钢筋笼吊装方案84429.docx
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钢筋笼吊装方案84429
上海西站地下南北通道和相关工程
钢筋笼起重吊装方案
上海建工（集团）总公司
上海西站项目经理部
2009年3月
钢筋笼起重吊装方案
1工程概况
建筑概况
11号、15号、16号线车站在铁路上海西站地区形成轨道交通换乘节点，15号线地下一层形成长约120米，宽80米的地下南北通道综合大厅，结合铁路上海西站和其它城市交通配套设施，形成铁路上海西站综合交通枢纽。
15号线车站为地下三层岛式站台车站，车站主体布置在上海西站站场下。
11号线上海西站站位于南北通道南侧，目前已完成大部分土建施工。
16号线车站为地下二层岛式站台车站，车站主体布置在上海西站站场北侧交通路下。
建筑总平面图
（1）地下南北通道综合大厅总长133.24m,总宽82.33m。
（2）15号线车站总净长（外包总长239.71m），标准段净宽22.30m（标准段总宽25.50m），为地下三层13.2m宽岛式站台车站，车站主体分布在上海西站站场下，总建筑面积为14257.00m2。
（3）16号线车站总净长（外包总长307.51m），标准段净宽21.60m（标准段总宽24.00m），为地下二层14.0m宽岛式站台车站，车站主体分布在上海西站站场北侧交通路下，总建筑面积为16298.42m2。
围护结构概况
主体结构采用地下连续墙作为基坑的围护结构，地下一层采用600mm厚地下墙，墙深；地下三层采用1000mm厚地下墙，墙深；地下二层采用800厚地下墙，墙深31m、；地下一层与16号线车站临时封堵墙采用1000mm厚地下墙，墙深。
工程参建单位：
建设单位：
上海真如副中心建设发展有限公司
设计单位：
中铁第四勘察设计院集团有限公司
监理单位：
上海建科监理咨询有限公司
施工单位：
上海建工（集团）总公司
2吊装说明
围护体系地下连续墙最大深度为，笼长，钢筋笼重量相当大，最重钢筋笼约45t重。
为节省施工时间并减少因分节制作带来的不利影响，故决定对钢筋笼采用一次吊装入槽。
在钢筋笼吊放时，拟采用两台大型起重设备，分别作为主吊、副吊，同时作业，先将钢筋笼水平吊起，再在空中通过吊索收放，使钢筋笼沿纵向保持竖直后，撤出副吊，利用主吊吊装钢筋笼入槽。
根据设计要求，拟沿钢筋笼纵向布置三道桁架筋，使得钢筋笼起吊时横向均匀受力，同时使纵向保持良好的抗弯刚度。
计算依据：
《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）
3吊装步骤
钢筋笼吊装过程进，双机停置在钢筋笼的一侧的施工便道，主、副机双机抬吊，主机吊钩吊钢筋笼的顶部范围，副机吊钩起吊钢筋笼底部范围，主、副机均采用铁扁担穿滑轮组进行工作。
主、副吊机同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并逐渐改变笼子的角度使之垂直。
拆下副吊钢丝绳，由主机吊车将钢筋笼移到已挖好槽段处，对准槽段中心按设计要求槽段位置缓慢入槽，并控制其标高。
钢筋笼放置到设计标高后，利用钢板制作的铁扁担搁置在导墙上。
4吊点布置
1）钢筋笼横向吊点布置：
按钢筋笼宽度L，布置2道；
2）钢筋笼纵向吊点布置：
按钢筋笼长度方向，布置6道，主吊吊机设二点，副吊吊机设四点。
具体布置参见下图。
钢筋笼吊装示意图
5钢筋笼吊装加固
1）、钢筋笼吊装加固
本工程钢筋笼采用整幅成型起吊入槽，考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度，根据设计图纸，钢筋笼内的桁架数量按水平筋长度的~个设置。
钢筋吊点处用28mm圆钢加固，转角槽段增加8号槽钢支撑，每4m一根。
钢筋笼最上部第一根水平筋改为Φ28筋，平面用Φ20钢筋作5道剪刀撑以增加钢筋笼整体刚度。
2、钢筋绑扎焊接要求
钢筋来料要有质保书，并与实物进行核对，原材经试验合格后才能使用，焊接材料作好焊接试验，合格后才能投入使用。
