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1、 滑轮组辅助法一次吊运超长钢筋笼施工工法 1前言 使得桩身长度越来越长，钢筋笼也越来越长。传统的超长钢筋笼施工，将钢筋笼在钢筋场地分成多节钢筋笼加工，用吊车将加工好的钢筋笼转运至桩孔附近，然后在孔口处进行钢筋笼立焊。而孔口立焊比在加工场焊接难度大，焊缝质量不易保证，且立焊在焊接过程中，耽误时间较长，容易造成沉渣过多，影响桩身质量。昆明金丽熙城财富中心项目经过技术人员攻关，研发出了一种利用滑轮组和履带吊实现超长钢筋笼一次吊运的施工方法，克服了传统工艺中立焊焊缝质量不易保证、耽误时间长、容易造成孔内沉渣过多等难题。对其成功施工经验总结提炼，形成此工法。2工法特点 2.0.1 钢筋笼一次在加工场地成
2、型，节省了人工焊接工作，减少了人工、焊接设备投入。2.0.2 钢筋笼利用履带吊一次从加工场地调入桩孔内，较多节钢筋笼分别转运再进行焊接节约了大量的工期，同时减少了因长时间钢筋笼接长使混凝土不能及时浇筑引起的沉渣过多问题。2.0.3 避免在吊车下焊接作业及潮湿环境下（泥浆护壁）使用电器设备，减小发生安全事故机率。3适用范围 灌注桩施工中超长钢筋笼的调运。4工艺原理 履带式吊车的主钩和副钩同时安装滑轮组，在滑轮上安装多副钢丝绳，在钢筋笼上设置多个吊点，多股钢丝绳承载钢筋笼重量，实现钢筋笼一次性起吊。利用履带吊负重行走的特点，在吊起钢筋笼后可以实现从钢筋加工场地直接到桩孔，然后直接放入桩孔内，节省了
3、二次倒运，既节省了吊运时间，又避免钢筋笼多次转运变形，脱焊等质量问题。5施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 履带吊安装滑轮组 穿钢丝绳 将钢丝绳固定在钢筋笼吊点上 起吊钢筋笼 松开副钩 吊车行走至指定地点 在桩孔内放入钢筋笼。5.2 操作要点 5.2.1钢丝绳的选择 钢丝绳一般由高碳钢丝制造;常用钢丝绳钢丝强度极限有 1400MPa、1550MPa、1700MPa、1850MPa、2000MPa 等;钢丝绳的规格常用的为 619+1、637+1、661+1 三种。钢丝绳由 6 股组成，每股 19 根钢丝，绳中穿一根芯。同等直径下：619+1 钢丝绳中的钢丝直径较大，强度较高，但柔性差
4、，常用作缆风绳；661+1 钢丝绳 中的钢丝最细，柔性好，但强度低；637+1 钢丝绳的性能介于上述二者之间;661+1，637+1常用作滑轮组的钢丝绳（俗称跑绳）和吊索。在起吊最后阶段工况为由主钩钢丝绳承受整个钢筋笼重量，计算钢丝绳承载力以 2 根钢丝绳计算钢丝绳的安全载重力：m=M/(n*2)M-钢筋笼重量 m-钢丝绳安全载重力 n-定向单滑轮个数 根据计算得出的钢丝绳安全载重力，依据表 5.2.1-1 选取合适绳经的钢丝绳。表 5.2.1-1 钢丝绳 637 起吊力 绳径 丝径 钢丝总断面积 (mm2)参考质量 （kg/100m)钢丝破断拉力总和=公称抗拉强度（1870Mpa）钢丝总断面
5、积（mm2)钢丝破断拉力=钢丝破断拉力总和换算系数（0.82）钢丝绳安全载重力=钢丝破断拉力/安全载重系数（4.0）(mm)钢丝破断拉力总和(t)钢丝破断拉力(t)钢丝绳安全载重力 t)8.7 0.4 27.88 26.21 5.32 4.36 1.09 11.0 0.5 43.57 40.95 8.31 6.82 1.70 13.0 0.6 62.74 58.97 11.97 9.82 2.45 15.0 0.7 85.39 80.27 16.29 13.36 3.34 17.5 0.8 111.53 104.84 21.28 17.45 4.36 19.5 0.9 141.16 132.6
6、9 26.94 22.09 5.52 21.5 1.0 174.27 163.81 33.25 27.27 6.82 24.0 1.1 210.87 198.21 40.24 32.99 8.25 26.0 1.2 250.95 235.89 47.89 39.27 9.82 28.0 1.3 294.52 276.84 56.20 46.08 11.52 30.0 1.4 341.57 321.07 65.18 53.45 13.36 32.5 1.5 392.11 368.58 74.82 61.35 15.34 34.5 1.6 446.13 419.36 85.13 69.81 17.
