地连墙钢筋笼吊装专项施工方案.doc
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1、武汉市轨道交通三号线土建工程第十一标段 地下连续墙钢筋笼吊装安全专项施工方案目 录1 、工程概况32 、编制依据33 、施工筹划43.1 、施工进度计划43.2 、劳动力安排计划43.3 、机械设备安排计划53.4 、材料进场计划53.5 、施工场地布置53.6 、周边环境情况54 、钢筋笼吊装施工方案64.1 、吊点布置64.2 、钢筋笼吊点加固64.3 、一字幅钢筋笼吊放方法74.4 、钢筋笼吊放转换过程85 、钢筋笼吊装验算85.1 、设备选用85.2 、吊点设置验算105.3 、地基承载力计算125.4 、起吊扁担验算135.5 、钢丝绳强度验算135.6 、主吊把竿长度验算145.7
2、 、吊攀验算155.8 、吊点处焊缝抗剪强度计算155.9 、卸扣验算165.10 、吊车双机抬吊系数(K)整体验算165.11 、钢筋笼挠度验算165.12 、钢扁担验算176 、吊装施工技术措施177 、起重安全操作规程187.1 、一般规定187.2 、起重机司机、指挥信号、挂钩工必须具备下列操作能力187.3 、基本操作197.4 、吊装207.5 、吊索具208 、安全保证体系及措施218.1 、安全保证体系218.2 、安全保证措施219 、安全风险管理及风险预案239.1风险管理的基本步骤239.2 风险管理的工作流程239.3风险应急机构249.4工程风险项目及对策2410 应
3、急救援预案2510.1、事故类型和危险性分析2510.2、应急处置基本原则2610.3、组织机构及职责2610.4、预防与预警3010.5、应急预案培训教育及预案演练3210.6、应急处置3410.7、应急物质与装备保障3610.8、应急救援流程3711 、附图371 、工程概况本工程位于武汉市规划马场角路下,常青路与青年路的交叉路口东侧,与2号线范湖站通过通道换乘。车站为地下双柱三跨三层岛式车站,结构型式均为整体式钢筋混凝土矩形结构,车站全长267m,标准段宽21.6m,基坑深度24.8m,盾构井处基坑深度为25.9m,车站顶部覆土约3.33.6m。车站位置见下图1-1:图1-1 车站平面位
4、置示意图该工程采用地下连续墙围护,地下连续墙分标准幅和转角幅,标准幅宽5m6m,共100幅,转角幅宽5.9m8.75m,共8幅,深度为49m,厚度为1m,总计108幅,钢筋笼长度为46.17m,标准幅钢筋笼净重39t45t,转角幅钢筋笼净重49t59t。2 、编制依据(1)武汉地铁三号线范湖站施工设计图;(2)起重吊装常用数据手册;(3)钢结构设计规范(GB50017-2003);(4)起重机械安全规程(GB6067-2009);(5)范湖站总体施工组织设计;(6)危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知(建质200987号);(7)武汉市在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定;(8
5、)工程机械使用手册、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)等;(9)现场调查资料及我公司在吊装工程及类似工程的施工经验和技术储备;3 、施工筹划本工程以系统工程理论进行总体规划,工期以动态网络计划进行控制,施工技术管理以现场动态为基础,质量通过ISO9001质量保证体系进行全面控制,安全以事故树、生物钟进行预测分析、控制。以“加强领导、强化管理、科技引路、技术先行、严格监控、确保工期、优质安全、文明规范、争创一流”为施工指导思想,以“创优质名牌,达文明样板,保合同工期,树企业信誉”的战略目标组织施工。3.1 、施工进度计划地下连续墙共108幅,混凝土方量29547m3。地下连续墙成槽
