一种防渗墙施工的钢筋笼制作及吊装方法与流程

1.本发明属于防渗墙施工技术领域，具体涉及一种防渗墙施工的钢筋笼制作及吊装方法。


背景技术：

2.防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝中起防渗作用的地下连续墙，因其结构可靠、防渗效果好、适应各类地层条件、施工简便以及造价低等优点，广泛应用于土石坝及有防渗压力的基坑处理，大大提高防渗及安全性能。
3.通常由于施工空间限制和吊装机械性能限制，钢筋笼不能整体吊装，因此钢筋笼需要分节制作，再分节吊装，在将钢筋笼下放至槽内时，也即下笼时，将钢筋笼在槽段面处连接起来。通常，分节制作、分节吊装的钢筋笼包括至少两节钢筋笼单元，并且钢筋笼单元首尾相连，这样的加工制作方式效率比较低，会影响到这个施工实施例中的工期。
4.有鉴于此，本领域技术人员亟需提供一种防渗墙施工的钢筋笼制作及吊装方法用于解决上述问题。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.本发明解决的技术问题是钢筋笼制作、吊装过程中效率较低。
7.(二)技术方案
8.本发明提供了一种防渗墙施工的钢筋笼制作方法，包括以下步骤：
9.定位钢筋笼顶部和底部尺寸，按第一设计间隔摆放水平分布筋；
10.在平台上按第二设计间隔刻画钢筋笼主筋分布记号，然后将所述钢筋笼主筋按所述第二设计间隔摆放，进行底面主筋连接，然后点焊牢固；
11.焊接桁架筋；
12.绑扎注浆管；
13.按设计要求布置顶面主筋；
14.按设计要求布置水平分布筋，进行点焊牢固；
15.安装封口筋，并焊接牢固。
16.进一步地，钢筋笼保护层按竖向间距3～5m布置一块焊在所述钢筋笼主筋的内外两侧。
17.进一步地，纵向钢筋的底端距离槽底设定间距，同时钢筋底端呈向内弯折状。
18.进一步地，所述钢筋笼的水平断面形状根据槽段形状制作，长度与槽段的深度相适配。
19.进一步地，纵向钢筋采用接驳器套筒连接，钢筋轴线在一条直线上，且同一截面的接头面积小于或等于该截面面积的50％，且间隔布置。
20.进一步地，所述钢筋笼中间的交叉点采用50％交错点焊。
21.本发明还提供了一种防渗墙施工的钢筋笼吊装方法，包括以下步骤：
22.双机就位，检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊，将钢筋笼抬离钢筋笼平台；
23.双机将所述钢筋笼平抬起设定距离，主吊起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，指挥辅机配合起钩；主吊和副吊继续提升，当所述钢筋笼提升到设定高度后，所述副吊停止提升动作；
24.所述主吊起钩、所述副吊起钩运行，直至所述主吊吊起所述钢筋笼；
25.所述副吊卸钩，所述主吊完全吊起所述钢筋笼；
26.所述主吊将所述钢筋笼移动至槽孔口精准对位、下放入槽、槽孔口对接。
27.进一步地，起吊过程中以设定值为界分节。
28.进一步地，起吊过程中采用十吊点起吊，吊点的设置以所述钢筋笼起吊过程中所受弯矩最小为原则。
29.进一步地，吊点位置采用剪刀撑x形式局部加密。
30.(三)有益效果
31.本发明提供的防渗墙施工的钢筋笼制作方法，每个槽段钢筋笼加工严格按照设计图纸要求进行，桁架数量根据设计图纸要求加工焊接，以确保起吊时钢筋笼整体的刚度、强度和稳定性。通过采用整体制作方式，相比于分节制作的方式，能够节省制作时间，提供制作的效率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要吊装的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明实施例提供的一种防渗墙施工的钢筋笼制作方法的流程示意图；
