福州市地铁6号线土建2标4工区地下连续墙钢筋笼吊装安全专项方案
4.2 主臂臂长验算
钢筋笼长度34.15m，扁担上部钢丝绳高度为4m?sin60?3.5m，扁担下部钢丝绳高度5m，吊机吊钩卷上允许高度4m，吊装富裕高度1m，扁担长度3.5m，扁担高度与滑车高度为1.5m，主机高度2.29m。
1、扁担碰吊臂验算：l=5+3.5=8.5m>3.5/2×tan75=6.53m，满足要求；
2、钢筋笼回卷碰吊臂验算：l=5+3.5+4+1.5=14m>6/2×tan75=11.2m，满足要求； 3、提升高度：h=34.15-0.95+5+3.5+4+1.5+1=48.2m 4、吊臂长度：L≥（48.2-2.29）/sin75=47.53m。
5、选用150t履带吊的主臂长51m，在角度75°时，满足要求。
4.3吊点设臵验算
1、“一”型钢筋笼吊点计算
如果吊点的位臵计算不准确，钢筋笼会产生较大的挠曲变形，使焊缝开裂，整体结构散架，无法吊起。因此吊点位臵的确定是吊装过程中一个关键步骤，本工程采用16点吊法施工，分横向吊点和纵向吊点进行验算。
（1）平幅纵向吊点
图4-3平幅纵向吊点示意图
+M=-M
其中：+M=(1/2)qL12；-M=（1/8）qL22-(1/2)qL12 q为均布荷载，M为弯矩。
故：L2=22L1,2L1+3L2=H（H为钢筋笼笼高） 计算的L1=0.0954H，L2=0.2698H
下面以标准段钢筋笼长34.15m（其中素混凝土段长7.2m）为计算，可知L1=3.258m，L2=9.214m。因此，选择B、C、D、E四点钢筋笼起吊时弯矩最小。
实际吊装过程中B、C中心为主吊位臵，根据设计图纸钢筋笼布筋及预埋件位
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臵，在主吊段，B点可向移至钢筋笼笼顶，即AB=1m，BC=L2=9.214m，结合实际施工便利，BC段取整长10m，在副吊段EF为素混凝土段钢筋长度7.2m，E点移至钢筋砼钢筋笼笼底，DE=L2=9.214m，取整确定DE长10m，CD段取5.95m。
吊点位臵调整为：1+10+5.95+10+7.2=34.15m
图4-4 平幅纵向吊点位置调整后示意图（图中尺寸单位：m） 在起吊过程中，B、C为主吊位臵，D、E为副吊位臵。 （2）平幅横向吊点
根据弯矩平衡定律，正负弯矩相等时所受弯矩变形最小的原理，计算如下：
图4-5平幅横向吊点示意图
+M=-M
+M=(1/2)qa2；-M=(1/8)qb2-(1/2)qa2 q为均布荷载，M为弯矩。
故：b?22a，2a+3b=L（L为钢筋笼宽：6m），可得a=0.0954L=0.5724m，b=0.2698L=1.6188m，在起吊过程中，结合桁架所在位臵，对吊点位臵B、C、D、E进行调整，即AB、EF长取1.4m，BC、DE长取0.6m，CD长取2m。
其他宽度“一”型钢筋笼均按此计算横向吊点。 （3）标准段钢筋笼吊点布臵如下图所示：
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图4-6钢筋笼吊点布置图
2、“L型”钢筋笼吊点计算
L型钢筋笼由于其结构的特殊性，在起吊时钢筋笼围绕角点旋转一定的角度后，以“V”字型向上移动，结合起吊过程及力学平衡、弯矩最小原理，在吊点计算时，首先确定其重心的位臵，再求出形心主轴方向，使其惯性轴和原坐标轴之间的夹角相等，主惯性轴横坐标与钢筋笼两侧的交点即为吊点位臵，计算如下：
（1）L型钢筋笼横向重心计算，本次设计Ｌ型钢筋笼宽度尺寸为2.5m+1.9m。
图4-7L型钢筋笼重心位置计算简图
L型钢筋笼重心计算时将其分为两部分，两部分的重心点分别位于A、B点 在上图中h=0.66m；L=2.5m；H=1.9m，按照组合截面形心位臵计算原则，L型钢筋笼断面的重心点C处的坐标XC、YC可表示为：
L2?Hh?h2H2?Lh?h2Xc?Yc?2(L?H?h)2(L?H?h)
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带入数据可得：
L2?Hh?h22.52?1.9?0.66?0.662XC???0.9452(L?H?h)2?(2.5?1.9?0.66)
H2?Lh?h21.92?2.5?0.66?0.662YC??=0.6452(L?H?h)2?（2.5+1.9-0.66） （2）横截面形心主轴方向计算
在上图中X2、Y2为主惯性轴，α0为主惯性轴与原坐标轴之间的夹角。 L型钢筋笼断面对形心轴X1和Y1的惯性矩IX1与Iy1与惯性积Ixy1：
2Ix1?IxA?SAa2?IxB?SBb122Iy1?IyA?SAa12?IyB?SBb2Ixy1?IxyA?SAa1a2?IxyB?SBb1b2上式中：
IXA:表示截面A部分对XA轴的惯性矩； IyA:表示截面A部分对YA轴的惯性矩； IXYA:表示截面A部分的惯性矩； IXB:表示截面B部分对XB轴的惯性矩； IyB:表示截面B部分对yB轴的惯性矩; IXyB:表示截面B部分的惯性矩； SA:表示截面A部分的惯性矩； SB:表示截面B部分的惯性矩； 则横断面形心主轴的方向：
?2Ix1Iy11?0=arctan2Ix1?Iy1 （3）横向吊点位臵计算
为了保证钢筋笼回直且副吊卸下后保持两面四点平均受力，笼头的吊点位臵应位于迎土面，其余吊点均位于开挖面，假设L型钢筋笼的吊点为d1、d2、d3、d4，分布如图4-7，现对其位臵进行求解：
hxd1?xc?(yc?)tan?0y?h2，d1
hxd2?xc?(yc?)tan?0y?02，d2
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hyd3?yc?(xc?)cot?0xd3?02，
xd4hy?y?(x?)cot?0d4cc?h2，
图4-8L型钢筋笼吊点布置图图4-9 L型钢筋笼吊装过程图
数据计算如下：
a1=2.5/2-0.945=0.305；a2=0.645-0.66/2=0.315； b1=1.9/2+0.66-0.645=0.965；b2=0.945-0.66/2=0.615
IxAIyAbh32.5?0.663???0.061212 b3h2.53?0.66???0.861212
IxBIyBbh30.66?1.93???0.3771212
b3h0.663?1.9???0.0461212
SA=2.5×0.66=1.65, SB=1.9×0.66=1.254，将数据带入上面公式中得：
Ix1?IxA?SAa22?IxB?SBb12?0.06?1.65?0.652?0.27?1.254?0.532?1.38 Iy1?IyA?SAa12?IyB?SBb22?0.86?1.65?0.122?0.041?1.254?0.82?1.73?2Ix1Iy111?2?1.38?1.73?0=arctan?arctan?42.92Ix1?Iy121.38?1.73
故可得
每个吊点的坐标为：d1(1.25,0.66)；d2(1.25,0)；d3(0，1.61)；d4（0.66，1.61)； （4）纵向吊点位臵确定
L型钢筋笼纵向吊装点同理根据弯矩平衡原理，正负弯矩相等是所受弯矩变形
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