码头地下连续墙长大T形钢筋笼吊装技术

码头地下连续墙长大T形钢筋笼吊装技术陈日胜;周翰斌【摘要】控制长大T形钢筋茏的起吊变形,是起深T形地下连续墙施工需要解决的质量大技术难题之一.在分析目前抬吊法吊装地下连续墙钢筋笼不足的基础上,提出并研究抬架垂直转体法吊装钢筋笼新技术的原理和工艺,并将其成功应用于埃及塞得东港集装箱码头二期工程项目的超深T形地下连续墙施工.施工效果证明,该新技术能很好地解决抬吊法存在的问题,简化起吊的工艺,提高起吊作业的效率及安全性,减少钢筋加劲桁架的数量,具有显著的经济效益,适用于连续墙所有形状的长大钢筋笼吊装施工.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】5页(P186-190)【关键词】超深地下连续墙;T形钢筋笼;抬架垂直转体法;吊装技术【作者】陈日胜;周翰斌【作者单位】中交第四航务工程局第一工程有限公司,广东广州510500;中交第四航务工程局有限公司,广东广州510231【正文语种】中文【中图分类】U655.54+4.6超深T形地下连续墙应用于刚度要求突出的大型码头工程，作为主体结构的承重基础，可减少码头的工后沉降和墙体的水平位移，提高结构的使用性能，降低工程造价，具有显著的经济效益。

但槽孔深度超过50 m的超深T形连续墙施工时，控制其长大钢筋笼的起吊变形，使钢筋笼能快速、顺利吊装到位，则是需要解决的重大技术难题之一。

这是由于T形钢筋笼的吊装施工面临两大主要难点：1)为防止超深T形槽壁坍塌，单幅墙体的钢筋笼一般要求分成2节制作、起吊接长后下放到位，起吊钢筋笼节段的纵向长度和宽度大，质量大，但T形钢筋笼为柔性体，刚度较小，重心难控制，如果起吊设备选择不合理、吊点位置设置不合理，使钢筋笼起吊时产生较大的挠曲变形，焊缝开裂，则整个笼体结构会散架而无法成功吊装，甚至有可能造成安全事故；2)T形钢筋笼沿墙体高度方向全长布置，存在2个互为垂直面的笼体，如果制作时2个笼体的垂直夹角控制不好，或者起吊过程中钢筋笼2个方向中的任何1个方向的变形超标，即便T形槽孔的垂直精度符合≥1/300的要求，钢筋笼仍会被卡住而无法顺利下放到位，或者很可能会刮落槽壁土层，引起墙底沉渣超标而影响墙体质量，甚至会造成槽壁坍塌。

因此，在保证安全和质量的前提下如何更好地吊装长大T形钢筋笼就成了迫切需要解决的问题。

1 T型钢筋笼吊装的现有技术钢筋笼吊装是超深连续墙施工一个非常关键的环节，近几年工程单位的专家对此也进行了一些施工设计研究，但相对较少。

文献[1]研究了最长26.27 m的“一”形钢筋笼抬吊的吊装设计，并认为“L”、“Z”形钢筋笼可按“一”形钢筋笼的“抬吊法”进行吊装；文献[2]对长40.4 m、单幅质量32.657 t钢筋笼采用抬吊法的设备选型及吊点、吊筋计算等进行了研究；文献[3]介绍了61 m深T形连续墙钢筋笼采用抬吊法的吊点以及纵向起吊桁架、剪力拉筋设置；文献[4]介绍了包括“T”、“L”、“Z”等异形幅钢筋笼抬吊的吊点与纵横向起吊桁架的设置，以及拐角幅钢筋笼的加强措施；文献[5]介绍的地下连续墙钢筋笼质量65 t，分为两段安装，每段长30 m，采用双机“抬吊法”安装。

现阶段各种吊装技术研究所揭示的地下连续墙施工中，尽管施工场地有限，各个工点环境不同，但无论是“一”形，还是“T”、“L”、“Z”、“＋”等异形钢筋笼吊装，无一例外均采用相同的双机抬吊法。

抬吊法的研究主要集中在如下几个方面：1)抬吊设备的选型；2)钢筋笼吊点位置设计及吊环筋与吊点加强筋布置、起吊扁担及钢丝绳验算。

纵向主副吊点根据受力计算分别设置2～3处，横向也各设置2～3处，要求起吊时必须使吊钩中心与钢筋笼重心相相合；3)保证及加强钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度和安全性，需要增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等。