34.图2是本发明实施例提供的一种防渗墙施工的钢筋笼吊装方法的流程示意图；
35.图3是本发明实施例提供的一种防渗墙施工的钢筋笼吊装方法中的吊点布置示意图；
36.图4是本发明实施例提供的一种防渗墙施工的钢筋笼吊装方法中起吊示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本技术。
39.需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之
处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
40.根据本发明实施例提供的本发明提供了一种防渗墙施工的钢筋笼制作方法，如图1所示，包括以下步骤：
41.s101、定位钢筋笼顶部和底部尺寸，按第一设计间隔摆放水平分布筋；
42.s102、在平台上按第二设计间隔刻画钢筋笼主筋分布记号，然后将装钢筋笼主筋按装第二设计间隔摆放，进行底面主筋连接，然后点焊牢固；
43.s103、焊接桁架筋；
44.s104、绑扎注浆管；
45.s105、按设计要求布置顶面主筋；
46.s106、按设计要求布置水平分布筋，进行点焊牢固；
47.s107、安装封口筋，并焊接牢固。
48.在上述实施方式中，每个槽段钢筋笼加工严格按照设计图纸要求进行，桁架数量根据设计图纸要求加工焊接，以确保起吊时钢筋笼整体的刚度、强度和稳定性。通过采用整体制作方式，相比于分节制作的方式，能够节省制作时间，提供制作的效率。
49.本实施例中，设置3个钢筋场，均布置在防渗墙轴线下游侧，每个占地均为25m
×
75m，1#钢筋场位于d0 320.00处，满足1#施工平台、2#施工平台、3#施工平台防渗墙钢筋笼的制安，由于3#施工平台和4#施工平台落差15m，考虑到履带吊带载行走时的安全性，故设置2#钢筋场，位于d0 400.00处，3#钢筋场位于d0 500.00处，满足右岸5#施工平台和6#施工平台的需要。
50.钢筋笼成型后，临时绑扎铁丝全部拆除，以免下槽时，挂伤槽壁；制作钢筋笼时，在制作平台上预安定位钢筋桩，以提高工效和保证制作质量；制作出的钢筋笼须满足设计和现规范要求。施工前准备好弧焊机、点焊机、钢筋切断机、钢筋弯曲机等；且钢筋经过复核合格。主筋间距误差
±
10mm，箍筋间距误差
±
20mm，钢筋笼厚度0～
‑
10mm，宽度
±
20mm，长度
±
50mm。
51.在一些可选的实施例中，钢筋笼保护层按竖向间距3～5m布置一块焊在装钢筋笼主筋的内外两侧。具体地，地下防渗墙钢筋笼最大长度约为53.2m，标准段宽约6.8m，为保证钢筋笼加工、安装质量，将采用分片制作、孔口分层固定、吊装锚固的方案。
52.钢筋笼加工制作时先将钢箍排列整齐，再将竖直主筋依次穿入钢箍(竖直主筋间隔错位搭接)，采用间隔点焊就位，定位要准确。
53.在一些可选的实施例中，纵向钢筋的底端距离槽底设定间距，同时钢筋底端呈向内弯折状。具体地，设定间距可选为20cm。
54.在一些可选的实施例中，装钢筋笼的水平断面形状根据槽段形状制作，长度与槽段的深度相适配。
55.在一些可选的实施例中，纵向钢筋采用接驳器套筒连接，钢筋轴线在一条直线上，且同一截面的接头面积小于或等于该截面面积的50％，且间隔布置。
56.在一些可选的实施例中，装钢筋笼中间的交叉点采用50％交错点焊。
57.本发明还提供了一种防渗墙施工的钢筋笼吊装方法，如图2所示，包括以下步骤：
58.s201、双机就位，检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始同时平吊，将
