中铁隧道集团有限公司 连续墙钢筋笼吊装安全专项方案
系,由X1代替中间支承所受到的力NB,将超静定结构转化为静定结构,B点的变形协调条件是竖向位移等于零,由力法方程知识知道:
δ11 X1+Δ1P=0 ---------------------------------------------(1) 其中:
δ11 =∫(M12/EI)dx=(L-2a)/(48EI) ----------------------------(2) Δ1P=∫(MPM1/EI)dx
=qa(L-2a)/(16EI)-5q(L-2a)/(384EI) -------------------------(3) 将(2)、(3)代入(1)解得:
X1=(5L/8-a/2-5aL/2)q ---------------------------------------(4) 由于结构对称受力,所以 NA=NC=(qL-X1)/2
=q(3L/8+aL/2+a/2)/(L-2a)/2
令Z=(3L/8+aL/2+a/2)/(L-2a) -------------------------------(5) 则NA=NC=qZ/2-------------------------------------------------(6) 实际吊装过程中,考虑三个吊点的吊绳张力(拉力)相等,则吊点(支点)位置合理,即NA= NB
由于NB=X1,所以NA= X1 联立(4)、(6),解得a=0.153L
即连续墙钢筋笼横向吊点布置为:0.153L、0.347L、0.347L、0.153L(L为连续墙宽度),考虑到后续扁担长度对主吊把杆影响,如图4-05所示:
吊点1吊点2吊点32
2
2
2
2
2
2
2
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连续墙钢筋笼918208260002082918
图4-05 连续墙钢筋笼横向吊点设置图
4.3.2 钢筋笼纵向吊点设置(弯矩错误)
连续墙最长长度为33.4m,重心位于笼顶下16.7m处,基本位于钢筋笼中心昆明市轨道交通3号线工程大树营站
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线位置,吊点布置主要均布在重心两侧。纵向按设置四个吊点考虑,根据弯矩平衡定律,正负弯矩相等时,其所受弯矩变形最小,计算简图如图4-06所示:
图4-06 四点支承简支梁体弯矩图
由+M=-M
其中:+M=1/2qL1 q—均布载荷
-M=1/8 qL2-1/2 qL1 M—弯矩 故: L2=22 L1 又:2L1+3L2=33.4 解得:L1=3.19,L2=9.02
因此, B、C、D、E四点分别距笼顶3.19m、12.21m、21.23m、30.25m起吊时弯矩最小。实际吊装过程中B、C中心是主吊位置,D、E中心为副吊位置。根据实际吊装经验,考虑到连续墙钢筋笼吊装过程中转体需要,B点通常设置于连续墙顶。因此,将B点向A点移动至墙顶位置,其它各点位置调整如图4-07:
2
2
2
AB80010500C900033400D10500E2600F图4-07 连续墙钢筋笼纵向吊点设置
4.3.3 转角幅吊点设置
“L”型槽段横向吊点布置按照以下步骤进行计算设置:
第一步:根据钢筋笼断面形式和尺寸计算出钢筋笼横向重心位置。 “L”型钢筋笼横断面计算模型可分为钢筋笼A部分和钢筋笼B部分,见图4-08。图中:(x1,y1)和(x2,y2)分别是A部分和B部分的重心坐标,(x0,y0)是钢筋笼的重心坐标。
假设:钢筋笼横断面质量均匀分布在钢筋笼横断面S内,设“L”型两边长分别为a、c,钢筋笼厚为b。
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Y工字钢b单侧重心AC(X1,Y1)钢筋笼重心G(X0,Y0)单侧重心B(X2,Y2)b0aX
图4-08 连续墙钢筋笼重心计算示意图
钢筋笼横断面总面积为S,A部分面积为SA?b(c?b),B部分面积为
SB?ab;
首先计算出钢筋笼横断面对X轴、Y轴的静矩:
Mx??Siyi?SA*y1?SB*y2 My??Sixi?SA*x1?SB*x2
则钢筋笼横断面重心为:
c2?b2?ab x0??S2(a?c?b)Mxa2?b2?bc y0??S2(a?c?b)第二步:计算钢筋笼横断面对形心轴x1、 y1的惯性矩Ix1、 Iy1与惯性积Ix1y1;
2Ix1?IxB?SB*m2?IxA?SA*m12
My2Iy1?IyB?SB*n2?IyA?SA*n12
Ix1y1?IxyA?SA*m1n1?IxyB?SB*m2n2
第三步:计算横断面形心主轴方向X2O2Y2。
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?2Ix1y11 ?0?arctan2Ix1?Iy1第四步,对异形钢筋笼采用横向两点起吊时,根据图4-09并结合结构的力学平衡原理可知:
①钢筋笼横断面重心应位于吊点之间;
②吊点外钢筋笼部分对吊点最大弯矩应尽量左右相等(图中,A部分对吊点1的最大弯矩应与B部分对吊点2的最大弯矩应尽量相等);
③钢筋笼横向最大正弯矩与最大负弯矩应尽量相等(前提:钢筋笼刚度满足变形要求);
根据以上原则,应有:SA*e?SB*f; 根据以上计算和原则可确定吊点位置。
Y2吊点1AeO2α0X2吊点2fB钢筋笼重心C 图4-09 “L”型钢筋笼重心示意
4.4 钢筋笼吊点加固 4.4.1 标准幅槽段钢筋笼加固
每幅钢筋笼各水平吊点均设置在主筋上,对于标准幅槽段,连续墙钢筋笼每个吊点采用1根 “U”型υ28圆钢与连续墙主筋焊接,相应位置的连续墙主筋及横向钢筋采用υ28圆钢加强;连续墙槽口段设4根υ22圆钢,在连续墙垂直就位后做吊放主筋,连续墙钢筋笼加固见图4-10。
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主吊吊点υ28“U”型圆钢副吊吊点υ22“U”型圆钢吊点主筋及水平筋Φ28钢筋 图4-10 连续墙钢筋笼吊点加固示意图
4.4.2 转角幅槽段钢筋笼加固
由于转角幅钢筋笼横向吊点与平笼布置有区别,对拐角幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架、吊点及剪刀撑之外,另要增设钢筋笼内侧斜撑杆和外侧斜撑进行加强,以防钢筋笼在空中翻转角度时发生变形,钢筋笼加固见图4-11。
工字钢吊点υ32“U”型圆钢吊点Φ32斜拉加强筋(上下间距2.5m)吊点工字钢
图4-11 L型钢筋笼吊装加固示意图
4.4 主、副吊确定 4.4.1 主吊起重高度确定
车站33.4m深800mm厚连续墙,钢筋笼完全由主吊吊起时,起重高度为以下几项相加,见图4-12:
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