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廣場基坑圍護工程地連墻鋼筋籠吊裝專項施工方案(33頁)
廣場基坑圍護工程地連墻鋼筋籠吊裝專項施工方案(33頁).doc
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施工方案
上傳人:故事 編號:833964 2023-12-08 32頁 1.87MB

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1、xx中心廣場項目基坑圍護工程(二標段) 地連墻鋼筋籠吊裝專項方案目 錄1 工程概況32 吊裝施工方案42.1 鋼筋籠吊裝方法42.2 施工要點52.3 吊裝滑輪布置63 地鐵側鋼筋籠吊裝驗算63.1 鋼筋籠縱向吊點驗算63.1.1 鋼筋籠橫向吊點驗算93.1.2 轉角幅鋼筋籠吊點設計和驗算93.2 機械選用113.2.1 280T履帶式起重機113.2.2 150T履帶式起重機113.2.3 安全系數的驗算113.3 吊環驗算123.4 鋼絲繩強度驗算123.5 鋼筋籠碰主臂驗算133.6 吊攀驗算143.7 卸扣驗算143.8 主、副吊扁擔驗算153.8.1 鋼扁擔尺寸以及材料參數153.82、.2 建立鋼扁擔分析模型153.8.3 鋼扁擔抗力計算154 非地鐵側鋼筋籠吊裝驗算174.1 吊點設置174.1.1 鋼筋籠縱向吊點驗算174.1.2 鋼筋籠橫向吊點驗算204.1.3 轉角幅鋼筋籠吊點設計和驗算204.2 機械選用224.2.1 200T履帶式起重機224.2.2 100T履帶式起重機224.2.3 安全系數的驗算224.3 吊環驗算234.4 鋼絲繩強度驗算234.5 鋼筋籠碰主臂驗算244.6 吊攀驗算254.7 卸扣驗算254.8 主、副吊扁擔驗算264.8.1 鋼扁擔尺寸以及材料參數264.8.2 建立鋼扁擔分析模型264.8.3 鋼扁擔抗力計算265 路基安全性驗3、算286 吊裝施工技術措施287 主要安全施工措施298 起重前必須要做的檢查309 鋼筋籠起吊應急措施3110 機械配備表3111 管理網絡321 工程概況xx中心廣場項目位于xx園區,基坑由南區和北區組成,運行中的軌道1#線從中間穿過,基坑邊線最近距離軌道交通1號線約9.5m。我局承擔的圍護工程二標段項目基坑面積約6.6萬m2,地下3-4層,開挖深度約15m至22m(局部深坑達24米)。總開挖土方量約70萬m3,為超大型超深基坑工程。基坑工程安全等級為一級。項目所在位置圖 1 xx中心項目平面圖xx中心基坑圍護結構采用地下連續墻,墻厚分為1000mm和800mm兩類,共計350幅:其中804、0mm厚墻體共199幅,1000mm厚墻體共151幅。本工程鋼筋籠長度最長及重量最重為49.4m(地鐵側)和36.9m(非地鐵側);本工程鋼筋籠分別有“”、“L”,“T”,特別是L型鋼筋籠除了橫向桁架筋,剪刀撐外還必須設置相當數量的斜支撐。2 吊裝施工方案本工程根據設計要求鋼筋籠采用整體制作、整體吊裝、空中整體回直、一次入槽的施工方法,采取可靠有效的吊裝施工方案,即理論計算滿足要求和吊裝方案滿足安全施工要求。結合本工程的實際特點:鋼筋籠主要驗算以下兩種即可:(1)靠近地鐵側最長為49.4m,最重為59.5噸(試成槽鋼筋籠重量相對較輕),對此我方考慮到合理機械的充分利用,以吊重59.5t和籠長45、9.4m作為吊裝機械的選擇依據 ;根據以上鋼筋籠重量及長度本吊裝機械選擇為:吊裝鋼筋籠采用主吊為280T,副吊為150T,起吊高度約為49.4米長鋼筋籠進行計算。(2)非地鐵側鋼筋籠最長為36.9m,最重為52噸(試成槽鋼筋籠重量相對較輕),對此我方考慮到合理機械的充分利用,以吊重52t和籠長36.9m作為吊裝機械的選擇依據 ;根據以上鋼筋籠重量及長度本吊裝機械選擇為:吊裝鋼筋籠采用主吊為200T,副吊為100T,起吊高度約為36.9米長鋼筋籠進行計算。其計算依據如下:& 起重吊裝常用數據手冊& 建筑施工計算手冊& 鋼結構設計規范(GB50017-2003)根據上述特點和以往地鐵工程施工經驗,6、我單位采取雙機抬吊四點吊裝、整體回直入槽的吊裝方案。主機選用型280T履帶吊車,副機選用150T履帶吊車。2.1 鋼筋籠吊裝方法鋼筋籠吊放采用雙機抬吊,空中回直。以280t(非地鐵側200t)作為主吊,一臺150t(非地鐵側100t)履帶吊機作副吊機。