钢筋笼抬离钢筋笼平台；
59.s202、双机将装钢筋笼平抬起设定距离，主吊起钩，根据钢筋笼尾部距地面距离，指挥辅机配合起钩；主吊和副吊继续提升，当装钢筋笼提升到设定高度后，装副吊停止提升动作；
60.s203、装主吊起钩、装副吊起钩运行，直至装主吊吊起装钢筋笼；
61.s204、装副吊卸钩，装主吊完全吊起装钢筋笼；
62.s205、装主吊将装钢筋笼移动至槽孔口精准对位、下放入槽、槽孔口对接。
63.在上述实施方式中，现场道路经过碾压，且为原始地层，路面平整坚实稳固，具有足够的承载力，满足履带吊行走要求。
64.本实施例中，主吊采用260t履带吊，桅杆长度64m，其最佳角度时候起吊能力76.1t，按最不利情况考虑，即本实施例中最大钢筋笼(31.5m)重量17.4t，履带吊带载行走，完全满足要求。
65.对于吊装机械的选择按如下几个方案进行：
66.一、吊点布置：
67.(1)平幅纵向吊点
68.如图3所示，根据吊点计算公式： m＝
‑
m；
69.其中： m＝(1/2)ql
12
；
‑
m＝(1/8)ql
22
‑
(1/2)ql
12
；
70.q为均布荷载，m为弯矩。
71.故：2l1 4l2＝h(h为钢筋笼高)。
72.计算得：l1＝0.075h，l2＝0.212h。
73.下面以30m钢筋笼为例，可知l1＝2.25m，l2＝6.36m。因此，选择a(b)、c、d、e、f点时钢筋笼起吊时弯矩最小。
74.(2)平幅横向吊点
75.根据吊点计算公式： m＝
‑
m；
76.其中： m＝(1/2)ql
12
；
‑
m＝(1/8)ql
22
‑
(1/2)ql
12
；
77.q为均布荷载，m为弯矩。
78.故：2l1 l2＝l(l为钢筋笼宽)；
79.经计算：l1＝0.207l，l2＝0.586l，故可知横向吊点按左右0.207l位置为宜。
80.根据技术数据和实际吊装经验：ab段取7.0m，bc段取7.0m，cd段取5.74m，de段取7.0m，a点为钢筋笼顶部，吊点e至笼底的距离取2.0m。
81.本实施例中，钢筋笼最大笼长60m，重达34.6吨，从笼底向笼顶分节长度为30m、30m，每节钢筋笼的重量为17.3吨。
82.经计算：t1＝3.37t，t2＝3.60t。副吊钢丝绳的受力t
12
＝3.6/sin60
°
＝4.16t。
83.在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也越大，故考虑副吊最大受力为2*t
12
＝8.32t，估算钢丝绳以及扁担重量为4t，故副吊受力为12.32t。钢筋笼立直时主吊受力最大，估算钢丝绳以及扁担重量为4t，故主吊受力为21.3t，孔口对接完毕后主吊受力为38.6t。
84.二、履带式起重机选型与验算
85.本实施例中，钢筋笼最大笼长60m，重达34.6吨，分2节，每节30.0m长，因此根据履
带式起重机起重性能参数，用于本实施例中的履带式起重机主吊选用260t履带式起重机，副吊选用100t履带式起重机。
86.(1)平吊钢筋笼验算
87.依据现场实际工作面可知260t主吊工作幅度为15m，本起重机吊杆接长到65m，回转半径16m情况下最大起重量为55.2t。
88.根据《建筑施工起重吊装安全技术规范》jgj276
‑
2012，双机抬吊单机荷载不超过额定起重量的80％。
89.平抬钢筋笼时主吊负载为3
×
3.37 4＝14.11t＜55.2
×
80％＝44.2t(起重半径16m，角度79
°
)。
90.100t副吊工作幅度按12m考虑，本起重机吊杆接长到42m，该情况下最大起重量为35.4t。
91.根据《建筑施工起重吊装安全技术规范》jgj276
‑