7、45 36.5 1.7 503.64 473.42 96.10 78.80 19.70 39.0 1.8 564.63 530.75 107.74 88.35 22.09 43.0 2.0 697.08 655.25 133.01 109.07 27.27 47.5 2.2 843.47 792.85 160.95 131.98 32.99 52.0 2.4 1003.80 943.56 191.54 157.06 39.27 56.0 2.6 1178.07 1107.37 224.79 184.33 46.08 60.5 2.8 1366.28 1284.29 260.71 213.78
8、53.45 65.0 3.0 1568.43 1474.31 299.28 245.41 61.35 5.2.2 滑轮选取 滑轮采用单向定滑轮，滑轮大小根据计算所得钢丝绳直径选取。表 5.2.2：滑轮参数参考 滑轮 代号 钢丝绳直径 d(mm)主要尺寸 推荐轴承型号 参考重量(kg)D D1 R b W f D2 D3 B WX1201 10-12 280 325 7 37 28 8 55 63 64 211 11 WX1202 60 69 66 212 11 WX1203 65 75 68 213 12 WX1204 70 80 70 214 12 WX2201 14-19 355 415
9、10 50 38 8 80 90 74 216 20 WX2202 85 96 78 217 21 WX2203 90 102 82 218 22 WX2204 95 108 86 219 23 WX3201 19-23.5 450 521 12 60 46 10 95 108 90 219 35 WX3202 100 113 94 220 36 WX3203 110 124 102 222 38 WX3204 120 135 103 224 39.5 WX4201 23.5-30 560 650 15 73 57 10 130 145 106 226 63 WX4202 140 158 11
10、0 228 66 WX4203 150 170 116 230 69 WX4204 160 180 122 232 71 WX5201 30-37 710 822 19 92 72 12 160 188 128 42232 108 WX5202 170 202 136 42234 112 WX5203 180 212 136 42236 113 WX5204 190 225 142 42238 117 WX6201 37-43 800 926 22 104 82 12 160 188 128 42238 138 WX6202 170 202 136 42240 143 WX6203 180 2
11、12 136 42244 144 WX6204 190 225 142 42248 148 WX7201 43-50 900 1052 26 123 98 14 190 225 148 42238 253 WX7202 200 235 154 42240 250 WX7203 220 260 168 42244 277 WX7204 240 278 182 42248 260 WX8201 50-58 1120 1292 29 135 110 14 190 225 148 42238 350 WX8202 200 235 154 42240 349 WX8203 220 260 168 422