起吊時必須使吊鉤中心與鋼筋籠重心相重合,保證起吊平衡。地鐵側鋼絲繩長度:主吊機用24m(起吊繩)+14.5m(連接繩)長的鋼絲繩,副吊機用18m(起吊繩)+12(起吊繩)長的鋼絲繩;非地鐵側鋼絲繩長度:主吊機用18m(起吊繩)+12m(連接繩),副吊機用15.9m(起吊繩)+10.6m(起吊繩)。鋼筋籠吊放具體分六步走:第一步:指揮主吊和副吊兩吊7、機轉移到起吊位置,起重工分別安裝吊點的卸扣。第二步:檢查兩吊機鋼絲繩的安裝情況及受力重心后,開始同時平吊。第三步:鋼筋籠吊至離地面0.3m0.5m后,應檢查鋼筋籠是否平穩,后主吊起鉤,根據鋼筋籠尾部距地面距離,隨時指揮副機配合起鉤。第四步:鋼筋籠吊起后,主吊機向左(或向右)側旋轉,副吊機順轉至合適位置,讓鋼筋籠垂直于地面。第五步:指揮起重工卸除鋼筋籠上副吊機起吊點的卸甲,然后遠離起吊作業范圍。第六步:指揮主吊機吊籠入槽、定位,吊機走行應平穩,鋼筋籠上應拉牽引繩。下放時不得強行入槽。2.2 施工要點鋼筋籠制作前應核對單元槽段實際寬度與成型鋼筋籠尺寸,無差異才能上平臺制作。對于閉合幅槽段,應提前復8、測槽段寬度,根據實際寬度調整鋼筋籠寬度。鋼筋籠必須嚴格按設計圖進行焊接,保證其焊接焊縫長度、焊縫質量。鋼筋焊接質量應符合設計要求,吊攀、吊點加強處須滿焊,主筋與水平筋采用點焊連接,鋼筋籠四周及吊點位置上下1米范圍內必須100%的點焊,其余位置可采用50%的點焊,并嚴格控制焊接質量。鋼筋籠制作后須經過三級檢驗,符合質量標準要求后方能起吊入槽。根據規范要求,導墻墻頂面平整度為5mm,在鋼筋籠吊放前要再次復核導墻上4個支點的標高,精確計算吊筋長度,確保誤差在允許范圍內。在鋼筋籠下放到位后,由于吊點位置與測點不完全一致,吊筋會拉長等,會影響鋼筋籠的標高,為確保支撐加密區域的標高,應立即用水準儀測量鋼筋9、籠的籠頂標高,根據實際情況進行調整,將籠頂標高調整至設計標高。鋼筋籠吊放入槽時,不允許強行沖擊入槽,同時注意鋼筋籠基坑面與迎土面,嚴禁放反。擱置點槽鋼必須根據實測導墻標高焊接。鋼筋籠上設置縱、橫向起吊桁架和吊點,使鋼筋籠起吊時有足夠的剛度防止鋼筋籠產生不可復原的變形。為了防止鋼筋籠在起吊、拼裝過程中產生不可復原的變形,各種形狀鋼筋籠均設置縱、橫向桁架,包括每幅鋼筋籠設置兩榀起吊主桁架和加強桁架。起吊桁架前端由三級28“X” 型鋼筋交錯密布構成。橫向桁架每5m布置一道,吊點處加強。對于異形鋼筋籠的起吊,應合理布置吊點的設置,避免擾度的產生,并在過程中加強焊接質量的檢查,避免遺漏焊點。當鋼筋籠剛吊10、離平臺后,應停止起吊,注意觀察是否有異常現象發生,若有則可立即予以電焊加固。2.3 吊裝滑輪布置本項目鋼筋籠吊裝滑輪組安裝布置如下圖所示:圖 2 鋼筋籠吊裝滑輪組布置示意圖3 地鐵側鋼筋籠吊裝驗算3.1 鋼筋籠縱向吊點驗算根據彎矩平衡原理,正負彎矩相等是所受彎矩變形影響最小的原理,上部鋼筋籠吊點位置計算如下:圖 3 鋼筋籠雙機平吊時彎矩圖+M=M其中+M=(1/2)ql12;M=(1/8)ql22-(1/2)ql12;q為分布荷載,M為彎矩。故L2=22 L1,又2L1+3L2=49.4米;得L1=4.1米,L2=11.6米。因此選取B、C、D、E四點,鋼筋籠起吊時彎矩最小,但實際過程中B、C11、D中心為主吊位置,AB距離影響吊裝鋼筋籠。根據實際吊裝經驗以及本工程鋼筋籠鋼筋分布以及預埋件等特點,對各吊點位置進行調整:籠頂下:0.75m15.5m11.65m8.5m+8.5m4.5m(1)鋼筋籠橫向吊點設置:按鋼筋籠寬度L,吊點按0.207L、0.586L、0.207L位置為宜。(2)鋼筋籠縱向吊點設置:鋼筋籠縱向吊點設置五點。(單幅鋼筋籠重:59.5T,另加鐵扁擔2.5T,總重約為62T,籠長49.4m)1)重心計算:M總=1258486.065Kg.m(計算過程略)、G總= 59.5T,重心距籠頂i=M總/G總=21.15 m2)吊點位置為:籠頂下0.75m15.5m11.65m812、.5m+8.5m4.5m吊點布置圖見下圖:圖 4 鋼筋籠(49.4m)吊點布置根據起吊時鋼筋籠平衡得:2TI+2T2=59.5t T10.75+ T116.25+T227.9+ T244.9 =6221.25由以上、式得:T116.1t T2=13.65t 則T116.1/sin50021.01t T2=13.65/sin45019.30t平抬鋼筋籠時主吊起吊重量為2T1= 32.2 t平抬鋼筋籠時副吊起吊重量為2T2= 27.3 t主吊機在鋼筋籠回直過程中隨著角度的增大受力也越大,故考慮主機的最大受力為Q = 59.5t。