高壓線下鋼筋籠多次分節(jié)吊裝施工技術(shù)

楊寧，朱先飛，孫哲

（中鐵三局集團(tuán)華東建設(shè)有限公司，江蘇南京 210019）

1 工程概況

南京地鐵七號(hào)線中勝站位于泰山路與河西大街十字路口，車站南北向布置；車站外包長(zhǎng)270m，標(biāo)準(zhǔn)段外包寬21.9m，深20.76m，端頭井段寬27.2m，深22.15m，換乘節(jié)點(diǎn)處暗挖井寬28.7m，深23.76m，為地下二層（局部三層）島式車站。車站一側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)上方存在220kV架空高壓線，根據(jù)《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 46—2020）要求，起重機(jī)械與架空線路邊線最小安全距離為6m（220kV，垂直、水平向位6m）；高壓線最左側(cè)水平方向侵入端頭地連墻2.145m，距離標(biāo)準(zhǔn)段1.574m，高壓線懸高18.56～26.7m，高壓線下鋼筋籠長(zhǎng)度為55.7～57.1m，不滿足整體吊裝要求，需進(jìn)行分節(jié)吊裝，見圖1。

圖1 實(shí)測(cè)高壓線投影位置

2 安全風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對(duì)措施

2.1 安全風(fēng)險(xiǎn)

（1）在既有高壓線下進(jìn)行吊裝作業(yè)，控制不當(dāng)極易造成觸電事故。

（2）鋼筋籠多次吊裝增加常規(guī)吊裝作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

（3）鋼筋籠多次吊裝增加鋼筋籠連接時(shí)間，槽內(nèi)泥漿控制不當(dāng)，易發(fā)生槽壁失穩(wěn)。

2.2 應(yīng)對(duì)措施

（1）測(cè)定高壓線高度、平面位置，并繪制高壓線平面位置、凈空曲線圖[1]。

（2）在地面上距離高壓線投影水平距離6m、6.5m、7m位置分別采用紅、橙、綠線標(biāo)注高壓線禁止線、高壓線警戒線、高壓線安全線。

（3）高壓線下吊裝作業(yè)需提交高壓線下作業(yè)申請(qǐng)，由安全員、監(jiān)理人員簽署后實(shí)施。

（4）履帶吊主吊只采用基準(zhǔn)臂，在吊車大臂最上端安裝靜電感應(yīng)裝置，根據(jù)測(cè)定高壓線高度規(guī)定不同分節(jié)區(qū)域吊車大臂提升角度，每次吊裝前在高壓線安全線外，預(yù)先將吊車角度調(diào)至計(jì)算值，用全站儀復(fù)核高壓線與吊車凈空，滿足要求后將履帶吊大臂抬升控制閥拔除。

（5）雨天空氣濕度增大，可能會(huì)發(fā)生靜電感應(yīng)，因此在雨天高壓線下方禁止吊裝作業(yè)。

（6）選用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤(rùn)土，每幅成槽采用槽內(nèi)體積一半以上的新鮮泥漿，槽內(nèi)泥漿每10m測(cè)定性能。

3 質(zhì)量控制重難點(diǎn)及措施

3.1 質(zhì)量控制重難點(diǎn)

（1）鋼筋籠分節(jié)多次進(jìn)行孔口連接，垂直度控制不當(dāng)，易造成鋼筋籠無法下放到位。

（2）鋼筋籠多次孔口連接，直螺紋連接質(zhì)量較難控制。

3.2 應(yīng)對(duì)措施

（1）鋼筋籠采用整體加工、分節(jié)吊裝：根據(jù)鋼筋籠分區(qū)分節(jié)長(zhǎng)度，帶H型鋼鋼筋籠的H型鋼預(yù)先焊接成一個(gè)整體，然后進(jìn)行鋼筋籠分段綁扎，并進(jìn)行預(yù)拼裝。

（2）不帶H型鋼鋼筋籠預(yù)先在兩側(cè)或單側(cè)封口部位各布設(shè)一根定位筋，再進(jìn)行鋼筋籠分節(jié)綁扎以及預(yù)拼裝。

（3）預(yù)拼裝滿足要求的鋼筋籠根據(jù)預(yù)定的分節(jié)長(zhǎng)度對(duì)H型鋼進(jìn)行割除，閉合幅鋼筋籠直接拆除預(yù)連接直螺紋。

