例析超深地下连续墙钢筋笼制作与吊装技术

1 工程概况

天津文化中心交通枢纽工程地铁 Z1 线为负 3 层3 跨结构，基坑开挖深 26 m，宽 25. 7 m，采用地下连续墙作为围护结构。地下连续墙厚 1 m，最大墙深 67 m，在天津属于首次进行如此深的地下连续墙施工，在国内也名列前茅。钢筋笼存在大量的 Z 型、T 型、V 型、L型、Y 异型幅。钢筋笼制作与吊装采用了“二段制作、二段吊装，空中对接、一次就位”的施工工艺。

该工程地下连续墙钢筋笼标准幅宽 6 m，长 64 m，鉴于 Z1 线钢筋笼较长，其钢筋笼分 2 段制作和吊装。其中钢筋笼最长段为 34 m，重量达到 450 kN（ 含接头工字钢和接驳器重量） ，吊具安全核算将按长度为 34m 最重的钢筋笼进行。

2 超长钢筋笼制作

钢筋笼按设计要求加工制作，在场地内设 16 号槽钢拼装而成的钢筋笼加工平台。钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸，无差异才能上平台制作。地下连续墙主筋及加劲箍筋为 HRB335 级、HRB400 级，箍筋为 HPB235 级。为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度，采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施。

钢筋笼主筋（ <φ28） 接头采用“预热-闪光焊”，钢筋连接接头应相互错开，在同一截面内的接头面积百分率： 绑扎连接不宜大于 50%，焊接连接不应大于 50%。

筋笼主筋（ ≥φ28） 接头采用机械连接，钢筋应严格按有关规定及标准要求进行除锈。钢筋下料准确，切断钢筋严禁采用气割方法，保证钢筋的搭接长度、套筒的连接深度。

施工中为确保开挖后地下连续墙的钢筋预埋件位置正确，在钢筋笼上的预埋件均采用张拉麻线进行定位，并用经纬仪进行核正，各预埋件采用钢丝固定牢固。安放钢筋笼时先测量搁置点、导墙顶的标高，计算出吊筋的长度，确保钢筋笼的位置正确，从而保证各预埋件位置的正确。

地面压接好半个接头的钢筋，应用方木垫好，防止接头部位被磕碰或污染，不得随意蹬踩钢筋或接头。异形槽段钢筋笼在正常钢筋平台上加工，在钢筋笼加工的过程搭设钢管架，增强钢筋笼加工过程中的稳定。

3 连续墙槽孔尺寸控

在钢筋笼安放过程中，由于成槽垂直度不够、钢筋笼随意吊装等原因，出现了钢筋笼不能下放而需要切割的情况。控制垂直度的措施有： 1） 在墙体外侧进行加固处理； 2） 在成槽过程中，进入砂层之前，采用超声波对槽壁垂直度进行检测。若不能满足要求，必须进行修整，提高砂层段垂直度精度。成槽完成后，需再次进行超声波检测槽壁垂直度，确保钢筋笼顺利下放。检测断面包括横向 3 个断面和纵向两端端头，共 5 个断面。

由于钢筋笼较长且采用刚度较大的工字钢接头，槽壁垂直度判定标准需比规范要求提高，即整个槽壁最大垂直度不超过 3‰，局部 10 m 范围内垂直度不应超过 2‰。

4 超长钢筋笼吊装 4.1 吊机选型

对于墙厚1 m 的钢筋笼，当钢筋笼完全由主吊吊起时，起吊高度为以下几项相加： （1）钢筋笼长度（ 以最长的钢筋笼计算） 34 m； （2） 扁担下钢丝绳长度（ 钢丝绳角度以50°计算） = （ 22 -14） /2 -0.95 =3. 05 m； （3）扁担以上钢丝绳长度 =2.7/2 ×31 /2= 2.34，取 2.5 m； （4） 吊机吊钩约1m。起吊高度H =34m +3.05m +2.5m +1m =40.55 m。