計算鋼筋籠重量最大在自重荷載作用下的最大撓度值。如此段撓度值在允許范圍13、內,則各段鋼筋籠在自重作用下的撓度值均在允許范圍內。鋼筋籠撓度計算示意圖如下圖所示:圖 5 撓度計算示意圖根據設計圖紙鋼筋籠全長配筋并不一致,但為了計算上的方便,將鋼筋的重量假定為均勻分布,而將鋼筋籠剛度考慮因配筋不同而引起的差異。根據設計圖紙,令鋼筋籠頂到其下5.45m處為A斷面,其斷面鋼筋布置圖如下圖所示,其抗彎剛度為0.41103m4。圖 6 A斷面鋼筋分布圖令5.45m處到10.50m處為B斷面,其斷面鋼筋布置圖如下圖所示,其抗彎剛度為0.72103m4。圖 7 B斷面鋼筋分布圖令10.45m處到49.40m處為C斷面,其斷面鋼筋布置圖如下圖所示,其抗彎剛度為0.84102m4。圖 814、 C斷面鋼筋分布圖取鋼筋的彈性模量為2.11011Pa。采用ABAQUS建模,求得在自重荷載作用下的撓度圖如下圖所示。圖9 自重荷載作用下撓度圖在自重荷載作用下其最大撓度為2.49cm。變形在控制范圍。3.1.1 鋼筋籠橫向吊點驗算根據彎矩平衡原理,正負彎矩相等是所受彎矩變形影響最小的原理,鋼筋籠橫向受力彎矩圖如下: 圖 10 鋼筋籠豎向吊起時彎矩圖+M=M其中+M=(1/2)q112M=(1/8)ql22-(1/2)ql12,q為分布荷載,M為彎矩故,又2L1+L2=5m;得L1=1.0米,L2=3.0米,根據本工程鋼筋籠主筋分布,吊點位置調整至0.9m+3.2m+0.9m。3.1.2 轉角15、幅鋼筋籠吊點設計和驗算轉角幅鋼筋籠縱向吊點和一字幅相同在這里就不在累述。轉角幅鋼筋籠橫向吊點設計先將鋼筋籠在橫向分成4個部分,分別求解各部分重心位置既A、B、C、D四點,并以B點為原點建立直角坐標系,求解整個鋼筋籠的重心坐標。圖 11 轉角幅重心及吊點計算圖求解鋼筋籠重心E坐標 X=(GA1259+ GC158+ GD158)(GA+ GB + GC+ GD)=417 Y=(GA159+ GC1359+ GD2018)(GA+ GB + GC+ GD)=716求解鋼筋籠橫向吊點坐標 F(159,y1) H(x1,158) 68417=34x1+34159 則x1=675 68716=34y1+16、34158 則y1=1274所以F吊點設置為距鋼筋籠端頭距離為:2150-675-382=1143mm所以H吊點設置為距鋼筋籠端頭距離為:2400-1274-382=744mm圖 12 轉角幅吊點設置圖3.2 機械選用3.2.1 280T履帶式起重機280履帶式起重機,拔桿接67m,主要性能見表:表 1 280t履帶吊主要性能表起重半徑R(m)有效起重量Q(t)角度(度)1076.4781171.2781267.3781364.078注:、吊機配備7cm厚鐵扁擔,鐵扁擔及料索具總重約2.5 t。3.2.2 150T履帶式起重機150t履帶式起重機,拔桿接45m,主要性能見表:表 2 150t履17、帶吊主要性能表起重半徑R(m)有效起重量Q(t)角度(度)1056.2781250.7781440.9781634.078注:、吊機配備小鐵扁擔,鐵扁擔及料索具總重約1.5 t。3.2.3 安全系數的驗算1、雙機抬吊系數(K)計算1)、主吊N主機32.2t N索2.5 t Q吊重76.4tK主(32.2+2.5)/76.4= 0.454注:主機作業半徑控制在10m以內。2)、副吊N副機=27.3t N索=1.5 t Q吊重=56.2 tK副= (27.3+1.5)/56.2= 0.51注:副機作業半徑控制在10m以內。2、主吊獨立作業N主機59.5 t N索2.5 t Q吊重76.4tK主(518、9.5+ 2.5)/76.4= 0.79注:主機作業半徑控制在10m以內。吊點選擇:吊點處節點加強,按吊裝要求,鋼筋籠進行局部加強。折線型鋼筋籠吊裝:為了使本鋼筋籠回直后基本垂直,必須根據重心位置合理選擇吊點位置。起吊鋼筋籠過程中主副吊起重半徑及起重角度均需控制在額定的范圍內。3.3 吊環驗算鋼筋籠上的吊環根據節點大樣圖,地下連續墻鋼筋籠加強筋布置圖中的吊筋設置如下:地連墻設置36。該吊環數量可根據鋼筋籠重量按比例調整以滿足本工程施工需要。3.4 鋼絲繩強度驗算鋼絲繩采用637+1,公稱強度為1550MPa,安全系數K取6。