（4）吊裝前在鋼筋籠兩側(cè)H型鋼或兩側(cè)封口筋同一高度位置刻畫標(biāo)識(shí)線，每節(jié)鋼筋籠下放時(shí)采用水準(zhǔn)儀測(cè)量擱置扁擔(dān)標(biāo)高，測(cè)量鋼筋籠兩側(cè)預(yù)先刻畫的同一高度標(biāo)識(shí)線，確保每節(jié)鋼筋籠下放順直。采用水平尺測(cè)量H型鋼連接垂直度，根據(jù)測(cè)量進(jìn)行微調(diào)，保證鋼筋籠兩側(cè)高差≤5mm。

（5）鋼筋籠孔口連接由兩側(cè)向中間進(jìn)行，先采用人工初步固定，后用管鉗復(fù)緊，針對(duì)個(gè)別外漏絲不滿足要求處，查明原因后按技術(shù)方案進(jìn)行加固處理。

4 高壓線下鋼筋籠分節(jié)吊裝工藝

高壓線下鋼筋籠分節(jié)吊裝的主要步驟為：測(cè)定高壓線水平位置及凈空高度→計(jì)算主吊、幅吊及吊裝配件選型→繪制鋼筋籠分區(qū)、分節(jié)長(zhǎng)度→鋼筋配料及鋼筋籠加工制作→復(fù)核吊車角度及高度→拔除主吊大臂提升電磁閥并粘貼封條→起吊下放第1節(jié)鋼筋籠→吊裝第2節(jié)鋼筋籠及連接→重復(fù)分節(jié)吊裝至全部鋼筋籠下放到位[2]。

4.1 高壓線凈空測(cè)定

針對(duì)高壓線下吊裝，需要準(zhǔn)確測(cè)定高壓線凈空。因高壓線線路凈空受熱脹冷縮影響，為了保證吊裝安全，高壓線的凈空測(cè)量在一年中溫度最高季節(jié)的最高溫度時(shí)段進(jìn)行，高壓線采用全站儀無棱鏡法進(jìn)行測(cè)量，沿高壓線縱向每3m設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，每次吊裝作業(yè)前再次進(jìn)行凈空的復(fù)核。

4.2 吊車選型

根據(jù)高壓線高度確定吊車最大提升高度，再根據(jù)提升高度及吊車性能反算吊車起重能力，起重能力按整幅鋼筋籠核算，最后通過吊車選型確定鋼筋籠分節(jié)長(zhǎng)度。

本工程選用400t型號(hào)履帶吊，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)高壓線高度18.58～26.7m，高壓線下施工安全距離6m，得到可吊裝高度為12.58～20.7m；查閱吊車說明書，吊車基準(zhǔn)臂長(zhǎng)度L=18m；起重臂下軸距地面的高度C=2.57m，b=4m，h1=1m，h0=0.5m，h2=1m，則高壓線最低點(diǎn)吊車最大抬升角度=sin-1[（12.58-2.57）/18]≈33.7°，為增加安全性，選取大臂抬升角度為30°，此時(shí)工作半徑=18×cos30°≈15.6m。查表在主臂18m、工作半徑16m時(shí)起重能力為127.5t，而鋼筋籠最重57t，因此此角度可滿足安全吊裝要求（圖2）。

圖2 鋼筋籠吊裝示意圖

4.3 分區(qū)長(zhǎng)度確定

高壓線距離地面凈空為一拋物線，為加快施工進(jìn)度，保證現(xiàn)場(chǎng)施工操作安全性，根據(jù)測(cè)定的凈空，劃分不同的鋼筋籠分節(jié)長(zhǎng)度。

在θ=30°時(shí)，起重滑輪組到地面的距離為18×sin30°+2.57=11.57m，為保證鋼筋籠在孔口位置的連接，h4取1m，h3=11.57-b-h1-h0-h2-h4=11.57-4-1-0.5-1-1=4.07m；在θ=30°時(shí)取鋼筋籠分節(jié)長(zhǎng)4m，對(duì)應(yīng)高壓線高度為18.58～20m（含）。

同上式選取θ=35°時(shí)起重滑輪組到地面的距離為18×sin35°+2.57≈12.86m，h3=12.86-b-h1-h0-h2-h4=12.86-4-1-0.5-1-1=5.36m；在θ=35°時(shí)取鋼筋籠分節(jié)長(zhǎng)5m，對(duì)應(yīng)高壓線高度為20（不含）～21.5m（含）。