根据钢筋笼大小，一般布设3～4道纵向桁架，每4.0～8.0 m及横向吊点位置布设1道横向桁架，吊点的加强拉筋、吊筋及吊环均需与桁架牢固焊接；对于异形钢筋笼，还需在拐角部位增设“人”字桁架和槽钢(或钢筋)斜撑杆进行加强，以防钢筋笼在空中发生翻转变形。

目前发表的文献[1]～[5]及工程实践显示，抬吊法吊装钢筋笼尽管取得了成功，但该法在实施中还存在着增强钢筋笼刚度的辅助钢材用量大、直接起吊钢筋笼本身易产生较大变形、异型钢筋笼起吊重心难控制、钢筋笼由水平状态转成凌空垂直状态时吊点转换多、吊装施工效率低及施工风险高等问题。

2 抬架垂直转体法吊装技术原理连续墙钢筋笼吊装之所以采取双机共同抬吊，一方面是由于钢筋笼质量大、体积庞大但自身刚度较小，即使在增设辅助加劲筋增强钢筋笼刚度的基础上,也需要尽量布置多个吊点、由双机水平起吊来减少变形；另一方面，为避免单机单端起吊引起钢筋笼下端在地面上拖拉，防止钢筋笼下端产生不可恢复的变形，需要1台副机作为抬运及配合空中翻转之用，通过双机的吊点转换来完成钢筋笼由水平状态转成凌空垂直状态，直至由主机将钢筋笼吊放到位。

抬架垂直转体法就是将抬吊法中用于增强钢筋笼刚度的大部分辅助钢材剥离开来，采用型钢等单独制成一个可循环使用的、质量小但刚度大的桁架式抬架，作为钢筋笼制作、转运及起吊过程的临时平台；抬架为“L”形，只设置顶端的起吊点，底端铺设支撑挡板，在抬架及钢筋笼一端抬起时支撑钢筋笼，防止钢筋笼滑落，并在底端触地处设置一圆弧段(图1)，抬架两侧设置若干限位销，防止钢筋笼在抬起过程中发生侧滑；钢筋笼起吊时，主、副吊机各司其责，副吊机单独起吊抬架的顶端，将承托的钢筋笼单端抬起，直至抬架与地面成85°时，副吊机停止起吊抬架，主吊机垂直吊起钢筋笼，将钢筋笼与抬架脱离，实现钢筋笼不用经过吊点转换而直接由水平状态转成垂直状态，由主吊机将钢筋笼吊入槽内。

抬架垂直转体法将柔性的钢筋笼由“抬吊法”的多点起吊受力，转变成依附抬起的抬架支撑的平面受力，大大减少钢筋笼的起吊变形，实现钢筋笼快速而顺利入槽就位。

图1 T形钢筋笼制作及吊装的抬架示意3 抬架垂直转体法的工程应用3.1 工程概况埃及塞得东港集装箱码头二期水工项目的5#～8#泊位工程，地处苏伊士运河北端，码头岸线总长1 200 m，为4个深水泊位的现代化码头，前沿水深-17.5 m CD(海图基准面)，采取地下连续墙作为主体结构的承重基础，共有886个地下连续墙单元，墙体厚度均为0.8 m。

其中T形地下连续墙共349个槽段，设计墙顶高程-1m CD，墙底标准设计高程-55 m CD，由于地层厚度变化，墙底最低高程-58.5 m CD，最大成槽深度达61 m；T型连续墙的截面尺寸(图2)为(0.8 m×2.8 m+3.4m×0.8 m，钢筋笼长度为57.0～60.5 m，单幅质量35.0～36.8 t。