由起重吊裝常用數據手冊查得鋼絲繩數據如下表:表 3 鋼絲繩機械性能序號19、鋼絲繩型號(mm)鋼絲繩在公稱抗拉強度1400MPa時破斷拉力總和(kN)K容許拉力 t12429567.0222635168.3632841269.81430478611.38532.5548.5613.06634.5624.5614.87736.5705616.79839790618.81943975.5623.231047.51180628.1011521405633.4512561645639.171360.51910645.4814652195652.261566.52315653.9916722715663.323.4.1、主吊機扁擔上部(吊鉤與鐵扁擔之間)鋼絲繩驗算鋼絲繩在鋼筋籠20、豎立起來時受力最大。吊重:Q1 =Q+G吊=59.5t +2.5t = 62T鋼絲繩直徑:52 mm,T=33.45 t 鋼絲繩走雙根:T= Q1 /4sin600=24.65 t T 滿足要求3.4.2、主吊扁擔下部(鐵扁擔與鋼筋之間)鋼絲繩驗算鋼絲繩在鋼筋籠豎立起來時受力最大。吊重:Q=62 t鋼絲繩直徑:39mm,T=18.81 t; 鋼絲繩:T=Q/6 =62/6 =10.33 t T 滿足要求。3.4.3、副吊扁擔上部(吊鉤與鐵扁擔之間)鋼絲繩驗算通過鋼筋籠在起吊過程中的受力分析,知副吊最大作用力Q1 = T2+G吊 28.7。鋼絲繩直徑:43mm,T=23.23 t 鋼絲繩走雙根:21、T= Q1 /4sin600=10.74t T 滿足要求3.4.4、副吊扁擔下部(鐵扁擔與鋼筋之間)鋼絲繩驗算通過鋼筋籠在起吊過程中的受力分析,知鋼絲繩最大內力為2T2 =27 .2t。鋼絲繩直徑:39mm,T=18.81 t。鋼絲繩:T = T2/2=13.6 t T 滿足要求。3.5 鋼筋籠碰主臂驗算主吊把竿長度驗算鋼筋籠長度49.4m扁擔下鋼絲繩高度4.5 m扁擔上鋼絲繩高度3.5m吊機吊鉤卷上允許高度4.5 m其它扁擔高度等約1.0 m吊裝余裕高度1.0 m扁擔碰吊臂驗算:L=4.5+3.5=8 m1.8tg75.8=7.11 m 滿足要求鋼筋籠回卷碰吊臂驗算:L=4.5+3.5+4.22、5+1.0=13.5 m3tg75.8=11.86 m提升高度=4.5+3.5+4.5+1+49.4+1.0=63.9 m機高2.5 m吊臂長度L(63.9-2.5)/sin75.80=63.34 m主吊選用280T履帶吊:主臂長度67m,角度75.8度,額定起重量76.4T,滿足要求。3.6 吊攀驗算鋼筋籠上共設置12個吊攀,其中,主吊下設6個吊攀,副吊下設6個吊攀,分析鋼筋籠起吊狀態,當鋼筋籠在垂直方向時,吊攀數量最少(只有主吊6個吊攀受力),受力最大。吊攀使用36鋼筋,每根鋼筋的允許抗拉力:N=r2210=213.6kN如果6根吊攀同時受力,則213.66=1281.6kN812.4kN23、吊攀強度滿足要求。3.7 卸扣驗算卸扣的選擇按主副吊鋼絲繩最大受力選擇。主吊卸扣最大受力在鋼筋籠完全豎起時,副吊卸扣最大受力在鋼筋籠平放吊起時。a、主吊卸扣選擇P1=62/4sin600=22.65 t主吊高強卸扣35 t:2只。主吊扁擔下鋼絲繩內力:P2=13.82 t主吊籠子卸扣35 t:4只。b、副吊卸扣選擇P1=28.7/4sin600=8.65 t副吊高強卸扣25 T:2只。副吊扁擔下鋼絲繩內力:P2=9.54 t副吊籠子卸扣20 T:6只3.8 主、副吊扁擔驗算主副鐵扁擔均采用70mm鋼板加工,扁擔長4m,扁擔上部吊點孔位間距2.5m。3.8.1 鋼扁擔尺寸以及材料參數圖 13 鋼24、扁擔尺寸示意圖鋼扁擔采用45號鋼板加工制作而成。GB/T699-1999標準規定45號鋼抗拉強度為600MPa,屈服強度為355MPa,抗剪強度為410MPa。 擠壓強度為拉伸強度的22.5倍;鋼扁擔的尺寸見上圖(圖中標注單位均為mm)所示,鋼扁擔厚度為70mm,孔徑均為90mm。3.8.2 建立鋼扁擔分析模型鋼扁擔分析模型如下圖所示。圖 14 鋼扁擔分析模型3.8.3 鋼扁擔抗力計算(1)扁擔橫向最小橫截面如下圖所示圖 15 最小截面示意圖則豎向承受最大拉伸荷載為換算質量為:小結:由豎向拉伸抗力計算可知,此種型號扁擔豎向可承受14900t。