主筋搭接优先采用对焊接头，其余当有单面焊接时，焊缝长度满足10d。
搭接错位及接头检验应满足钢筋混凝土规范要求。
钢筋保证平直，表面洁净无油渍，钢筋笼成型用铁丝绑扎，然后点焊牢固，内部交点50％点焊，桁架处100％点焊。
成型完成经验收后投入使用，起吊前对多余的料件予以清理。
4设备选用
1）主吊选用：
300t履带式起重机，主臂长度，主要性能见下表：
工作半径R（m）
有效起重量Q（t）
提升高度H（m）
角度（度）
12
64
79
14
64
78
16
76
18
63
74
2）副吊选用：
QUY150c型150t履带式起重机，主臂长度，主要性能见下表：
工作半径R（m）
负载Q（t）
提升高度H（m）
角度（度）
10
48
80
12
48
77
14
74
16
45
72
3）主要机具、材料一览表
序号
名称
型号
数量
备注
1
主吊铁扁担
2套
2
副吊铁扁担
2套
3
钢丝绳
约200米
4
滑轮
8个
5
卸扣
30只
6
扳手
若干
5吊装计算
按标准幅6m，笼长进行验算。
主要计算内容包括：
钢丝绳强度验算、主、副吊扁担验算、主吊把杆长度验算、吊攀验算、卸扣验算。
计算依据：
《起重吊装常用数据手册》。
钢丝绳强度验算
钢丝绳采用6×37+1，公称强度为1700MPa，安全系数K取6。
序号
钢丝绳型号
型号
K
额定T
1
52mm
6×37+1
6
2
43mm
6×37+1
6
3
32.5mm
6×37+1
6
4
28mm
6×37+1
6
1）主吊扁担上部钢丝绳验算
钢筋笼总重，铁扁担及索具总重约。
吊重：
（+）=
钢丝绳直径：
43mm，[T]=161KN
钢丝绳：
T=P/2sinβ=250/（2×sin60°）=144KN<[T] 满足要求。
2）主吊扁担下部钢丝绳验算
钢丝绳在钢筋笼立起时受力最大。
吊重：
（+）=
钢丝绳直径：
43mm，[T]=161KN
钢丝绳：
T=P/2=125/2=<[T] 满足要求。
3）副吊扁担上部钢丝绳验算
通过受力分析，钢筋笼平放起吊进副吊受力最大，副吊作用力为320KN。
吊重荷载：
320KN
钢丝绳直径：
43mm，[T]=161KN
钢丝绳：
T=P/2=160/2sinβ=160/（2×sin60°）=92KN<[T] 满足要求。
4）副吊扁担下部钢丝绳验算
根据力（矩）平衡，钢丝绳内力为23KN。
钢丝绳直径：
28mm，[T]=68KN
钢丝绳：
T=P=23KN<[T] 满足要求。
主、副吊扁担验算
（1）主吊扁担强度验算
主副铁扁担均采用钢管+钢板组合加工，选用400钢管，50mm厚钢板。
铁扁担有关数据：
400钢管有关数据：
D=40cm，d=38.4cm，壁厚t=8mm，截面面积A＝98.52cm2，重量g=758N/m，截面惯性矩Ix=18932cm4，Iy=18932cm4，截面抵抗矩Wx=947cm3，Wy=947cm3；截面回转半径ix=13.9cm，iy=13.9cm。
钢板有关数据：
H=100cm，b=5cm，截面面积A＝500cm2，重量g=m，截面惯性矩Ix=416667cm4，Iy=1042cm4，截面抵抗矩Wx=8333cm3，Wy=417cm3；截面回转半径ix=28.9cm，iy=1.45cm。
铁扁担组合截面的截面面积、惯性矩及回转半径：
A总=+500=598.52cm2
Ix总=435599cm4
Wx总=9280cm3
ix总=
=27.0cm
Iy总=19974cm4
Wy总=1364cm3
iy总=
=5.8cm
扁担的长细比核算
λx总=l0/ix总=275/=（＜[λ]=150），满足要求
λy总=l0/iy总=275/=（＜[λ]=150），满足要求
铁扁担的内力计算
考虑附加动力系数
g总=（758+）×=m≈mm
铁扁担自重产生的跨中弯矩：
Mx=1/8×g总×l0×l0=1/8××2750×2750=5227578N·mm
侧向弯矩：
My=1/10×Mx=522758N·mm
吊重对铁扁担的轴向压力N
N=tgα=×（450/2）/tg60°=195KN