3.2 钢筋笼加工制作钢筋笼选择在设置于紧靠8#泊位码头末端的固定加工场制作，以提高制作效率及质量，并减少对连续墙现场施工的相互干扰。

加工场长200 m，宽21 m，设置8个钢筋笼加工区及2个钢筋笼堆放区(含“一”形钢筋笼)，场内安装2台30 t的龙门吊，高度10 m，用于钢筋笼的转运及装车。

图2 T形地下连续墙的标准截面单幅T形钢筋笼分成2节制作，顶节的长度统一为36 m，底节则为21～24.5 m。

每个T型钢筋笼的制作采用2个专门设计制造的抬架平台，顶节钢筋笼的抬架长38 m，底节抬架长26 m，抬架高1.2 m。

为方便制作钢筋笼及施工安全，抬架放入深度约80 cm的基坑。

抬架按单端抬起钢筋笼离地时刻为强度、刚度验算的最不利工况，抬架起吊至最大角度时验算其稳定性及吊点。

T形钢筋笼顶节质量约22 t，相应的抬架质量10.4 t，控制其起吊抬架的最大挠度不超过250 mm。

抬架制作完毕后，对其进行1.2倍重的荷载试验；抬架每次起吊前由专人检查抬架变形情况，并定期由专人检修保养，确保起吊安全。

钢筋笼制作时，先铺设横筋，再铺设纵向筋，绑扎牢固后布设钢筋笼在垂直吊起时保持形状的斜向加劲筋及吊点纵向桁架筋(图3)，然后安装声测管。

钢筋笼的主骨架及四侧各交叉点采用绑扎，笼顶吊点位置附近则全部采用点焊牢固，主筋接头采用剥肋滚轧直螺纹套筒连接，分节钢筋笼采用搭接焊对接接长，搭接长度为主筋直径的60倍，焊接长度按规范要求。

钢筋笼基本成型时，布设吊筋及垂直起吊的吊点，吊点设置在每节钢筋笼的顶部水平筋处，共2道，每道2个(图3)，采用φ32 mm的钢筋焊接固定，上下层网片连接。

每个吊点位置的水平方向增加1根直径32 mm加劲筋，吊点位置增加1根φ32 mm的立柱钢筋，吊点周围及主桁架钢筋必须全部点焊，严禁漏焊，以增加2层网片的整体性及吊装的安全性。

钢筋笼保护块采用100 mm×90 mm×400 mm混凝土板，绑扎在主筋上，梅花形布置，间距2 m 1道。

图3 T形钢筋笼吊点布置钢筋笼在抬架上制作完成后，由2台30 t龙门吊将钢筋笼连同抬架一起转运至堆放区堆放，或者直接装上平板拖车运至现场进行吊装。

3.3 钢筋笼吊装T形钢筋笼吊装的吊机按相关方法选型[1-2]，主吊机采用180 t履带吊，副吊机为150 t履带吊。

扁担采用3 cm厚钢板穿孔后挂吊绳，吊绳为φ40钢丝绳。

钢筋笼连同抬架一起运至现场后，主、副吊机共同将其移至地面，然后副吊机摆放在正对抬架纵轴的起吊端，吊住抬架的起吊点；主吊机一般摆放在抬架的转轴端的一侧，场地狭窄时也可正对抬架纵轴，吊住钢筋笼的起吊扁担，两吊机的吊臂相向。

副吊机首先吊起抬架的起吊端以抬起钢筋笼，并根据起吊高度调整与抬架之间的距离，抬升过程中主吊机保持与钢筋笼之间的钢丝绳为松弛状态，切不可吊起钢筋笼。

当抬架抬至与地面成85°时，副吊机停止起吊抬架，使抬架及钢筋笼保持稳定状态后，主吊机缓缓垂直吊起钢筋笼，将钢筋笼与抬架脱离，完成钢筋笼由水平状态转换成垂直状态(图4)，然后主吊机移动钢筋笼，缓慢将钢筋笼吊入槽内，对钢筋笼、声测管及其他预埋件进行检查，拆除钢筋笼的辅助加劲筋。

底节钢筋笼就位后，用型钢穿过吊筋，将钢筋笼挂在导墙上，待顶节钢筋笼起吊至其正上方，进行钢筋笼的对接和下放。

副吊机将抬架恢复至水平状态，运回加工场重复使用。

图4 T形钢筋笼垂直起吊示意钢筋笼下放时，采用吊线坠从2个方向控制垂直度，并将钢筋笼中心对准槽孔中心缓慢地吊入槽内，始终保持两中心质量合，不产生大摆动碰撞槽壁。

在导墙上分别测量吊筋位置的高程，计算吊筋长度来确定钢筋笼顶高程。

钢筋笼下放到位后，按设计位置布设接头箱，对声测管注水处理，然后进入水下混凝土灌注的相关工作。

3.4 应用效果在埃及塞得东港集装箱码头二期工程中，共完成了349幅T形及537幅“一”形钢筋笼的吊装，钢筋笼不仅制作精度高，吊装入槽就位的一次成功率达100%，也没有出现变形、焊口或绑扎点断裂现象，未发生一起安全及质量事故。