(2)豎向最小橫截面如下圖所示圖 16 豎向最小橫截25、面示意圖則豎向截面承受最大剪力為:換算為質量為:(3)鋼扁擔孔周承載計算圖 17 孔周最小截面計算示意圖計算面積為:上部: 下部: 則單孔承受最大剪力為:上部: 下部: 換算為質量為:上部: 下部: 綜上,從最大拉伸考慮,鋼扁擔可承受最大起吊質量為14900t;從扁擔最小截面承受最大剪力來考慮,鋼扁擔可起吊重量為1463.7t;而從單孔周邊最大承載來考慮,鋼扁擔可起吊最大重量為t和t(橫向三點吊)或t(橫向兩點吊)。故比較以上可知,此種型號鋼扁擔可起吊最大重量為688.8t(橫向三點吊)或574t(橫向兩點吊),取安全系數為5,則此種型號扁擔起吊重量應t或t。滿足要求;4 非地鐵側鋼筋籠吊裝驗26、算4.1 吊點設置4.1.1 鋼筋籠縱向吊點驗算根據彎矩平衡原理,正負彎矩相等是所受彎矩變形影響最小的原理,上部鋼筋籠吊點位置計算如下:圖 18 鋼筋籠雙機平吊時彎矩圖+M=M其中+M=(1/2)ql12;M=(1/8)ql22-(1/2)ql12;q為分布荷載,M為彎矩。故L2=22 L1,又2L1+3L2=36.9米;得L1=3.8米,L2=10.9米。因此選取B、C、D、E四點,鋼筋籠起吊時彎矩最小,但實際過程中B、C、D中心為主吊位置,AB距離影響吊裝鋼筋籠。根據實際吊裝經驗以及本工程鋼筋籠鋼筋分布以及預埋件等特點,對各吊點位置進行調整:籠頂下:0.75m12.5m6.65m7.5m+27、7.5m2.0 m(1)鋼筋籠橫向吊點設置:按鋼筋籠寬度L,吊點按0.207L、0.586L、0.207L位置為宜。(2)鋼筋籠縱向吊點設置:鋼筋籠縱向吊點設置五點。(單幅鋼筋籠重:52T,另加鐵扁擔2.5T,總重約為54.5T,籠長36.9m)1)重心計算:M總=969.8.065Kg.m(計算過程略)、G總=52T,重心距籠頂i=M總/G總=18.65m2)吊點位置為:籠頂下0.75m12.5m6.65m7.5m+7.5m2m吊點布置圖見下圖:圖 19 鋼筋籠(36.9m)吊點布置根據起吊時鋼筋籠平衡得:2TI+2T2=52t T10.75+ T113.25+T219.9+ T234.9 28、=54.518.65由以上、式得:T113.5t T2=12.5t 則T113.5/sin45019.089t T2=12.5/sin45017.675t平抬鋼筋籠時主吊起吊重量為2T1= 27 t平抬鋼筋籠時副吊起吊重量為2T2= 25 t主吊機在鋼筋籠回直過程中隨著角度的增大受力也越大,故考慮主機的最大受力為Q = 52t。計算鋼筋籠重量最大在自重荷載作用下的最大撓度值。如此段撓度值在允許范圍內,則各段鋼筋籠在自重作用下的撓度值均在允許范圍內。鋼筋籠撓度計算示意圖如下圖所示圖 20 撓度計算示意圖根據設計圖紙鋼筋籠全長配筋并不一致,但為了計算上的方便,將鋼筋的重量假定為均勻分布,而將鋼筋籠29、剛度考慮因配筋不同而引起的差異。根據設計圖紙,令鋼筋籠頂到其下5.45m處為A斷面,其斷面鋼筋布置圖如下圖所示,其抗彎剛度為0.40103m4。圖 21 A斷面鋼筋分布圖令5.45m處到10.50m處為B斷面,其斷面鋼筋布置圖如下圖所示,其抗彎剛度為0.69103m4。圖 22 B斷面鋼筋分布圖令10.45m處到36.90m處為C斷面,其斷面鋼筋布置圖如下圖所示,其抗彎剛度為0.64102m4。圖 23 C斷面鋼筋分布圖取鋼筋的彈性模量為2.11011Pa。采用ABAQUS建模,求得在自重荷載作用下的撓度圖如下圖所示。圖 24 自重荷載作用下撓度圖在自重荷載作用下其最大撓度為1.75cm。變形30、在控制范圍。4.1.2 鋼筋籠橫向吊點驗算根據彎矩平衡原理,正負彎矩相等是所受彎矩變形影響最小的原理,鋼筋籠橫向受力彎矩圖如下: 圖 25 鋼筋籠豎向吊起時彎矩圖+M=M其中+M=(1/2)q112M=(1/8)ql22-(1/2)ql12,q為分布荷載,M為彎矩故,又2L1+L2=5m;得L1=1.0米,L2=3.0米,根據本工程鋼筋籠主筋分布,吊點位置調整至0.9m+3.2m+0.9m。4.1.3 轉角幅鋼筋籠吊點設計和驗算轉角幅鋼筋籠縱向吊點和一字幅相同在這里就不在累述。轉角幅鋼筋籠橫向吊點設計先將鋼筋籠在橫向分成4個部分,分別求解各部分重心位置既A、B、C、D四點,并以B點為原點建立直31、角坐標系,求解整個鋼筋籠的重心坐標。