4.2 起吊的关键安全措施

1） 吊钩准确定位，保证起吊过程钢筋笼的平衡，检查吊钩焊接质量。 2） 清理钢筋笼体杂物，防止起吊过程中坠落 伤人，检查起吊卡具及钢丝绳。

3） 2 台吊车将钢筋笼吊离地面 0. 5 m 后，再次对各部位检查，没有异常情况后，方可进入下一步骤，直到钢筋笼完全竖起。

4） 钢筋笼在竖起过程中，需设专人指挥主吊与副吊，主吊与副吊在起吊过程中应平稳、慢速，相互配合，避免拉扯钢筋笼，防止 2 台吊车受力不均或钢筋笼变形。

5） 在钢筋笼顶板采用 6 个吊环，每侧 3 个，每个吊环采用φ32 的圆钢制作，为防止吊环顶部断裂，在吊环弧形部位绑焊 1 个吊环，保证受力要求。

4.3 超长钢筋笼空中连接

第 1 节钢筋笼入槽后，采用 2 根型钢悬挂在导墙上。型钢平面位置距钢筋笼两侧必须均等，型钢顶面必须在同一标高，保证钢筋笼处于垂直状态。

施工过程中，首幅钢筋笼空中对接采用了直螺纹套筒，出现了钢筋对接困难，主要是由于严寒条件下钢筋收缩变形、套筒太短和钢筋笼吊装变形等原因造成。经与设计方协商，后期的各幅钢筋笼空中对接均采用焊接和绑扎形式。

在钢筋笼下放到位后，由于吊点位置与测点不完全一致、吊筋会拉长等，钢筋笼的标高将会受到影响。为确保钢筋笼顶的标高，应立即采用水准仪测量，根据实际情况进行调整，将笼顶标高调整至设计标高。

4.4 实施情况及效果

第 1 节钢筋笼入槽前，必须保证钢筋笼中轴线与成槽中轴线重合，并在导墙上标出，在入槽过程中必须随时检查和调整，避免钢筋笼到槽底后被纵向筋抵住。第 1 节钢筋笼入槽后，采用 2 根型钢悬挂在导墙上，型钢平面位置距钢筋笼两侧必须均等，型钢顶面必须在同一标高，保证钢筋笼处于垂直状态。第 2 節钢筋笼起吊后，通过定滑轮使其处于垂直状态，并使用缆风绳定位，与第 1 节钢筋笼对齐后，首先焊接控制部位（ 工字钢和桁架筋） ，一是定位上下 2 节钢筋笼，保证在同一轴线上； 二是固定上节钢筋笼，满足钢筋连接过程中的稳定性。

钢筋笼入槽过程要缓慢自然吊入，不得强行快速插入，随时注意吊车起吊重量的变化。变化异常时，必须立即停止下放，起拔一定高度后再重新下放，防止钢筋笼插入泥土或被槽壁卡住。2 节钢筋笼对接完成后，不得立即向下插入，必须重新起吊一定高度后，再缓缓下放。一方面利用第 1 节钢筋笼的重力，使整个钢筋笼处于垂直状态； 另一方面防止第 1 节钢筋笼在对接过程中被槽壁缩颈卡住。

以上措施采用前，出现了几次异常： 1） 有 1 幅钢筋笼下放到离设计标高差 9 m 时被卡住，不能下放，也不能起吊，最后采取了截笼； 2） 有 1 幅钢筋笼在第 2节对接完成后，仅下放1 m 就被卡住，最后全部钢筋笼报废； 3）

保护层加厚前，由于成槽垂直度较差，钢筋笼下放过程中被多次卡住，最终导致塌槽。

采取措施以后，钢筋笼基本都能顺利下放到位，个别在下放过程中遇到阻力较大时，拔出后重新下放或刷壁后下放，均按设计下放到位，避免了质量事故的发生。

结 论

以上讨论基于以往工程界的研究工作，着重就天津文化中心交通枢纽地铁工程超深地下连续墙钢筋笼制作与吊装技术进行了论述，有较强的工程针对性和实践性。在进一步工作中，将对如何保证超长的钢筋笼中轴线与成槽中轴线重合及超深槽壁垂直度检测技术进行探讨。