吊,整体回直入槽(孔)的吊装方案,在场地内硬化路面上行走,吊装钢筋笼入槽(孔),吊装过程中需用麻绳拴住钢筋笼两侧,以保证钢筋笼的稳定性。

钢筋笼吊装采用主、副两台吊机配合起吊:两吊机将钢筋笼同步吊离地面,随后提升主吊,副吊在此过程中缓慢向主吊靠拢,并调整钢筋笼吊装方向,直到其处于竖直状态即可,此时钢筋笼重量完全由主吊承担。最后主吊转场,将钢筋笼缓慢放入已成槽段,便完成钢筋笼的吊装作业。

4.3 洞门处加强处理

根据设计图纸,玻璃纤维筋段钢筋笼设置7道纵向桁架。由于玻璃纤维筋抗弯强度较钢筋差,为了保证钢筋笼安全起吊,钢筋笼加工时,采用同直径钢筋桁架代替玻璃纤维筋桁架,共计替换5道,从左向右依次为第1、3、4、5、7道。

钢筋笼起吊并翻身完成后进行下放,当钢筋笼玻璃纤维筋下端距导墙顶面50cm时,从钢筋笼两侧同时对替换的钢筋桁架进行分段割除,每段长度3m,共计分3段割除。施工时在钢筋笼两侧采用普通脚手架钢管搭设操作架,每侧两人同时对称施工。

图2 横向吊点示意图

第一段割除后该位置将原玻璃纤维筋主筋按设计长度及连接要求与钢筋原位连接,上部暂时移至旁边不影响割除作业的范围进行临时固定。

钢筋桁架每割完一段,将原玻璃纤维筋调整至设计位置与水平筋绑扎牢固,再进行下一循环施工,直至将玻璃纤维筋范围内钢筋桁架全部割完,原位置玻璃纤维筋与上部端头连接后,再继续将钢筋笼完全下放到位,灌注混凝土。

5.施工技术要点

(1)钢筋笼加工,要严格对照设计图纸进行,连接接头长度及位置严格按照设计图纸施工,钢筋间距、数量应满足设计图纸要求。

(2)玻璃纤维筋材质、尺寸、数量及间距均应满足设计图纸及规范要求。

(2)钢筋吊环、吊钩等与钢筋笼主筋焊接牢靠,双面焊≥5d,单面焊≥10d,焊缝满足规范要求。吊点部位采用φ32mm的圆钢进行补强。

(3)吊装施工时,严格控制履带吊站位,沿规划好的行走线路进行水平运输,减少吊运时间,同时控制吊车运行速度,确保钢筋笼平稳移动。

(4)钢筋笼下放前要认真检查各个部位是否准备妥当,重点检查吊点是否存在变化情况,基础是否有异常,吊装部位是否有异常情况等。

(5)下笼时,司机要与司索工配合密切,严格控制下笼速度,确保钢筋笼缓慢入槽,严禁急下。

(6)在下笼过程中,若发生异常声响、钢筋笼钢筋脱落等异常情况时,要及时停止下笼,检查原因,确认是否影响后续施工。

6.结束语

珠江三角洲水资源配置工程土建施工D2标段盾构隧洞段共计设置SZ01#、SZ02#两个工作井,工作井洞门段地连墙整幅设置,单幅宽度及深度较传统地连墙均较大,且洞门处由于采用玻璃纤维筋,钢筋笼整体刚度较差。施工时通过严格控制钢筋加工质量,采用钢筋桁架代替部分玻璃纤维筋桁架并在入孔前拆除替代的钢筋桁架,增强吊装时整体刚度,通过合理的计算布设吊点位置,保证吊装安全。通过合理的施工工艺,2各工作井共计3幅洞门处地连墙已顺利入槽浇筑。较传统的分小幅施工大大缩短了施工时间,保证了施工进度,同时施工质量、安全均满足设计及规范要求。

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