铁扁担的稳定性验算
λx总=，查《钢结构设计规范》得φx=，βty=，βmx=
NEX=π2EA/λx2=56N
N/（φx×A）+βmxMx/W1x（1-φxN/NEX）+βtyMy/W1y
=
=++=mm2≤[f]=215N/mm2满足要求。
（2）副吊扁担强度验算
主副铁扁担均采用钢管+钢板组合加工，选用400钢管，30mm厚钢板。
铁扁担有关数据：
400钢管有关数据：
D=40cm，d=38.4cm，壁厚t=8mm，截面面积A＝98.52cm2，重量g=758N/m，截面惯性矩Ix=18932cm4，Iy=18932cm4，截面抵抗矩Wx=947cm3，Wy=947cm3；截面回转半径ix=13.9cm，iy=13.9cm。
钢板有关数据：
H=100cm，b=3cm，截面面积A＝300cm2，重量g=2308N/m，截面惯性矩Ix=250000cm4，Iy=308cm4，截面抵抗矩Wx=5000cm3，Wy=150cm3；截面回转半径ix=28.9cm，iy=0.9cm。
铁扁担组合截面的截面面积、惯性矩及回转半径：
A总=+300=398.52cm2
Ix总=268932cm4
Wx总=5947cm3
ix总=
=26.0cm
Iy总=19240cm4
Wy总=1097cm3
iy总=
=6.95cm
扁担的长细比核算
λx总=l0/ix总=275/=（＜[λ]=150），满足要求
λy总=l0/iy总=275/=（＜[λ]=150），满足要求
铁扁担的内力计算
考虑附加动力系数
g总=（758+2308）×=m≈mm
铁扁担自重产生的跨中弯矩：
Mx=1/8×g总×l0×l0=1/8××2750×2750=3478750N·mm
侧向弯矩：
My=1/10×Mx=347875N·mm
吊重对铁扁担的轴向压力N
N=tgα=×（320/2）/tg60°=139KN
铁扁担的稳定性验算
λx总=，查《钢结构设计规范》得φx=，βty=，βmx=
NEX=π2EA/λx2=4N
N/（φx×A）+βmxMx/W1x（1-φxN/NEX）+βtyMy/W1y
=
=++=mm2≤[f]=215N/mm2满足要求。
吊机验算
（1）吊臂长度计算
钢筋笼长度
扁担下钢丝绳高度4.5m
扁担上钢丝绳长高3.6m
吊机吊钓卷上允许高度6.0m
其它扁担高度等约1.0m
吊装余裕高度0.5m
扁担碰吊臂验算：
L=+=9.6m>×tg74°=满足要求
钢筋笼回转碰吊臂验算：
L=+++=15.2m>×tg74°=
起升高度=+++++=
机高2.235m
吊臂长度L≥主吊选用300T履带吊：
主臂长度，角度74度，起升高度63m，额定起重量。
（2）双机抬吊系数（K）整体验算
主吊：
N主吊=N索具=5T Q吊重=45T
K主吊=（45+5）=>
副吊：
N副吊=N索具=5T Q吊重=32T
K主吊=（32+5）=>
卸扣验算
卸扣的选择按主副吊钢丝绳最大受力选择。
主吊卸扣最大受力在钢筋笼完全竖起时，副吊卸扣最大受力在钢筋笼平放吊起时。
1主吊卸扣选择
P1=250/sin60°=289KN
主吊高强卸扣100T：
2只。
P2=125KN
主吊滑轮卸扣50T：
4只
主吊笼子卸扣25T：
8只。
2副吊卸扣选择
P1=160/sin60°=184KN
副吊高强卸扣35T：
2只
P2=160KN
扁担连接滑轮卸扣35T：
4只
副吊扁担下钢丝绳内力：
P3=23KN
卸扣25T：
10只
吊点强度计算
吊点分别采用Q235钢板和Q235钢材的ф28圆钢。
1主吊吊点强度计算：
1）主吊吊环钢筋抗拉强度计算
fv=×14mm×14mm×2×210N/mm2÷Kg÷1000Kg/T=
主吊吊点所承受的最大拉力是钢筋笼拼装后拎直时四个吊点受力时，吊点钢筋所受最大拉力为45T÷4＝。
安全系数取2时，fv=<[fv]=2=，满足需要。
2）焊缝强度计算：
焊缝长度为10d，按300mm计算，焊缝总长为300mm＋300mm＝600mm，焊缝高度10mm，Q235钢焊缝的抗剪强度为吊点焊缝所能承受的理论抗剪力为：