選取θ=40°時(shí)起重滑輪組到地面的距離為18×sin40°+2.57≈14.1m，h3=14.1-b-h1-h0-h2-h4=14.1-4-1-0.5-1-1=6.6m；在θ=35°時(shí)取鋼筋籠分節(jié)長(zhǎng)6m，對(duì)應(yīng)高壓線高度為21.5（不含）～26.7m。

根據(jù)計(jì)算得到的鋼筋籠分節(jié)區(qū)域長(zhǎng)度見圖3。

圖3 鋼筋籠吊裝示意圖

4.4 鋼筋籠制作檢查

地下墻鋼筋籠制作進(jìn)行分工序、分部位驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下道工序的施工。

（1）對(duì)鋼筋接頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，檢查的主要內(nèi)容為車絲長(zhǎng)度、完好絲扣數(shù)量、絲頭直徑、套筒長(zhǎng)度及外漏絲長(zhǎng)。

（2）檢查現(xiàn)場(chǎng)鋼筋籠主筋、分布筋數(shù)量，鋼筋間距、排距是否滿足要求，檢查焊接接縫長(zhǎng)度，焊渣是否敲除，焊縫是否飽滿。

（3）現(xiàn)場(chǎng)檢查預(yù)埋件位置是否準(zhǔn)確，保護(hù)墊塊數(shù)量是否滿足要求，預(yù)埋件是否缺少，重點(diǎn)檢查吊點(diǎn)焊接質(zhì)量、位置及數(shù)量。

（4）在完成以上各道工序驗(yàn)收后，進(jìn)行“鋼筋籠整體驗(yàn)收”，并懸掛合格標(biāo)識(shí)。

4.5 吊裝過程風(fēng)險(xiǎn)管理

（1）起吊前必須填寫高壓線下吊裝作業(yè)令，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、安全員、監(jiān)理員共同簽字后方可起吊。

（2）鋼筋籠起吊前，對(duì)鋼筋籠制作進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括：

①吊點(diǎn)位置，焊縫飽滿度、數(shù)量是否符合要求；

②檢查吊具、索具、卸扣是否完好；

③清除鋼筋籠內(nèi)雜物；

④檢查設(shè)備的卷揚(yáng)筒安全情況是否可靠；

⑤鋼絲繩是否有損傷；

⑥主筋是否有損傷、裂紋。

（3）鋼筋籠吊裝控制步驟包括：

①鋼筋籠起吊前，將主吊在非高壓線側(cè)調(diào)至計(jì)算角度，用全站儀測(cè)量履帶吊最高點(diǎn)至地面及對(duì)應(yīng)槽口位置上方高壓線至地面距離，滿足安全距離后拔除大臂抬升電磁閥，進(jìn)行大臂抬升試驗(yàn)，無法抬升將電磁閥門粘貼封條；

②主、副吊機(jī)就位，現(xiàn)場(chǎng)指揮員指揮主、副吊機(jī)緩慢將鋼筋籠同步起吊至離地面約0.5m處，將鋼筋籠懸空靜置5min，再次檢驗(yàn)焊接質(zhì)量及吊點(diǎn)連接質(zhì)量；

③懸空靜置5min后，經(jīng)檢驗(yàn)無安全隱患及質(zhì)量缺陷，再進(jìn)行鋼筋籠起吊工作；

④鋼筋籠首先側(cè)位平移至正位，然后主、副吊配合旋轉(zhuǎn)鋼筋籠至立吊，將副吊上鋼絲繩卸除；

⑤成槽后的槽段上蓋鋼筋鐵板保護(hù)蓋或者安裝臨時(shí)圍欄，在下放鋼筋籠前每6h測(cè)定槽內(nèi)泥漿性能，如泥漿性能下降則采用新漿置換槽內(nèi)舊漿。

5 結(jié)語

本文依托既有架空高壓線下地連墻鋼筋籠吊裝工程，通過實(shí)際工程驗(yàn)證了鋼筋籠分節(jié)吊裝技術(shù)的可操作性。主要介紹的高壓線凈空測(cè)量、主吊選型、分節(jié)長(zhǎng)度選擇，鋼筋籠加工、吊裝安全控制等內(nèi)容經(jīng)工程實(shí)踐驗(yàn)證，滿足設(shè)計(jì)和工程安全要求。工程實(shí)踐為有限空間下鋼筋籠多次分節(jié)吊裝提供了參考借鑒，可有效提高有限空間條件下鋼筋籠吊裝質(zhì)量，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。