新版钢筋笼吊装专项方案.doc

上海西站地下南北通道和有关工程

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
3月
目 录
1 工程概况 1
2 吊装阐明 2
3 吊装环节 3
4 吊点布置 3
5 钢筋笼吊装加固 3
4 设备选用 4
5 吊装计算 5
5.1 钢丝绳强度验算 5
5.2 主、副吊扁担验算 6
5.3 吊机验算 9
5.4 卸扣验算 9
5.5 吊点强度计算 10
5.6 搁置钢板强度计算 11
6 钢筋笼起吊注意事项 12
7 起重设备安全规定 12
8 起重前必要要做检查 13
9 起重吊装管理网络 13

钢筋笼起重吊装方案

1 工程概况
1.1　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米地下南北通道综合大厅，结合铁路上海西站和其他都市交通配套设施，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，当前已完毕大某些土建施工。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236.51（外包总长239.71m），原则段净宽22.30m（原则段总宽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304.71（外包总长307.51m），原则段净宽21.60m（原则段总宽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。
1.2 围护构造概况
主体构造采用地下持续墙作为基坑围护构造，地下一层采用600mm厚地下墙，墙深21.50m；地下三层采用1000mm厚地下墙，墙深47.5m；地下二层采用800厚地下墙，墙深31m、33.5m；地下一层与16号线车站暂时封堵墙采用1000mm厚地下墙，墙深40.5m。
1.3　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：上海建科监理征询有限公司
施工单位：上海建工（集团）总公司
2 吊装阐明
围护体系地下持续墙最大深度为47.5m，笼长46.5m，钢筋笼重量相称大，最重钢筋笼约45t重。为节约施工时间并减少因分节制作带来不利影响，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，同步作业，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，运用主吊吊装钢筋笼入槽。
依照设计规定，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，同步使纵向保持良好抗弯刚度。
计算根据：《起重吊装惯用数据手册》
《建筑施工计算手册》
《钢构造设计规范》　（GB50017-）
3 吊装环节
钢筋笼吊装过程进，双机停置在钢筋笼一侧施工便道，主、副机双机抬吊，主机吊钩吊钢筋笼顶部范畴，副机吊钩起吊钢筋笼底部范畴，主、副机均采用铁扁担穿滑轮组进行工作。主、副吊机同步工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并逐渐变化笼子角度使之垂直。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规定槽段位置缓慢入槽，并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，运用钢板制作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。详细布置参见下图。
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刚度和强度，依照设计图纸，钢筋笼内桁架数量按水平筋长度1.2~1.5m/个设立。钢筋吊点处用28mm圆钢加固，转角槽段增长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道剪刀撑以增长钢筋笼整体刚度。
2、钢筋绑扎焊接规定
钢筋来料要有质保书，并与实物进行核对，原材经实验合格后才干使用，焊接材料作好焊接实验，合格后才干投入使用。
主筋搭接优先采用对焊接头，别的当有单面焊接时，焊缝长度满足10d。搭接错位及接头检查应满足钢筋混凝土规范规定。
钢筋保证平直，表面干净无油渍，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。成型完毕经验收后投入使用，起吊前对多余料件予以清理。
4 设备选用
1）主吊选用：300t履带式起重机，主臂长度66.0m，重要性能见下表：
工作半径R（m）
有效起重量Q（t）
提高高度H（m）
角度（度）

12
102.0
64
79

14
96.0
64
78

16
88.8
63.5
76

18
74.5
63
74

2）副吊选用：QUY150c型150t履带式起重机，主臂长度45.2m，重要性能见下表：
工作半径R（m）
负载Q（t）
提高高度H（m）
角度（度）

10
66.4
48
80

12
53.4
48
77

14
44.4
47.5
74

16
37.4
45
72

3）重要机具、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
按原则幅6m，笼长46.5m进行验算。
重要计算内容涉及：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。
计算根据：《起重吊装惯用数据手册》。
5.1 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
23.30
2
43mm
6×37+1
6
16.10
3
32.5mm
6×37+1
6
9.10
4
28mm
6×37+1
6
6.84

