华东交通大学 江西省南昌市 330013
摘要：文章以某市中心区A路段车站项目的地下工程为例，从施工环境、地质环境、技术问题三个角度入手，分析了超深地下连续墙施工的特殊之处；围绕制作加工、吊点选择、吊装实施以及注意事项四个方面，研究了特殊环境下地下工程围护结构钢筋笼吊装的施工策略。
关键词：地下工程；钢筋笼；履带起重机
引言：
近年来，基于城市空间中建设用地资源的日益短缺，人们越来越重视地下空间的有效利用。随之而来的，建筑项目地下工程设计中向下延伸的程度日益加深，相关施工实践面临的环境也变得越发复杂。据此，我们有必要对特殊环境下地下工程围护结构钢筋笼的吊装方法展开探究讨论。
一、特殊环境下地下工程围护结构钢筋笼吊装的案例背景
文章以某市中心区A路段车站项目的地下工程为例，该工程采用的围护结构为超深地下连续墙结构，长度为501m，深度为55m至65m，厚度为1m。钢筋笼的最大长度为63.5m，最大重量为73t。该工程施工的特殊之处有三点：第一，施工环境相对复杂。由于车站项目位于城市中心区域，故而难免会涉及到较大的人流量与车流量，且周围环境管线众多。因此，在地下工程围护结构的施工过程中，必须要尽可能地降低施工活动对交通状态及管线设施的影响，并保证清洁施工、安全施工；第二，地质环境相对复杂。由于工程深度处于较高水平，所以施工活动势必会面临复杂多变的地层结构。因此，要做好施工力度的稳定控制，避免引起地层的大幅波动，引发滑坡、塌陷等事故。同时，还需做好承压水突涌现象、孤石现象的规避与处理，以便进一步保证施工的安全性；第三，技术问题相对复杂。受制于施工环境与地质环境的复杂性，相关人员在图纸设计、方案规划中必须要意识到施工活动技术需求的特殊性，按照最不利情况进行技术问题的分析探究，从而选择出最佳的施工工艺、吊装设备、控制方法。由此，基于钢筋笼最不利体积、最大吊装重量、吊臂伸长能力、最大吊装高度、围护结构成槽参数等多方面考量，选择应用100t与250t两种吨位的履带起重机，并采取分步、分段的施工方式[1]。
二、特殊环境下地下工程围护结构钢筋笼吊装的施工策略
（一）钢筋笼的制作加工
在特殊环境下，为了缩小地下工程在A路段区域的占用面积，钢筋笼均采取先集中加工、后运输进场的制作加工方式，并在现场完成分段钢筋笼的连接安装。在此基础上，钢筋笼主要在工厂中自动化钢筋焊笼机的功能支持下产出，各项数控数据均与工程图纸设计参数相一致，钢筋笼主筋的连接方式为直螺纹套筒连接。在运输进场之前，相关人员需要对钢筋笼进行分段拼接试验，并按照拼接次序依次进行标记，以确保现场施工中钢筋笼连接的顺利性。选择钢筋笼的分段部位时，应注重以下几点：第一，为了方便连接，应尽量选择主筋接头较少处作为连接部位；第二，钢筋笼接头不应选择在地下工程深基坑的开挖面处；第三，在保证连接质量的前提下，应尽量减少钢筋笼的分段拼接数量，以促进吊装施工的整体效率，降低施工风险的发生几率[2]。
（二）钢筋笼的吊点选择
在地下工程围护结构的钢筋笼吊装施工中，吊点选择可分为横向、纵向两个方面。相关人员必须要做好吊点的科学设计，以确保钢筋笼起吊、下放的安全稳定。本案例中，主要通过以下策略方法进行钢筋笼吊点的设计选择：
第一，横向吊点的选择。在吊装施工的方案设计中，将钢筋笼视为横截面积相等、材料属性相同的梁体结构，据此分析钢筋笼在起吊状态下的荷载分布情况。其后，在根据多跨连续梁正负弯矩相一致的原理，进行横向吊点的合理分布，以保证钢筋笼体积、刚度、强度与吊装要求相匹配，将吊装应力对钢筋笼的形变影响控制在最低水平。基于此，横向吊点的定位公式为
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，其中L为钢筋笼的宽度，l为钢筋笼边缘与起吊点之间的距离。将钢筋笼的相关设计参数代入到公式当中，便可推算出横向吊点的最佳布设方案。
第二，纵向吊点的选择。在纵向吊点的布置设计中，应确保吊点的数量、位置符合弯矩平衡理论，以确保起吊状态下钢筋笼挠度的最小化。基于此，纵向吊点的定位公式为