6、施工总体安排时间为2012.6.162012.11.15(150天),平均按1天0.7幅地下连续墙考虑,具体时间安排见表3-1。表3-1 地连墙施工工期计划序号工作内容用时1530456075901051201351501西盾构井地下连续墙施工20天2标准段地下连续墙施工110天3东盾构井地下连续墙施工20天3.2 、劳动力安排计划表3-2 劳动力计划表序 号工 种人 数备 注1电焊工30持证上岗2钢筋工253电工3持证上岗4专职安全员2持证上岗5吊装指挥员2持证上岗6吊车司机4持证上岗7挂钩司索工2持证上岗8挖掘机司机2持证上岗9成槽机司机6持证上岗10杂工10 注:附特种作业人员证件复印件
7、3.3 、机械设备安排计划连续墙施工使用主要机械设备见表3-3:表3-3主要机械设备进场计划表序号名称型号单位数量进场时间备注1履带吊车280t台12012.062履带吊车150t台12012.063挖掘机PC200台12012.054成槽机金泰SG60/SG50台22012.065卸土车12m3辆102012.066电焊机ZXE-400台202012.067车丝机HGS-40B台82012.068切割机GQ40台22012.069弯曲机GW40台22012.0610调直机GT6/12台22012.063.4 、材料进场计划连续墙施工主要材料进场计划见表3-4:表3-4主要进场材料计划表月份钢
8、筋(t)砼(m3)2012年6月85051412012年7月100060602012年8月110066672012年9月100060602012年10月92556063.5 、施工场地布置施工场地采用全封闭式施工,施工场地布置时,以方便施工生产,互不影响原则,充分考虑吊车、成槽机等机械设备运行路线,满足其运行要求;场内道路均采用钢筋混凝土硬化;场地保证排水、排污通畅。结合现场实际施工情况,连续墙施工由西向东进行,详见附图1场地平面布置及吊车运行路线图。3.6 、周边环境情况青年路与常青路为武汉市城市交通主干道,车站周边人流密集,交通繁忙。站址北为葛洲坝国际广场房地产住宅楼;南侧为规划葛洲坝国际
9、广场房地产预留地;西侧为青年路与常青路及规划马场角路三路交叉口转盘;东侧为在建马场角路与马场角横路交叉口。站位周边均为正在开发的房地产及商业开发地带,主要车流大多为从南至北通往汉口火车站,有一部分货车通向周边开发地带,车、客流较为密集。车站周边道路主要有青年路、常青路及马场角横路。青年路为武汉市汉口中心繁华地段通往汉口火车站的主干道,站址西为三路交叉口转盘,路宽为15m;站址东为在建马场角路与马场角横路交叉口,此路暂未修通,周边道路较为宽敞。4 、钢筋笼吊装施工方案工程地下连续墙钢筋笼较长、较重,根据设计要求钢筋笼主要采用整体加工、整体吊装、槽段连接的施工方法。由于车站端头井转角幅4幅地连墙宽
10、度均为6m以上,整幅钢筋笼较重,故转角幅采用分节进行吊装,其余均采用整体吊装,吊装施工方案,必须满足理论计算和安全施工要求;4.1 、吊点布置主吊吊点设6个,且钢筋笼顶端3个吊点采用钢板加固,以备钢筋笼标高定位时支撑;副吊吊点设6个,使用钢筋加强。吊点设置图4-1所示(设置验算见5.2): 图4-1 吊点设置平面图4.2 、钢筋笼吊点加固每幅钢筋笼各水平吊点均设置在主筋上,以标准幅槽段为例说明,槽段钢筋笼每个吊点各用2根倒立的“U”型32钢筋予以加固,并增加桁架筋及中间位置沿垂直方向焊接两根加固筋,其形式见图4-2所示。图4-2 吊点加固钢筋示意图4.3 、一字幅钢筋笼吊放方法(1) 指挥28
11、0t、150t两吊机转移到起吊位置,起重工分别安装吊点的卸甲。(2) 检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后,开始同时平吊。如下图:T1T1T2T2280T主吊150T副吊(3) 下部钢筋笼吊至离地面0.3m0.5m后,应检查下部钢筋笼是否平稳,后280t起钩,根据下部钢筋笼尾部距地面的距离,随时指挥副机配合起钩。如下图:T2T2T1T1280T主吊150T副吊280T主吊(4) 下部钢筋笼吊起后,280t吊机向左(或向右)侧旋转、150t吊机顺转至合适位置,让下部钢筋笼垂直于地面。如下图:T2T1150T副吊(5) 指挥起重工指挥卸下钢筋笼上150t吊机的起吊点卸甲,然后远离起吊作业范围。(