1）主吊扁担上部钢丝绳验算
钢筋笼总重45.0T，铁扁担及索具总重约5.0T。
吊重：（45.0+5.0）=50.0T
钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN
钢丝绳：T=P/2sinβ=250/（2×sin60°）=144KN<[T]　　满足规定。
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：（45.0+5.0）=50.0T
钢丝绳直径：43mm，[T]=161KN
钢丝绳：T=P/2=125/2=62.5KN<[T]　　满足规定。
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]　　满足规定。
4）副吊扁担下部钢丝绳验算
依照力（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]　　满足规定。
5.2 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Ø400钢管，50mm厚钢板。
铁扁担关于数据：
Ø400钢管关于数据：
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。
钢板关于数据：
H=100cm，b=5cm，截面面积A＝500cm2，重量g=3846.5N/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。
铁扁担组合截面截面面积、惯性矩及回转半径：
A总=98.52+500=598.52cm2
Ix总=435599cm4
Wx总=9280cm3
ix总= =27.0cm
Iy总=19974cm4
Wy总=1364cm3
iy总==5.8cm
扁担长细比核算
λx总=l0/ix总=275/27.0=10.2（＜[λ]=150），满足规定
λy总=l0/iy总=275/5.8=47.4（＜[λ]=150），满足规定
铁扁担内力计算
考虑附加动力系数1.2
g总=（758+3846.5）×1.2=5528.4N/m≈5.53N/mm
铁扁担自重产生跨中弯矩：
Mx=1/8×g总×l0×l0 =1/8×5.53×2750×2750=5227578 N·mm
侧向弯矩：My=1/10×Mx =522758 N·mm
吊重对铁扁担轴向压力N
N=1.5Q/tgα=1.5×（450/2）/tg60°=195KN
铁扁担稳定性验算
λx总=10.2，查《钢构造设计规范》得φx=0.992，βty=1.0，βmx=1.0
NEX=π2EA/λx2 =N
N/（φx×A）+βmxMx/W1x（1-φxN/ NEX）+βtyMy/W1y
=
=3.28+0.56+0.38=4.22N/mm2 ≤[ f ]=215N/mm2 满足规定。
（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Ø400钢管， 30mm厚钢板。
铁扁担关于数据：
Ø400钢管关于数据：
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。
钢板关于数据：
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。
铁扁担组合截面截面面积、惯性矩及回转半径：
A总=98.52+300=398.52cm2
Ix总=268932cm4
Wx总=5947cm3
ix总= =26.0cm
Iy总=19240cm4
Wy总=1097cm3
iy总==6.95cm
扁担长细比核算
λx总=l0/ix总=275/26.0=10.6（＜[λ]=150），满足规定
λy总=l0/iy总=275/6.95=39.6（＜[λ]=150），满足规定
铁扁担内力计算
考虑附加动力系数1.2
g总=（758+2308）×1.2=3679.2N/m≈3.68N/mm
铁扁担自重产生跨中弯矩：
Mx=1/8×g总×l0×l0 =1/8×3.68×2750×2750=3478750 N·mm
侧向弯矩：My=1/10×Mx =347875 N·mm
吊重对铁扁担轴向压力N
N=1.5Q/tgα=1.5×（320/2）/tg60°=139KN
铁扁担稳定性验算
λx总=10.6，查《钢构造设计规范》得φx=0.991，βty=1.0，βmx=1.0
NEX=π2EA/λx2 =N
N/（φx×A）+βmxMx/W1x（1-φxN/ NEX）+βtyMy/W1y
=
=3.52+0.59+0.32=4.43N/mm2 ≤[ f ]=215N/mm2 满足规定。
5.3 吊机验算
（1）吊臂长度计算
钢筋笼长度46.5m
扁担下钢丝绳高度4.5m
扁担上钢丝绳长高3.6m
吊机吊钓卷上容许高度6.0m
其他扁担高度等约1.0m
吊装余裕高度0.5m
扁担碰吊臂验算：L=6.0+3.6=9.6m>2.0×tg74°=7.0m 满足规定
钢筋笼回转碰吊臂验算：L=6.0+3.6+1.0+4.5=15.2m>3.2×tg74°=11.2m
起升高度=6.0+3.6+4.5+1.0+46.5+0.5=62.1m
机高2.235m
吊臂长度L≥(62.1-2.235)/sin74°=62.3m
主吊选用300T履带吊：主臂长度66.0m，角度74度，起升高度63m，额定起重量74.5T。
（2）双机抬吊系数（K）整体验算
主吊：N主吊=74.5T N索具=5T　　Q吊重=45T
K主吊=74.5/（45+5）=1.48>1.15
副吊：N副吊=43.5T N索具=5T　　Q吊重=32T