2012，双机抬吊单机荷载不超过额定起重量的80％。
92.副吊负载为2
×
3.60 4＝11.2t＜35.4
×
80％＝28.3t(起重半径12m，角度79
°
)。
93.故钢筋笼平吊时，主吊和副吊的选型均能满足吊装要求。
94.(2)负载最大验算
95.主吊在钢筋笼垂直时负载最大，根据《履带式起重机安全操作规程》(dl/t 5248
‑
2010)，起重机带载行走时，荷载不得超过允许起重量的70％，17.3 4.0＝21.3t＜51.5
×
70％＝36.05t(起重半径16m，角度79
°
)，孔口对接完毕后整体钢筋笼重38.6t＜51.5t。
96.副吊在钢筋笼回直过程中随着角度的增大受力也发生变化，受力逐渐增大，当里到达一定角度后，受力又逐渐变小，最后主吊全部受力，根据类似实施例中施工经验，考虑副吊的最大受力为钢筋笼总重的80％。起吊过程中副吊向主吊靠拢，按70％折减。
97.则有17.3
×
80％＝13.84t＜35.4
×
70％＝24.8t(起重半径12m，角度79
°
)。
98.综上计算可知，主吊和副吊型号均满足吊装要求。
99.(3)主吊把竿长度验算
100.如图4所示，根据履带起重机起吊示意图，则：
101.ac＝ab
×
tan79
°
＝3.5m
×
tan79
°
＝18m；
102.cf＝18 30 1＝49m；
103.cd＝cf/sin79
°
＝49.9m；
104.由外形尺寸图查得主臂轴离地2.50m，即：
105.oe＝2.50m；
106.od＝oe/sin79
°
＝2.55m；
107.最后得出：oc＝cd
‑
od＝49.9
‑
2.55＝47.35m＜64m，满足要求。
108.(4)主副吊扁担梁验算
109.1)主吊扁担验算
110.采用：长＝4.5m，厚度＝0.05m，高度＝0.66m。
111.主吊扁担圆孔吊点所承受的强度应力为：
112.σ＝kg/bh＝2
×
34.6
×
1000
×
9.8/145/50＝93.54<194n/mm2(钢板抗拉强度值，安全系数取k＝2)
113.2)副吊扁担的验算
114.采用：长＝4.5m，厚度＝0.05m，高度＝0.50m。
115.副吊扁担承受钢筋笼重80％重量，圆孔吊点承受强度应力为：
116.σ＝kg/bh＝2
×
17.3
×
80％
×
1000
×
9.8/65/50＝83.47<194n/mm2(钢板抗拉强度值，安全系数取k＝2)
117.本实施例中吊装钢筋笼重量为34.6t，故主、副扁担吊点均能满足吊装要求。
118.(5)吊点及吊筋验算
119.本实施例中采用32的圆钢做吊筋，圆钢的抗拉强度为210n/mm2，其抗拉力：3.14
×
32
×
32/4
×
210＝168.8kn＝16.9t，每个钢筋笼设置4个吊筋，则承载力为67.6t，钢筋笼整体中34.6t，安全系数1.95。
120.本实施例中采用28的圆钢做吊点，圆钢的抗剪强度为120n/mm2，其抗剪力：3.14
×
28
×
28/4
×
120＝73.9kn＝7.39t，钢筋笼整体中34.6t，由6个吊点承担，每个吊点分担34.6
÷
6＝5.76t＜7.39t。
121.(6)卸扣及滑轮验算
122.卸扣的选择按主副吊钢丝绳最大受力选择。主吊卸扣最大受力在钢筋笼完全竖起时，副吊卸扣最大受力在钢筋笼平放起吊时，按钢筋笼重量的80％计。
123.1)主吊卸扣及滑轮选择
124.主吊扁担上部卸扣：p1＝(34.6 4)/2sin60
°
＝22.3t，选用高强卸扣50t：2只。
125.主吊扁担下部卸扣：p2＝(34.6 4)/2＝19.3t，选用2只40t高强卸扣；主吊扁担下设2个滑轮，承载力30t。