12、44 379 WX8204 240 278 182 42248 361 5.2.3 吊车的选取 避免钢筋笼转运时产生变形、脱焊等质量问题，在吊车选取上选取履带式吊车。履带式吊车可以将钢筋笼一次性从加工场起吊位置倒放入桩孔，减少中间环节，节省大量时间。在吊车起重量选择根据钢筋笼的重量、起吊的角度、钢筋笼的长度参照吊车的性能表选取合适的吊车。5.2.4 扁担的选取 扁担主要材料为工字钢，选取主要取决于钢筋笼的整体重量，根据最不利受力情况（完全起吊情况，由扁担完全承受整个钢筋笼质量），计算出扁担所受剪力和内应力情况，再选取合适的工字钢。5.2.5 滑轮组安装 1、在主钩上安装一个扁担，扁担两头安装两
13、个滑轮，将 2 根钢丝绳分别穿过两个滑轮。扁担主要作用是方便钢筋笼整体悬空后，保持钢筋笼稳定及避免钢丝绳挤压钢筋笼造成钢筋笼变形。图 5.2.5-1 主钩滑轮扁担 图 5.2.5-2 副钩滑轮 2、在副钩上安装一个钢丝绳，钢丝绳两端安装两个滑轮，将 2 根钢丝绳分别穿过两个滑轮。3、所用扁担材质必须有足够强度能承受钢筋笼吊装，焊接部位必须焊接牢靠。5.2.6 钢筋笼吊点安装 1、考虑到钢筋笼起吊过程中会遇到容易变形、脱焊等问题，在吊点选取上，为了吊装方便和保持起吊过程中钢筋笼的整体稳定性，选取 8 个吊点（共 4 组，主钩 2 组、副钩 2 组），第一个吊点约在钢筋笼长度的 1/8L 处，后面
14、间隔 1/8L 设置一个吊点，将钢丝绳固定在相应的吊点上。2、主吊点选择在钢筋笼的重心上部，有可靠的稳定性；3、吊点能承受全部载荷。钢筋笼总长 图 5.2.5-3 吊点分布图 4、吊点宜选取钢筋笼加劲箍处，加加劲箍与主筋是焊接牢靠的，有利于吊点固定及荷载的承受力。图 5.2.5-4 钢筋笼吊点位置分布图 5、钢丝绳与钢筋笼之间应用卡环连接牢固。图 5.2.5-6 钢筋笼起吊示意图 5.2.6 钢筋笼起吊 钢筋笼吊点安装完成以后，吊车慢慢进行起吊，主钩先起吊，副钩再起吊，主钩的起吊幅度比副钩大，保证钢筋笼前端在上方，待钢筋笼离地以后，慢慢放开副钩，主钩继续向上提，最后放开副钩，由主钩承载整个钢筋
15、笼。图 5.2.6-1 钢筋笼起吊完成后示意图 5.2.7 钢筋笼吊运 1、在吊车行走之前，确保钢筋笼已经起吊完成且稳定。2、在钢筋笼加工堆放场地与需吊装桩孔所在区域之间规划吊车行进路线，清理路线上的障碍物，确保吊车能平稳的前进。3、当起重机带载行走时，载荷不得超过允许起重量的 70%，行走道路应坚实平整，重物应在起重机正前方向，重物离地面不得大于 500mm，并应拴好拉绳，缓慢行驶，行驶速度控制在 5km/h以内,严禁长距离带载行驶。4、起重机行走时，转弯不应过急；当转弯半径过小时，应分次转弯；当路面凹凸不平时，不得转弯。5、起重机上下坡道应无载行走，上坡时应将起重臂仰角适当放小，下坡时应将
16、起重臂仰角适当放大。严禁下坡空挡滑行。6、起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置，应完好齐全、灵敏可靠，不得随意调整或拆除。严禁利用限制器和限位装置代替操纵机构。7、起吊重物应绑扎平稳、牢固，不得在钢筋笼悬挂零星物件。吊索与物件的夹角越小，吊索受拉力越大，同时，吊索对物体的水平压力也越大，不得小于 30，吊索与钢筋笼之间应加垫块。8、起重机载荷越大，安全系数越小，越要认真对待。为了预防事故的发生，起吊载荷达到起重机额定起重量的 90%及以上时，应先将重物吊离地面 200500mm 后，检查起重机的稳定性，制动器的可靠性，重物的平稳性，绑扎的牢固性，确认无
