论文部分内容阅读
摘要：近年来，我国随着城市基础设施建设的进程，很多城市都掀起轨道交通建设的高潮。目前，国内轨道交通车站施工大部分还是采用明挖法，基坑围护结构主要是旋喷桩、地下连续墙等支护方式。在众多的支护方法中，地下连续墙以刚度大、抗渗性能好、整体性强、位移控制效果好等突出的优点和广泛的适用性而得到了越来越多的应用。
关键词：地下连续墙、钢筋笼、吊装、受力
中图分类号：TU476+.3 文献标识码：A
地下连续墙施工工艺当中，钢筋笼吊装属于地下连续墙施工中的重点和难点，钢筋笼吊装方案的优劣直接影响着项目成本、质量和安全，所以很多施工单位都把地下连续墙施工中的钢筋笼吊装作为施工重难点，现对地下连续墙钢筋笼吊装受力简算进行简单分析。为了保证钢筋笼吊装安全，吊车型号和吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算。
一、 吊点设置验算
地下连续墙通常幅宽4-6m，墙长40m以上，因为重量过大，吊装时需要两台吊车配合起吊，若吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体散架，无法起吊，因此吊点的位置确定是吊装过程中的一个关键步骤。
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，对钢筋笼的横向、纵向吊点位置（见图1）进行计算。
图1 钢筋笼纵向受力弯矩
二、 吊装设备选用验算
地下连续墙钢筋笼吊装通常采用两台履带吊车配合作业，起吊时主吊负责提升钢筋笼，副吊辅助，并保证钢筋笼平衡。吊车选型验算是吊装安全的重要保证。
1、履带吊受力验算
首先根据钢筋笼配筋，计算出钢筋笼重心取值i。根据起吊时保持钢筋笼平衡的原则，计算吊点受力情况。进而计算吊车最大受力情况是否满足选型吊车要求。（下图为常见钢筋笼起吊受力简图）
图2 常见钢筋笼受力简图
2、主吊臂长验算
根据钢筋笼长、吊装工具长度、旋转角度和钢筋重量，核算选用主吊主臂长度、提升高度、额定起重量是否满足要求。
三、吊装工具验算
地下连续墙钢筋笼吊装常用工具有：钢丝绳、起吊扁担、吊环、卸扣等。为保证起吊过程的安全、吊装方案的经济，选用合适规格的吊装工具，并在不同部位也选择不同规格的工具。
1、起吊扁担简算
起吊扁担（大样见图3）是吊车与钢筋笼之间的连接工具，用于保证钢筋笼吊装过程中横向受力平衡。
起吊扁担由钢板加工制成，在钢板中切割吊孔（吊耳），安放卸扣连接钢丝绳。吊装过程中主要靠吊耳受力，因此吊耳简算为起吊扁担重点。
图3 起吊扁担大样
（1）查询钢材的孔壁抗拉应力[σκ]
（2）扁担吊耳壁实际拉应力σκ计算：
σκ=σcj×（R2+r2）/（R2-r2），应满足≤0.8[σκ]要求。其中：
σcj—为局部紧接承压应力；σκ—为吊耳的孔壁拉应力；
R—为吊耳的半径； r—为吊耳内轴的半径。
2、钢丝绳验算
整个吊装系统中，各部位钢丝绳受力均不同，為从施工成本角度考虑，各部位选用不同直径钢丝绳，并分别进行受力简算。
查手册知破断拉力总和P，钢丝绳破断拉力换算系数a＝0.82，则换算强度S＝a×P/K。分别计算各受力点钢丝绳拉力，保证各钢丝绳受拉力在规范允许范围内。
3、吊环验算
吊环是钢丝绳吊装钢筋笼受力拉环，有钢筋加工而成，直接连接于钢筋笼主筋之上，均摊整个钢筋笼受力。
验算中需计算钢筋抗拉力N=πr2×[σ]大于单个吊环受力。
4、卸扣验算
卸扣的选择与主副吊钢丝绳最大受力有关。主吊卸扣在钢筋笼完全竖立时，受力最大；副吊卸扣在钢筋笼平放吊起时，受力最大。计算中，分别从不同的吊装状态中，进行卸扣验算。
四、地基承载力验算
根据集中受力情况和实际施工经验，地面承受压力最大时为钢筋笼吊直后主吊单独受力时。此时最大钢筋笼和吊具总重量为F1，吊车自重为F2，地面最大承重为F合= F1+ F2。
单履带长为a、宽为b，场地采用钢筋混凝土厚度h，按45°角扩散到原地面后单履带下原地面受力面积为S=(a+2×h) ×(b+2×h)。
地面单位负荷q=F合/2S。
施工场地吊车行走范围内地基承载力进行检测，保证承载力满足要求。
结束语：
虽然地下连续墙施工中钢筋笼吊装的施工方法有很多，但目的只有一个，就是把钢筋笼安装就位复合设计要求。在以前的吊装技术中技术人员把重点放在了吊点的布置和机械的选型上，却忽略了施工环境，如本文第四项的地基承载力验算。为保证施工安全和质量，应全面分析施工中可能存在的问题，同时工程技术发展日新月异，在原有的基础上不多跟新技术，以改进施工效率和成本值得进一步研究与探讨。
参考文献
[1]张铮，武汉市轨道交通六号线地下连续墙施工方案[R]中铁七局集团武汉工程有限公司，2013
[2]JGJ/T189-2009，建筑起重机械安全评估技术规程[J]上海市建设机械监测中心，2010.