12、6) 指挥280t吊机吊下部钢筋笼入槽、定位,吊机走行应平稳,下部钢筋笼上应拉牵引绳。钢筋笼放置于槽段口并保持水平,下放钢筋笼时不得强行入槽。(7) 钢筋笼整体下放到位后抄平,钢筋笼下放过程结束,进行下一道工序。4.4 、钢筋笼吊放转换过程(1) 双机就位,开始平抬钢筋笼。(2) 双机平抬钢筋笼起,大吊提升钢筋笼,小吊平稳向前移动。(3) 大吊起钩,小吊起钩缓慢运行,直至大吊吊起钢筋笼。(4) 小吊卸钩,大吊完全吊起钢筋笼。大吊旋转大臂,使钢筋笼转移至下放导墙处。对准分幅线,开始下放,在此过程中,专人牵拉副吊的钢丝绳,每下到一个节点地方时,大吊停止下放,专人卸除卡扣。(5) 当副吊钢丝绳全部卸
13、除后,大吊继续下放。在大吊转换钢丝绳吊点时,用扁担卡住钢筋笼穿扁担处,大吊放下钢筋笼,使钢筋笼的重量承担在扁担上。(6) 安装好大吊的起吊绳和连接绳,大吊收钩,使大吊的钢丝绳受力,吊起钢筋笼,抽出扁担。大吊继续下放钢筋笼。(7) 在钢筋笼下放至从笼顶下第一根水平筋时,再次用扁担卡住笼头吊点处。转换大吊的钢丝绳。把大吊的钢丝绳安装在吊筋上,大吊起钩,直至提起钢筋笼至导墙上10-20cm,抽出扁担。继续下放钢筋笼,使钢筋笼的吊筋搁置在扁担上,最后卸除钢丝绳的卸扣,钢筋笼的整个吊放过程完毕。5 、钢筋笼吊装验算本方案钢筋笼重量验算模块以5.5m标准首开幅(含两根工字钢接头)总重约5157t,整幅钢筋
14、笼整体吊装在考虑富裕值后按60t计算。因转角幅较重(6171t,含两根工字钢接头),单独采用分节制作吊装的方法。主吊扁担及钢丝绳的选择以及吊筋的选择按整体钢筋笼的参数来选取,副吊扁担及钢丝绳的选择按整体钢筋笼起吊时的受力状态及参数来选取。5.1 、设备选用(1) 主机选用:采280t履带式起重机,主臂长度63m,主要性能见表5-1:表5-1 280t吊车主要性能表序号起重半径R(m)有效起重量Q(t)提升高度H(m)角度(度)11276.161.98021466.361.47931660.460.97541852.260.474注:现场全部采用250mm厚C30钢筋(设单层双向钢筋网12200
15、200mm)砼道路。主机起吊配备负载为80t铁扁担,铁扁担和料索具总重约2.5t。(2)副机选用:采用150t履带式起重机,把杆31m,主要性能见表5-2:表5-2 150t吊车主要性能表序号起重半径R(m)有效起重量Q(t)提升高度H(m)角度(度)1888.629.975297729.6733106929.37141254.228.667注:副机起吊配备负载为40t铁扁担,铁扁担及料索具总重约1.5t。(3)吊机选型验算根据分析比选,副吊车和主吊车选用考虑整体吊装46m钢筋笼进行计算。详见吊点布置。 1)重心取值:取重心距笼顶i=23m 2)吊点位置为:笼顶下1m+13m+13m+8m+8
16、m+3m 根据起吊时钢筋笼平衡得:2T1+2T2=60t T11+ T114+T227+T235+43+T2=6023 由以上、式得:T119.67t T2=10.33t 则T119.67/sin59022.95t T2=10.33/sin59012.05t平抬钢筋笼时副吊起吊重量为2T2=20.66t副吊机在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大,故考虑副机的最大受力为2T2=24.1t。单机吊装负载比为:62.5T/76.1T=0.820.85;双机吊装负载比为:62.5/(76.1+88.6)=0.380.75。故吊机型号满足吊装要求。5.2 、吊点设置验算若吊点位置不准确,钢筋笼会产