17、误后方可继续起吊。对易晃动的重物应栓拉绳。5.2.8 钢筋笼入孔 1、吊车将钢筋笼运至桩孔附近 2、钢筋工配合吊车指挥将钢筋笼对准孔口，缓慢放入孔内。3、连接钢筋笼的两根吊环一定要对称焊接在钢筋笼的两根主筋上，且两吊环焊接点到圆环口的长度要等长。这样，钢筋笼才会平稳，两吊环的受力才能一致，钢筋笼的对中才能得到相对的控制。钢筋笼下放入孔后，在固定钢筋笼之前，要保证承担钢筋笼的两根槽钢扁担梁在同一水平面上。扁担梁不在一个水平面上时，会导致钢筋笼上的两个吊环也不在同一个水平面上。这样，就会导致孔内的钢筋笼倾斜而偏位。4、钢筋笼吊放入孔时，要保证钢筋笼吊绳的竖直方向与设计桩孔的中心方向一致。这样，钢筋
18、笼就会顺着桩孔中心的垂直方向自由落入孔内，使其达到对中的目的。如果钢筋笼入孔时发生偏位，钢筋笼纠偏时难度就比较大。所以，钢筋笼入孔时应控制中心的对中精度和钢筋笼的垂直度，必要时可以采取安放入孔定位支架的措施控制对中。利用定位支架时，有三点需要注意，一是保证定位支架的中心准确，这一点可以利用护桩或者护筒对中标记保证；二是保证支架的刚度，结合钢筋笼的长度进行验算，合理选择槽钢的规格；三是保证支架内沿与钢筋笼保护垫块的距离，一般按 2cm 左右控制，防止钢筋笼被支架卡住。5、在加工安装钢筋笼时，在顶节钢筋笼顶端增设一个加强箍或适当调整最上面一道加强箍的位置，使其位置处于钢护筒的范围以内。最后一节钢筋
19、笼即将下放至设计高程位置时，通过护桩或者护筒上的对中标记再次对钢筋笼进行对中，利用钢卷尺测量钢筋笼加强箍至护筒周边的理论距离，然后在加强箍四周两个垂直方向焊接25 定位钢筋，钢筋长度按 L=（L1-L2）/2-2cm，L1为桩基理论中心与护筒内壁的距离，L2为桩基理论中心与箍筋外缘的距离，2cm 为定位筋与护筒内壁的间隙 图 5.2.8-1 钢筋笼保护示意图 6材料与设备 6.1 材料 表 6.1 主要材料计划表 序号 材料名称 材料规格 单位 数量 用途 1 圆钢 20 米 3 2 钢丝绳绳卡 个 20 钢丝绳制作 3 焊条 E4303 根 200 焊接 4 工字钢 根据计算 米 2m 制作
20、扁担 6.2 设备 表 6.2 主要机械设备计划表 序号 设备名称 设备型号 单位 数量 用途 1 履带式吊车 QUY100 台 1 吊运钢筋笼 2 滑轮 QH5-1 个 4 钢丝绳滑动 3 钢丝绳 根 5 承载钢筋笼 4 电焊机 台 1 焊接 7质量控制 7.1 钢筋笼质量控制标准 表 7.1 钢筋笼质量控制标准 类别 序号 检查项目 质量标准 单位 检验方法及器具 主控项目 1 受力钢筋的品种、级别、规格和数量 必须符合设计要求 检查出厂证件和试验报告，尺量和观察检查 2 钢筋焊接或机械连接接头质量 应符规范规定 观察、尺量，检查试验报告 3 钢筋的表面质量 平直、洁净，不应有伤痕、油污、
21、片状老锈和麻点 观察检查 4 钢筋笼吊放质量 应符合设计要求，不碰孔壁，固定牢固 观察检查 5 主筋间距偏差 10 mm 用钢尺检查 6 长度偏差 100 mm 用钢尺检查 一 般 项 目 1 箍筋间距 20 mm 用钢尺检查 2 直径偏差 10 mm 用钢尺检查 3 主筋保护层厚度偏差 水上浇灌混凝土 30 mm 用钢尺检查 水下浇灌混凝土 50 mm 用钢尺检查 4 钢筋笼安装深度偏差 100 mm 用钢尺检查 7.2 质量控制措施 7.2.1起吊钢筋笼时，必须先将钢筋笼整体提高 30cm，观察有无变形以及电焊被迸开的现象，如果有，则立刻将钢筋笼放下，加固后方可继续起吊。7.2.2 当钢筋