[3]JGJ276-2012，建筑施工起重吊装工程安全技术规范[J]中华人民共和国住房和城乡建设部 中国国家标准化管理委员会,2012
关键词：地下连续墙、钢筋笼、吊装、受力
中图分类号：TU476+.3 文献标识码：A
地下连续墙施工工艺当中，钢筋笼吊装属于地下连续墙施工中的重点和难点，钢筋笼吊装方案的优劣直接影响着项目成本、质量和安全，所以很多施工单位都把地下连续墙施工中的钢筋笼吊装作为施工重难点，现对地下连续墙钢筋笼吊装受力简算进行简单分析。为了保证钢筋笼吊装安全，吊车型号和吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算。
一、 吊点设置验算
地下连续墙通常幅宽4-6m，墙长40m以上，因为重量过大，吊装时需要两台吊车配合起吊，若吊点位置不准确，钢筋笼会产生较大挠曲变形，使焊缝开裂，整体散架，无法起吊，因此吊点的位置确定是吊装过程中的一个关键步骤。
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，对钢筋笼的横向、纵向吊点位置（见图1）进行计算。
图1 钢筋笼纵向受力弯矩
二、 吊装设备选用验算
地下连续墙钢筋笼吊装通常采用两台履带吊车配合作业，起吊时主吊负责提升钢筋笼，副吊辅助，并保证钢筋笼平衡。吊车选型验算是吊装安全的重要保证。
1、履带吊受力验算
首先根据钢筋笼配筋，计算出钢筋笼重心取值i。根据起吊时保持钢筋笼平衡的原则，计算吊点受力情况。进而计算吊车最大受力情况是否满足选型吊车要求。（下图为常见钢筋笼起吊受力简图）
图2 常见钢筋笼受力简图
2、主吊臂长验算
根据钢筋笼长、吊装工具长度、旋转角度和钢筋重量，核算选用主吊主臂长度、提升高度、额定起重量是否满足要求。
三、吊装工具验算
地下连续墙钢筋笼吊装常用工具有：钢丝绳、起吊扁担、吊环、卸扣等。为保证起吊过程的安全、吊装方案的经济，选用合适规格的吊装工具，并在不同部位也选择不同规格的工具。
1、起吊扁担简算
起吊扁担（大样见图3）是吊车与钢筋笼之间的连接工具，用于保证钢筋笼吊装过程中横向受力平衡。
起吊扁担由钢板加工制成，在钢板中切割吊孔（吊耳），安放卸扣连接钢丝绳。吊装过程中主要靠吊耳受力，因此吊耳简算为起吊扁担重点。
图3 起吊扁担大样
（1）查询钢材的孔壁抗拉应力[σκ]
（2）扁担吊耳壁实际拉应力σκ计算：
σκ=σcj×（R2+r2）/（R2-r2），应满足≤0.8[σκ]要求。其中：
σcj—为局部紧接承压应力；σκ—为吊耳的孔壁拉应力；
R—为吊耳的半径； r—为吊耳内轴的半径。
2、钢丝绳验算
整个吊装系统中，各部位钢丝绳受力均不同，為从施工成本角度考虑，各部位选用不同直径钢丝绳，并分别进行受力简算。
查手册知破断拉力总和P，钢丝绳破断拉力换算系数a＝0.82，则换算强度S＝a×P/K。分别计算各受力点钢丝绳拉力，保证各钢丝绳受拉力在规范允许范围内。
3、吊环验算
吊环是钢丝绳吊装钢筋笼受力拉环，有钢筋加工而成，直接连接于钢筋笼主筋之上，均摊整个钢筋笼受力。
验算中需计算钢筋抗拉力N=πr2×[σ]大于单个吊环受力。
4、卸扣验算
卸扣的选择与主副吊钢丝绳最大受力有关。主吊卸扣在钢筋笼完全竖立时，受力最大；副吊卸扣在钢筋笼平放吊起时，受力最大。计算中，分别从不同的吊装状态中，进行卸扣验算。
四、地基承载力验算
根据集中受力情况和实际施工经验，地面承受压力最大时为钢筋笼吊直后主吊单独受力时。此时最大钢筋笼和吊具总重量为F1，吊车自重为F2，地面最大承重为F合= F1+ F2。
单履带长为a、宽为b，场地采用钢筋混凝土厚度h，按45°角扩散到原地面后单履带下原地面受力面积为S=(a+2×h) ×(b+2×h)。
地面单位负荷q=F合/2S。
施工场地吊车行走范围内地基承载力进行检测，保证承载力满足要求。
结束语：
虽然地下连续墙施工中钢筋笼吊装的施工方法有很多，但目的只有一个，就是把钢筋笼安装就位复合设计要求。在以前的吊装技术中技术人员把重点放在了吊点的布置和机械的选型上，却忽略了施工环境，如本文第四项的地基承载力验算。为保证施工安全和质量，应全面分析施工中可能存在的问题，同时工程技术发展日新月异，在原有的基础上不多跟新技术，以改进施工效率和成本值得进一步研究与探讨。
参考文献
[1]张铮，武汉市轨道交通六号线地下连续墙施工方案[R]中铁七局集团武汉工程有限公司，2013
[2]JGJ/T189-2009，建筑起重机械安全评估技术规程[J]上海市建设机械监测中心，2010.
[3]JGJ276-2012，建筑施工起重吊装工程安全技术规范[J]中华人民共和国住房和城乡建设部 中国国家标准化管理委员会,2012