fv＝600mm×10mm×160N/mm2÷Kg÷1000Kg/T×＝；
取安全系数为2，每个吊点焊缝所承受的最大剪力fv=45/4=<[fv]=2=，满足需要。
2副吊吊点强度计算：
起吊时12个吊点同时受力，在起吊、翻转的整个过程中，副吊8个吊点所承受的重量约为钢筋笼的重量的70％，副吊吊点设置同主吊吊设点设置，故每个吊点所承受的作用力满足需要。
搁置钢板强度计算
1）变换吊点搁置板强度计算：
a）变换吊点搁置钢板抗剪强度：
变换吊点搁置钢板采用Q235钢板，外形为150mm×400mm×20mm，抗剪面积为150mm×20mm，每块均焊接在两根主筋上，焊缝长度等于钢板的宽度200mm。
钢板理论所能承受最大抗剪力为：
fv＝150mm×20mm×120N/mm2÷Kg÷1000Kg/T＝，
受力时均为四块搁置钢板同时承受整幅钢筋笼重量，安全系数取2时：
45T÷4＝<÷2＝，满足要求。
b）变换吊点搁置钢板焊缝抗剪强度：
钢板与主筋接触的两个位置焊缝共同受剪，焊缝总长为150mm＋150mm＝300mm，焊缝高度14mm，Q235钢角焊缝的抗剪强度为吊点焊缝所能承受的理论抗剪力为：
fv＝300mm×14mm×160N/mm2÷Kg÷1000Kg/T×＝48T；
取安全系数为2，每个吊点钢板焊缝所承受的最大剪力<48/2=24T，钢板满足要求。
2）变换搁置板所焊接8根主筋强度验算：
变换吊点时钢板所焊接的8根主筋将承受整幅钢筋笼重量。
其理论所能承受抗拉强度为：
f＝16mm×16mm××335N/mm2÷Kg÷1000Kg/T×8＝，
取安全系数为2时：
÷2=>45T，满足要求。
6钢筋笼起吊注意事项
1）在钢筋笼起吊前必须重新检查吊点和搁置板的焊接情况，确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊。
2）在起吊前仔细检查吊具、钢丝绳的完好情况，必须符合安全规范要求。
对于吊具的检查重点是对滑轮及钢丝绳质量的检查，如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑轮有裂纹现象，一律不得使用。
3）在起吊前检查导管仓内是否有异物，如有必须清除。
4）检查导管仓内导向钢筋的连接情况，确保焊接牢固。
5）起吊前必须清除钢筋笼内的杂物，避免在起吊钢筋笼过程中发生高空坠物的事故。
6）起吊必须服从起重工的指挥，确保钢筋笼平稳、安全起吊。
7）钢筋笼在入槽过程中割除导管仓内的加固钢筋，确保导管仓顺直、畅通。
8）钢筋笼在入槽过程总仔细检查接驳器的完好情况，如有发生接驳器或钢筋脱焊和接驳器帽子脱落现象必须马上弥补后再入槽。
9）如钢筋笼下放困难切不可强行冲击下放，必要的时候将钢筋笼重新拎出，对槽段重新处理后再入槽。
7起重设备的安全要求
1）检查设备的卷扬筒的安全情况是否可靠。
2）钢丝绳是否有损伤，发现问题机施更换，确保吊装安全。
3）检查主筋的胫是否有损伤、裂纹、吊钩保险是否完好。
4）检查吊钩的上限位是否灵敏有劲。
5）设备正常有无异常。
6）起重机械就位的位置应准确、坚硬。
7）起重机旋转、平稳。
8）操作人员必须持证上岗。
8起重前必须要做的检查
1）在钢筋笼起吊前必须严格检查吊点和搁置板的焊接情况，确保焊接质量，满足安全要求后方可进行起吊。
2）在起吊前必须仔细检查吊具、锁具、卸克、确保完好。
3）在起吊前应检查钢筋笼内散落的钢筋头及其它物品并及时清除干净，防止起吊时坠落伤及人员。
4）整幅钢筋笼在吊装前必须进行试吊，符合安全要求后方可正式进行吊装作业。
5）起重吊装作业必须严格遵守起重十不吊的规定要求执行。
6）在吊装时应对周围环境进行检查。
7）双机抬吊必须有专人指挥，吊车司机运作幅度不宜太大，必须服从统一口令。
8）建立现场管理网络，对起重吊装作业进行过程管理。
9）详细做好钢筋笼吊装的有关记录备查。
9起重吊装管理网络
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