圖 26 轉角幅重心及吊點計算圖求解鋼筋籠重心E坐標 X=(GA1259+ GC158+ GD158)(GA+ GB + GC+ GD)=417 Y=(GA159+ GC1359+ GD2018)(GA+ GB + GC+ GD)=716求解鋼筋籠橫向吊點坐標 F(159,y1) H(x1,158) 68417=34x1+34159 則x1=675 68716=34y1+34158 則y1=1274所以F吊點設置為距鋼筋籠端頭距離為:2100-675-382=1143mm所以H吊點設置為距鋼筋籠端頭距離為:2400-1274-382=744mm圖 27 轉角32、幅吊點設置圖4.2 機械選用4.2.1 200T履帶式起重機200履帶式起重機,拔桿接52m,主要性能見表:表 4 200t履帶吊主要性能表起重半徑R(m)有效起重量Q(t)角度(度)1072.6781171.1781268.4781358.678注:、吊機配備7cm厚鐵扁擔,鐵扁擔及料索具總重約2.5 t。4.2.2 100T履帶式起重機100t履帶式起重機,拔桿接39m,主要性能見表:表 5 100t履帶吊主要性能表起重半徑R(m)有效起重量Q(t)角度(度)938.4781036.4781229.6781423.978注:、吊機配備小鐵扁擔,鐵扁擔及料索具總重約1.5t。4.2.3 安全33、系數的驗算1、雙機抬吊系數(K)計算1)、主吊N主機27t N索2.5 t Q吊重72.6tK主(27+2.5)/72.6= 0.406注:主機作業半徑控制在10m以內。2)、副吊N副機=25t N索=1.5 t Q吊重=38.4 tK副= (25+1.5)/38.4= 0.69注:副機作業半徑控制在10m以內。2、主吊獨立作業N主機52 t N索2.5 t Q吊重72.6tK主(52+ 2.5)/72.6= 0.75注:主機作業半徑控制在10m以內。吊點選擇:吊點處節點加強,按吊裝要求,鋼筋籠進行局部加強。折線型鋼筋籠吊裝:為了使本鋼筋籠回直后基本垂直,必須根據重心位置合理選擇吊點位置。起吊34、鋼筋籠過程中主副吊起重半徑及起重角度均需控制在額定的范圍內。4.3 吊環驗算鋼筋籠上的吊環根據節點大樣圖,地下連續墻鋼筋籠加強筋布置圖中的吊筋設置如下:地連墻設置36。該吊環數量可根據鋼筋籠重量按比例調整以滿足本工程施工需要。4.4 鋼絲繩強度驗算鋼絲繩采用637+1,公稱強度為1550MPa,安全系數K取6。由起重吊裝常用數據手冊查得鋼絲繩數據如下表:表 6 鋼絲繩機械性能序號鋼絲繩型號(mm)鋼絲繩在公稱抗拉強度1400MPa時破斷拉力總和(kN)K容許拉力 t12429567.0222635168.3632841269.81430478611.38532.5548.5613.06634.35、554.54.5614.87736.5705616.79839790618.81943975.5623.231047.51180628.1011521405633.4512561645639.171360.51910645.4814652195652.261566.52315653.9916722715663.324.4.1 主吊機扁擔上部(吊鉤與鐵扁擔之間)鋼絲繩驗算鋼絲繩在鋼筋籠豎立起來時受力最大。吊重:Q1 =Q+G吊=52t +2.5t = 54.5T鋼絲繩直徑:52 mm,T=33.45 t 鋼絲繩走雙根:T= Q1 /4sin600=19.65 t T 滿足要求4.4.2 主吊扁擔36、下部(鐵扁擔與鋼筋之間)鋼絲繩驗算鋼絲繩在鋼筋籠豎立起來時受力最大。吊重:Q=54.5 t鋼絲繩直徑:39mm,T=18.81 t; 鋼絲繩:T=Q/6 =54.5/6 =9.08 t T 滿足要求。4.2.3 副吊扁擔上部(吊鉤與鐵扁擔之間)鋼絲繩驗算通過鋼筋籠在起吊過程中的受力分析,知副吊最大作用力Q1 = T2+G吊 23.5。鋼絲繩直徑:43mm,T=23.23 t 鋼絲繩走雙根:T= Q1 /4sin600=8.65t T 滿足要求4.2.4 副吊扁擔下部(鐵扁擔與鋼筋之間)鋼絲繩驗算通過鋼筋籠在起吊過程中的受力分析,知鋼絲繩最大內力為2T2 =22t。鋼絲繩直徑:39mm,T=1837、.81 t。鋼絲繩:T = T2/2=11 t T 滿足要求。4.5 鋼筋籠碰主臂驗算主吊把竿長度驗算鋼筋籠長度36.9m扁擔下鋼絲繩高度4.5 m扁擔上鋼絲繩高度3.5m吊機吊鉤卷上允許高度4.5 m其它扁擔高度等約1.0 m吊裝余裕高度1.0 m扁擔碰吊臂驗算:L=4.5+3.5=8 m1.8tg75.8=7.11 m 滿足要求鋼筋籠回卷碰吊臂驗算:L=4.5+3.5+4.5+1.0=13.5 m3tg75.8=11.86 m提升高度=4.5+3.5+4.5+1+36.9+1.0=50.4 m機高2.5 m吊臂長度L(50.4-2.5)/sin75.80=49.4 m主吊選用200T履帶吊38、:主臂長度52m,角度75.8度,額定起重量72.6T,滿足要求。