K主吊=44.4/（32+5）=1.2>1.15
5.4 卸扣验算
卸扣选取按主副吊钢丝绳最大受力选取。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主吊卸扣选取
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副吊卸扣选取
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
5.5 吊点强度计算
吊点分别采用Q235钢板和Q235钢材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=3.14×14mm×14mm×2×210N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T=26.38T
主吊吊点所承受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＝11.25T。
安全系数取2时，fv=11.25T <[ fv]=26.38/2=13.19T，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钢焊缝抗剪强度为吊点焊缝所能承受理论抗剪力为：
fv ＝600mm×10mm×160N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T×0.7＝68.6T；
取安全系数为2，每个吊点焊缝所承受最大剪力fv =45/4=11.25T< [fv ]=68.6/2=34.3T，满足需要。
2 副吊吊点强度计算：
起吊时12个吊点同步受力，在起吊、翻转整个过程中，副吊8个吊点所承受重量约为钢筋笼重量70％，副吊吊点设立同主吊吊设点设立，故每个吊点所承受作用力满足需要。
5.6 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，焊缝长度等于钢板宽度200mm。钢板理论所能承受最大抗剪力为：
fv ＝150mm×20mm×120N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T＝36.7T，
受力时均为四块搁置钢板同步承受整幅钢筋笼重量，安全系数取2时：45T÷4＝11.25T<36.7T÷2＝18.35T，满足规定。
b）变换吊点搁置钢板焊缝抗剪强度：
钢板与主筋接触两个位置焊缝共同受剪，焊缝总长为150mm＋150mm＝300mm，焊缝高度14mm，Q235钢角焊缝抗剪强度为吊点焊缝所能承受理论抗剪力为：
fv ＝300mm×14mm×160N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T×0.7＝48T；
取安全系数为2，每个吊点钢板焊缝所承受最大剪力11.25T<48/2=24T，钢板满足规定。
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×3.14×335N/mm2÷9.8N/Kg÷1000Kg/T×8＝219.82T，
取安全系数为2时： 219.82T÷2=109.91T>45T，满足规定。
6 钢筋笼起吊注意事项
1）在钢筋笼起吊前必要重新检查吊点和搁置板焊接状况，保证焊接质量满足起吊规定后方可开始起吊。
2）在起吊前仔细检查吊具、钢丝绳完好状况，必要符合安全规范规定。对于吊具检查重点是对滑轮及钢丝绳质量检查，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与否有异物，如有必要清除。
4）检查导管仓内导向钢筋连接状况，保证焊接牢固。
5）起吊前必要清除钢筋笼内杂物，避免在起吊钢筋笼过程中发生高空坠物事故。
6）起吊必要服从起重工指挥，保证钢筋笼平稳、安全起吊。
7）钢筋笼在入槽过程中割除导管仓内加固钢筋，保证导管仓顺直、畅通。
8）钢筋笼在入槽过程总仔细检查接驳器完好状况，如有发生接驳器或钢筋脱焊和接驳器帽子脱落现象必要立即弥补后再入槽。
9）如钢筋笼下放困难切不可强行冲击下放，必要时候将钢筋笼重新拎出，对槽段重新解决后再入槽。
7 起重设备安全规定
1）检查设备卷扬筒安全状况与否可靠。
2）钢丝绳与否有损伤，发现问题机施更换，保证吊装安全。
3）检查主筋胫与否有损伤、裂纹、吊钩保险与否完好。
4）检查吊钩上限位与否敏捷有劲。
5）设备正常有无异常。
6）起重机械就位位置应精确、坚硬。
7）起重机旋转、平稳。
8）操作人员必要持证上岗。
8 起重前必要要做检查
1）在钢筋笼起吊前必要严格检查吊点和搁置板焊接状况，保证焊接质量，满足安全规定后方可进行起吊。
2）在起吊前必要仔细检查吊具、锁具、卸克、保证完好。
3）在起吊前应检查钢筋笼内散落钢筋头及其他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要进行试吊，符合安全规定后方可正式进行吊装作业。
5）起重吊装作业必要严格遵守起重十不吊规定规定执行。
6）在吊装时应对周边环境进行检查。
7）双机抬吊必要有专人指挥，吊车司机运作幅度不适当太大，必要服从统一口令。
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关于记录备查。
9 起重吊装管理网络

项目经理：徐安军
项目常务经理：李鹏翔实军
项目副经理：顾觉得
项目工程师：董 锋
材料员

宋启东
机管员

宋启东
质量员

茅慧敏

安全员

沈仲华

施工员

庄安成
技术员

曹振君
材料设备部
质量安所有
工程施工部
工程技术部