17、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。详见附图2:吊点平面布置图。(1)钢筋笼吊点验算根据弯矩平衡原理,正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理,钢筋笼吊点位置计算如下,钢筋笼横向受力弯矩见图5-1如示:图5-1 钢筋笼纵向受力弯矩图+M=M其中+M=(1/2)ql12;M=(1/8)ql22-(1/2)ql12;q为分布荷载,M为弯矩。故,又2L1+4L2=46;得L1=3.45米,L2=9.76米。因此选取B、C、D、E、F四点,钢筋笼起吊时弯矩最小,但实际过程中B、C中心为主吊位置,AB距离影响吊装钢筋笼。根据实际吊装经验以及本工程
18、钢筋笼钢筋分布以及预埋件等特点,对各吊点位置进行调整:笼顶下1m+13m+13m+8m+8m+3m。具体见图5-2:图5-2 钢筋笼纵向吊点设置图起吊过程中B、C中间为主吊位置,D、E、F之间为副吊位置。(2)钢筋笼横向吊点验算主吊横向吊点验算根据弯矩平衡原理,正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理,钢筋笼横向受力弯矩见图5-3如示:图5-3 钢筋笼横向受力弯矩图+M=M其中+M=(1/2)ql12;M=(1/8)ql22-(1/2)ql12;q为分布荷载,M为弯矩。故,又2L1+2L2=5.5m;得L1=0.75米,L2=2米。图5-4 钢筋笼横向吊点布置图因此选取B、C、D三点为横向吊点
19、位置,横向0.75m+2m+2m+0.75m,横向吊点布置见图5-4。副吊横向吊点验算根据弯矩平衡原理,正负弯矩相等是所受弯矩变形影响最小的原理,钢筋笼横向受力弯矩见图5-5如示:图5-5 钢筋笼横向受力弯矩图+M=M其中+M=(1/2)ql12;M=(1/8)ql22-(1/2)ql12;q为分布荷载,M为弯矩。故,又2L1+L2=5.5m;得L1=1.14米,L2=3.22米。图5-6 钢筋笼横向吊点布置图因此选取B、C二点为横向吊点位置,横向1.14m+3.22m+1.14m,横向吊点布置见图5-6。(3)转角幅吊点设置由于转角幅钢筋笼横向吊点与平笼布置有区别,转角笼垂心计算如下:最大转
20、角笼尺寸为:3.9米+3.9米设置直角坐标系,AB,BC为钢筋笼水平筋所以它们的坐标是F(0+0)/2,(3.9+0)/2 =(0,1.95) E(0+3.9)/2,(3.9+0)/2=(1.95,1.95) D(3.9+0)/2,(0+0)/2,=(1.95,0)由于中心的连线交与一点,设该点为P(X,Y),由于P是三角形的重心,则有AP:PD=2 BP:PE=2 CP:PF=2由此可得:=2所以三角形的重心坐标为:X=【0+2(1.95+1.95)/2】/(1+2)=(0+1.95+1.95)/3=1.3Y=【1.95+2(1.95+0)/2】/(1+2)=(1.95+0+1.95)/3=
21、1.3则吊点布置必须成45度穿过该点5.3 、地基承载力计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主吊下放整幅连续墙时。此时最大钢筋笼重量为60t,吊车自重为385t,地面最大承重为F合=60+385=445t单履带受力面积为S=7.75m1.1m=8.525m2地面单位负荷=445t/(2*8.525m2)=260.9KPa施工场地吊车行走范围内为在建马场角路,根据施工场地内地质勘察,地面地基均为水稳层,经地基承载力实验得知地面地基承载力为2500KPa,且吊车运行区域场地均使用C30钢筋混凝土进行硬化,C30钢筋混凝土7天抗压强度可以达到1800021000KPa;故地基承载
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