4.6 吊攀驗算鋼筋籠上共設置12個吊攀,其中,主吊下設6個吊攀,副吊下設6個吊攀,分析鋼筋籠起吊狀態,當鋼筋籠在垂直方向時,吊攀數量最少(只有主吊6個吊攀受力),受力最大。吊攀使用36鋼筋,每根鋼筋的允許抗拉力:N=r2210=213.6kN如果6根吊攀同時受力,則213.66=1281.6kN622.4kN吊攀強度滿足要求。4.7 卸扣驗算卸扣的選擇按主副吊鋼絲繩最大受力選擇。主吊卸扣最大受力在鋼筋籠完全豎起時,副吊卸扣最大受力在鋼筋籠平放吊起時。a、主吊卸扣選擇P1=54.5/4sin600=20.65 t主吊高強卸扣3539、 t:2只。主吊扁擔下鋼絲繩內力:P2=13.82 t主吊籠子卸扣35 t:4只。b、副吊卸扣選擇P1=23.5/4sin600=9.65 t副吊高強卸扣25 T:2只。副吊扁擔下鋼絲繩內力:P2=9.54 t副吊籠子卸扣20 T:6只4.8 主、副吊扁擔驗算主副鐵扁擔均采用70mm鋼板加工,扁擔長4m,扁擔上部吊點孔位間距2.5m。4.8.1 鋼扁擔尺寸以及材料參數圖 28 鋼扁擔尺寸示意圖鋼扁擔采用45號鋼板加工制作而成。GB/T699-1999標準規定45號鋼抗拉強度為600MPa,屈服強度為355MPa,抗剪強度為410MPa。 擠壓強度為拉伸強度的22.5倍;鋼扁擔的尺寸見上圖(圖中40、標注單位均為mm)所示,鋼扁擔厚度為70mm,孔徑均為90mm。4.8.2 建立鋼扁擔分析模型鋼扁擔分析模型如下圖所示。圖 29 鋼扁擔分析模型4.8.3 鋼扁擔抗力計算(1)扁擔橫向最小橫截面如下圖所示:圖 30 最小截面示意圖則豎向承受最大拉伸荷載為:換算質量為:小結:由豎向拉伸抗力計算可知,此種型號扁擔豎向可承受14900t。(2)豎向最小橫截面如下圖所示:圖 31 豎向最小橫截面示意圖則豎向截面承受最大剪力為:換算為質量為:(3)鋼扁擔孔周承載計算圖 32 孔周最小截面計算示意圖計算面積為:上部: 下部: 則單孔承受最大剪力為:上部: 下部: 換算為質量為:上部: 下部: 綜上,從最大41、拉伸考慮,鋼扁擔可承受最大起吊質量為14900t;從扁擔最小截面承受最大剪力來考慮,鋼扁擔可起吊重量為1463.7t;而從單孔周邊最大承載來考慮,鋼扁擔可起吊最大重量為t和t(橫向三點吊)或t(橫向兩點吊)。故比較以上可知,此種型號鋼扁擔可起吊最大重量為688.8t(橫向三點吊)或574t(橫向兩點吊),取安全系數為5,則此種型號扁擔起吊重量應t或t。滿足要求; 5 路基安全性驗算當鋼筋籠完全豎立完全由主吊受力時,為最不理想工況,此時路基受力最大。N1(起重機自重)=280T、N2(鋼筋籠自重)=62T;履帶面積S=1m*8m*2=16m2P=(N1+N2)/S=342T/16=21MPa2542、MPa場地內施工便道采用的是C25混凝土施工便道穩定性滿足要求。6 吊裝施工技術措施(1)由于鋼筋籠幅寬大多為6m左右,完全起吊后難于在空中旋轉翻面,而履帶吊的把桿長度、起吊角度又受到最大起重量的限制,因此起吊前主吊停靠位置要考慮到吊裝鋼籠的方便性,避免起吊后再旋轉鋼筋籠,而且在制作鋼筋籠時也需要根據主吊停靠位置事先考慮到開挖面和迎土面的方向,避免在起吊過程中旋轉鋼筋籠。施工人員及起重指揮在吊裝每一幅鋼筋籠前都應該根據鋼筋籠特點做好相應的具體的起吊方案和措施,避免起吊過程中出現鋼筋籠無法旋轉的情況發生。(2)吊裝施工道路在吊裝開行路線下面鋪設3cm厚鋼板,確保吊車行走道路平整,高差控制在2cm43、3cm。(3)鋼筋籠吊裝之前,做到自檢合格后,報請總包及監理驗收、檢驗符合要求后,簽發鋼筋籠吊放交底。(4)鋼筋籠起吊之前,再派專人對鋼筋籠進行巡檢,確保鋼筋籠內無短鋼筋等遺留物,并清除干凈。(5)鋼筋籠吊裝之前,組織施工班組進行技術、安全交底,并有書面資料,對鋼筋籠的重量、長度進行明確及吊裝的主、副吊車停機位置。(6)鋼筋籠吊裝時,配備專職起重指揮,以主機起重指揮為主,副機起重指揮配合主機起重指揮,確保鋼筋籠在吊裝過程中合理受力。(7)鋼筋籠吊裝時,先由雙機進行抬吊同步起吊,起吊到一定高度后,鋼筋籠受力穩定,副機配合主機進行鋼筋籠吊裝回直。防止鋼筋籠散架安全技術措施(8)焊縫檢查,避免咬肉,44、轉角幅必須設置角撐。