126.主吊吊点共6个卸扣承受17.3吨钢筋笼(不含索具)的重量，每个卸扣承受荷载p＝17.3/6＝5.77t，采用20t高强卸扣10只。
127.2)副吊卸扣及滑轮选择
128.副吊扁担上部卸扣：根据计算，副吊受力最大17.3
×
80％＝13.84t。p3＝13.84/2sin60
°
＝7.99t。选用高强卸扣40t：2个。
129.副吊扁担下部卸扣：p3＝13.84/2＝6.92t。选用高强卸扣20t：2个。副吊扁担下设2个滑轮，承载力20t。
130.副吊吊点共4个卸扣承受13.84吨钢筋笼(不含索具)的重量，每个卸扣承受荷载p＝13.84/4＝3.46t，采用20t高强卸扣4只。
131.(7)钢丝绳强度验算(公称抗拉强度均为1400mpa)
132.1)主吊扁担上部钢丝绳验算
133.吊装钢筋笼的主吊钢丝绳拟使用直径52mm的6
×
37 1钢丝绳，单根长6m，两边各1道，共2根，钢丝绳横断截面积为1003.8mm2，破断拉力1152.1kn(117.6t)(起重吊装常用计算手册查得)。
134.钢丝绳在钢筋笼竖直状态时受力最大，此时扁担上部两道钢丝绳s＝(p 4)/4sin60
°
＝11.14t<sb＝117.6t/8＝14.7t满足要求。(p＝31.53t，索具4t，钢丝绳的容许安全系数为8)。
135.2)主吊扁担下部钢丝绳验算
136.扁担下部钢丝绳采用4根直径52mm的6
×
37 1钢丝绳，钢丝绳横断截面积为
1003.8mm2，破断拉力1152.1kn(117.6t)(起重吊装常用计算手册查得)。
137.由p1＝p2＝p3＝p4＝p/4＝8.65t<sb＝117.6/8＝14.7t(钢丝绳的容许安全系数为8)。
138.所以主吊选用的钢丝绳满足要求。
139.3)副吊扁担上部钢丝绳验算
140.吊装钢筋笼的副吊钢丝绳拟使用直径43mm的6
×
37 1钢丝绳，单根长6m，两边各1道，共2根，钢丝绳横断截面积为697.08mm2，破断拉力799.9kn(81.6t)(起重吊装常用计算手册查得)。
141.副吊起重重量按钢筋笼重量80％取值，钢筋笼重量为34.6t。s＝(34.6
×
80％ 4)/4＝7.92t<81.6/8＝10.2t(钢筋笼重量34.6t，索具4t，钢丝绳的容许安全系数为8)。
142.4)扁担下部钢丝绳验算
143.副吊扁担下部钢丝绳采用2根直径36.5mm的6
×
37 1钢丝绳，单根长12m，钢丝绳横断截面积为503.64mm2，破断拉力578.1kn(59.0t)(起重吊装常用计算手册查得)。
144.副吊起重重量按钢筋笼重量80％取值，钢筋笼重量为34.6t，由于钢丝绳受力p1＝p2＝p3＝p4＝p/4＝34.6
×
80％/4＝6.92t，s＝6.92t<sb＝59.0/8＝7.37t(钢丝绳的容许安全系数为8)
145.所以副吊选用的钢丝绳满足要求。
146.在一些可选的实施例中，起吊过程中以设定值为界分节。其中，每幅槽段钢筋笼长短不一，为增加起吊过程中钢筋笼的整体刚度，合理分节，一般以31.5m为界分节。
147.在一些可选的实施例中，起吊过程中采用十吊点起吊，吊点的设置以装钢筋笼起吊过程中所受弯矩最小为原则。具体地，该设置是为了增加起吊过程中钢筋笼的整体刚度。
148.在一些可选的实施例中，吊点位置采用剪刀撑x形式局部加密。具体地，该设置是为了增加起吊过程中钢筋笼的整体刚度。
149.需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
150.以上仅为本技术的实施例而已，并不限制于本技术。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围内。