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，其中q为钢筋笼重量简化而成的纵向均布荷载，l1为钢筋笼边缘与起吊点之间的距离，l2为两个相邻起吊点之间的距离，L为钢筋笼的长度。将钢筋笼的相关设计参数代入到公式当中，便可推算出纵向吊点的最佳布设方案。但需要注意的是，在代入L值时，考虑到特殊环境下施工活动的严谨性与安全性要求，应选取钢筋笼的最大长度，本案例中为63.5m。
（三）钢筋笼的吊装实施
某市中心区A路段车站项目的地下工程的案例中，钢筋笼采取两段式的吊装施工方式。其中，上一节段钢筋笼的长度为34.4m，重量为56t；下一节段钢筋笼的长度为29.1m，重量为18t。施工实践中，以250t与100t两台不同吨位的履带起重机为主要机械设备。前者为主起重机，起吊绳索的长度设置为17m，连接绳索的长度为11m；后者为副起重机，绳索长度为13m。绳索均为热轧高碳线材捻制而成的高抗拉强度、高韧性螺旋钢丝绳。
在此背景下，特殊环境下地下工程围护结构钢筋笼的吊装流程依次为：
第一，对两台履带起重机的运行情况进行调试检查，并在确认无误后运输进场，并停放在合理的起吊位置。在此过程中，相关人员应提前对施工现场进行检查与清理，避免起重机运行路线中存在杂物障碍。在涉及到道路的沉降段、松软段时，还应做好木板的铺垫工作，以确保起重机行进顺利，并实现下方路面的有效保护[3]。
第二，对起重机停放位置的水平程度、起重机钢丝绳的垂直程度进行检验，并检查起重机各部位构件的安装情况。确认起重机各项参数符合施工要求后，即可开展钢筋笼的起吊施工。
第三，在正式起吊之前，需进行试吊施工。在绳索按照起吊点完成连接后，将钢筋笼抬升至距离地面0.3m至0.5m处，观察钢筋笼是否存在倾斜、松动等风险情况。若钢筋笼未达平稳，则需重新进行挂钩试吊，并适当进行起吊点位、吊升长度的调整；若钢筋笼已处于理想的平稳状态，则可启用250t起重机主吊起钩、100t起重机配合起钩，在现场专人指挥下进行钢筋笼的吊装施工。
第四，在钢筋笼的起吊施工过程中，主起重机应沿向左或向右的方向进行侧旋转，副起重机则应沿顺时针方向旋转到适当位置，以实现钢筋笼与下方地面的充分垂直。
第五，在钢筋笼起吊移动至地下沟槽的上方时，应控制钢筋笼处于平稳状态，并操纵主起重机进行小幅调整，逐渐使钢筋笼位于安装点位正上方。其后，缓慢进行钢筋笼下方，严禁强行入槽。在此过程中，为了保证钢筋笼的下缘与沟槽处于同一水平线，还需在钢筋笼结构上安装牵引绳，以达到更好的稳定控制效果。
第六，在完成29.1m下段钢筋笼的吊放后，重复吊装施工工序进行34.4m上段钢筋笼的吊放，并实现上下两节段钢筋笼的准确对接。
第七，完成钢筋笼的吊装后，对钢筋笼的当前位置、水平参数进行科学测量，以检查施工成果与设计要求的匹配性。在确认无误后，即可开展地下工程围护结构的后续施工活动。
（四）钢筋笼的吊装注意事项
工程实践表明，在钢筋笼的吊装施工过程中，若存在吊点选择不合理、起重机配合度较低等问题，很可能会导致钢筋笼发生纵向、横向或吊点部位的形变扭曲问题。通常情况下，若发现钢筋笼发生纵向的形变问题，应考虑钢筋笼刚度因重量过大、长度过长而有所削弱。此时，应对吊点数量、布局进行优化调整，并在钢筋笼结构的基础上酌情增加桁架钢筋，以达到强化钢筋笼刚度的目的；若发现钢筋笼发生横向的“拧麻花”式扭曲问题，或存在吊点处过大形变的现象，则应对钢筋笼进行加固筋加焊处理，以此提升钢筋笼的形变抗性，并降低焊点剪切破坏、笼体松动散架的事故几率。
结论：
总而言之，在地下工程建设深度不断加深的现实背景下，钢筋笼吊装施工势必会面临着持续复杂化、日趋特殊化的环境挑战。此时，相关人员在设计、施工等工程实践中，必须要从安全性、影响性、高效性等多个方向出发，对钢筋笼吊装的施工要求、施工特点作出明确，从而在最不利的设想条件下制定施工方案，保证钢筋笼吊装施工的高质高效、安全稳定运行。
参考文献：
[1]徐厚庆，袁梦星.地下连续墙钢筋笼吊装设计与施工关键技术研究[J].施工技术，2019，48（24）：81-84.
[2]刘博，周正德，孙梓栗.超深异形钢筋笼吊装设备选型与吊点设置[J].工程建设与设计，2019（23）：103-105.
[3]姜维钧.复杂条件下超长超重地下连续墙钢筋笼吊装技术[J].工程机械与维修，2019（03）：110-111.