(9)吊放鋼筋籠專職安全員,鋼筋籠制作督查員必須到場,分別配合檢查吊放環境及鋼筋籠各吊點及料索的情況,符合安全吊放要求后才可正式吊放。(10)鋼筋籠定位精確度控制措施A 鋼筋翻樣認真按設計圖紙翻樣。B 鋼筋籠制作根據翻樣單,正確布置鋼筋、鋼筋連接器,并焊接牢固。C 測量導墻標高,正確。換算吊攀鋼筋的長度,焊接擱置槽鋼、吊攀鋼筋長度要準確無誤,并應驗收。D 擱置槽鋼統一、用10#槽鋼,避免擱置槽鋼亂用而導致標高錯誤。E 鋼筋籠制作前應核對單元槽段實際寬度與成型鋼筋尺寸,無差異才能上平臺制作。F 鋼筋籠吊放入槽時,不允許強行沖擊入槽,同時注意鋼筋籠基坑面與迎土面,嚴禁放反。擱置45、點槽鋼必須根據實測導墻標高焊接。 根據實測的導墻標高,嚴格控制鋼筋連接器的埋設標高。(11)與建筑物較近處A 建筑物外墻:構筑物暫停使用,并用安全網隔離。B 鋼筋籠入槽前用安全繩拉離建筑物,保證鋼筋籠運輸平穩,專人指揮吊裝及安全監督是否對建筑物有安全隱患。7 主要安全施工措施(1)檢查設備的卷揚筒的安全情況是否可靠。(2)鋼絲繩是否有損傷,發現問題機施更換,確保吊裝安全。(3)檢查主筋的脛是否有損傷、裂紋、吊鉤保險是否完好。(4)檢查吊鉤的上限位是否靈敏有勁。(5)設備正常有無異常。(6)起重機械就位的位置應準確平穩、地坪應堅硬。(7)起重機旋轉、平穩。(8)操作人員必須持證上崗。(9)吊車作46、業時,必須在專人指揮下進行,做到定機、定人、定指揮。嚴格控制吊車回轉半徑,避免觸及周圍建筑物與高壓線。嚴禁高空拋物,以免傷人。(10)分部分項安全施工交底工作必須由當班施工員根據當時施工條件及作業環境,生產條件作安全交底,并要有記錄。(11)鋼筋籠吊放前,對鋼筋籠制作必須實行三檢制:班組自檢,項目體人員復查,專職人員專檢確保起吊安全,方可起吊。(12)鋼筋籠吊放過程中,在高空拆換吊點鋼絲繩時,必須佩帶好安全帶。(13)危險源控制危險源是針對施工現場工作范圍內,使用機械,壓力容器,施工用電,臨邊設置沒有按制定的操作規程和規定執行,或者現場有關管理人員管理上的疏漏,易誘發安全事故苗子和造成安全事故47、。本工程危險源是鋼筋籠制作、吊裝、施工用電、臨邊防護及機械管理使用。鋼筋籠制作、吊裝控制包括:電焊焊接質量,防鋼筋籠散架的技術措施,吊裝的技術措施等。8 起重前必須要做的檢查(1) 在鋼筋籠起吊前必須嚴格檢查吊點和擱置板的焊接情況,確保焊接質量,滿足安全要求后方可進行起吊。(2) 在起吊前必須仔細檢查吊具、鎖具、卸扣、確保完好。(3) 在起吊前應檢查鋼筋籠內散落的鋼筋頭及其它物品并及時清除干凈,防止起吊時墜落傷及人員。(4) 整幅鋼筋籠在吊裝前必須進行試吊,符合安全要求后方可正式進行吊裝作業。(5) 起重吊裝作業必須嚴格遵守起重十不吊的規定要求執行。(6) 在吊裝時應對周圍環境進行檢查。(7)48、 雙機抬吊必須有專人指揮,吊車司機運作幅度不宜太大,必須服從統一口令。(8) 建立現場管理網絡,對起重吊裝作業進行過程管理。(9) 詳細做好鋼筋籠吊裝的有關記錄備查。9 鋼筋籠起吊應急措施由于鋼筋籠是一個剛性較差的龐然大物,起吊時可能會變形散架,發生安全事故。因此在起吊前和起吊過程中須有如下措施:(1)現場要有專職的鋼筋籠的起吊指揮,在起吊鋼筋籠的過程中包括吊車駕駛員在內的所有人員必須服從專職指揮一個人的統一協調;(2)鋼筋籠起吊前一定要對現場做好必要的清理工作,保證現場道路通暢,以便一旦發生事故時人員能及時疏散,并保證在鋼籠起吊半徑30m范圍內除吊裝人員外無其他施工人員作業。(3)一旦發生不49、必要的鋼籠散架事故,則立即組織人員,對損壞的鋼籠進行修復或重新制作,以盡量縮短槽段的暴露時間,必要時可將槽段全部回填。10 機械配備表表 7 吊裝施工設備及相關機械一覽表序號設備名稱規格單位數量備注1履帶吊機280t臺1地鐵側鋼筋籠吊裝2履帶吊機150t臺13履帶吊機200t臺1非地鐵側鋼筋籠吊裝5履帶吊機100t臺16電焊機臺40鋼筋制作用7套絲機臺12鋼筋制作用8鋼筋彎曲機GJ7-40臺3鋼筋制作用9鋼筋切斷機GJ5-40臺3鋼筋制作用10槽鋼槽12(單根6m) 根150用于鋼筋籠加工平臺11小區域照明用電套6夜間吊放鋼筋籠用12鋼筋加工臺36m(54m)6m個313配電箱3#只5014鐵扁擔50/70鐵扁擔付2吊放鋼筋籠用11 管理網絡圖 33 管理網絡
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