22、笼吊到空中发现有变形现象时不得强行吊起，必须马上疏散附近施工人员，同时将钢筋笼放到地上，对变形钢筋笼进行整形、加固后再重新起吊。7.2.3 钢筋笼防变形措施 1、选取合适的吊点位置，吊点一般选取在钢筋笼的加劲箍位置。2、钢筋笼上每隔 2-2.5m 增设一道加劲箍筋，在吊点位置应设置加强筋。在加强筋上加做十字交叉钢筋来提高加强筋的刚度，以增强抗变形能力，在钢筋笼入孔时，再将十字交叉筋割除。8安全控制 8.1 吊装程序的检查 8.1.1吊装前，应对钢筋笼焊接质量作全面检查，钢筋焊接质量符合相关规范要求。8.1.2 钢筋吊点布置必须对称布设，防止在吊装过程中钢筋笼产生偏斜。8.1.3 钢筋笼入孔前应
23、吊直扶稳，钢筋笼中心对准孔位中心缓慢下沉，不得摇晃碰撞孔壁和强行入孔。8.2 吊装前重点检查项目 8.2.1各安全防护装置及各指示仪表齐全完好。8.2.2 钢丝绳及连接部位符合规定。8.2.3 应对起吊设备进行安全检查，各连接件应无松动。8.2.4 吊车司机、司索工应有操作证及上岗证，严禁无证人员操作起吊设备。8.2.5 钢筋笼吊装需要有专人统一指挥，动作应配合协调；无关人员严禁进入钢筋笼吊装影响区域内。8.2.6 吊装时，现场所有人员必须佩戴安全帽。8.2.7 在有六级及以上大风或大雨、大雪、大雾等恶劣天气时，应停止起吊作业。8.3 吊车操作安全措施 8.3.1经考试合格并持有设备操作证者方
24、准进行操作，操作必须严格遵守有关安全、交接班制度。8.3.2 吊车工作及行走路线必须是坚硬水平地面，对强度不足的地面应事先进行场地硬化。并应与沟渠、基坑边保持安全距离。8.3.3 吊车开始工作前必须检查仪表、水、油、制动、保险等是否完好，并须经过试运转确认安全可靠后才能工作。8.3.4 吊车头尾回转范围 1 米以内应无障碍物。8.3.5 吊车行驶时，回转盘、动臂杆、吊钩都应制动。8.3.6 指挥吊车信号要明了。司机与信号指挥人员要密切配合，信号清楚后方可开始操作。各机构动作前应按电铃，发现信号不清楚要立即停止操作。8.3.7 作业中发现起重机倾斜、支腿不稳等异常现象时，应立即使重物下降落在安全
25、的地方，下降中严禁制动。货物超重时不能起吊。8.3.8 钢丝绳应符合规定，按规定进行润滑。并经常检查，发现断丝数大于等于 12 个丝时，应停止作业，立即更换钢丝绳。8.3.9 光线阴暗，看不清吊物时不能起吊。8.3.10 雨、雷、强风天气不能起吊。8.3.11 工作后应检查清扫设备，做好日常保养工作，并将各种操作手柄置于空档位置，锁闭门窗，做到整齐、清洁、安全。9环境保护措施 9.0.1 钢筋笼吊运时间应控制在 8:00 至 22:00 之间，避免噪音影响周围居民正常休息。9.0.2 钢筋笼焊接时应进行有效的遮挡，防止电弧光对周边居民生活造成影响。9.0.3 电焊机应定期养护，避免机器老化噪音较大。9.0.4 履带吊车主要行走路线上用碎石或砖渣铺设 10cm,避免吊车直接行走在场地的裸土上，造成较大的扬尘。9.0.5 对场地内钢筋笼加工中剩下的钢筋头用来做钢筋笼吊点处的加强筋，节约材料。9.0.3 每日应做到活完场清。图 2 超长钢筋笼吊装 图 3 超长钢筋笼吊装过程效果图 图 4 超长钢筋笼吊装过程效果图 图 5 超长钢筋笼吊装过程效果图 图 6 超长钢筋笼吊装过程效果图 图 7 超长钢筋笼吊装过程效果图 图8 超长钢筋笼入孔效果图