换乘站超长超重地下连续墙钢筋笼吊装技术研究

[摘要] 地下连续墙广泛应用于我国地铁施工，在抗变形、整体性、防渗性及适用性等方面明显要优于其他围护结构。随着地下结构施工深度逐渐增加，地下连续墙的深度也不断加深，导致与之配套钢筋笼的长度、重量也随之增大，直接提高了吊装作业的施工难度。本文以杭州市轨道交通18号线华家池站地下连续墙钢筋笼吊装工程为背景，针对车站、顶管转换井、换乘节点等主体结构施工过程中的技术难点，采用双机抬吊、优化牵引绳配置、钢筋笼吊装加固等措施，形成安全专项施工方案，总结相关技术经验，为后续类似工程提供参考或指引。

[关键词] 地下连续墙；钢筋笼；吊装施工；

0  引言

随着我国城市轨道交通行业的快速发展，地下结构施工技术也随之不断优化进步。其中，地下连续墙在抗变形、整体性、防渗性及适用性等方面明显要优于其他围护结构，因此被广泛应用于地下结构支护施工中。随着施工深度不断增加，与地下连续墙配套的钢筋笼的长度、重量也随之增大，直接提高了吊装作业的施工难度。

近年来，国内外学者针对地下连续墙钢筋笼的安全施工问题进行了相关研究。杨蒙[1]等提出了一种钢筋笼新型整体一次性吊装方法，减小了钢筋笼吊装过程中的最大挠度，提高了钢筋笼的整体性。王志华[2]等对总长 59 m 、厚 1.5m 的超大型地下连续墙钢筋笼采用分节拼装吊装工艺。马胜利[3]等，研究设计钢筋笼吊点布置、钢筋笼刚度控制等施工技术，有效解决施工难题。刘建国[4]等综合考量 5 类吊装工况下的指标变化，从而得出最优吊装方案。杨宝珠[5]等建立了 55 m 深超长的一字型钢筋笼的工程模型，结合不同起吊工况模拟一次吊装入槽的吊装工程，分析不同吊装方式下对钢筋笼整体性的影响程度。

已有成果虽然从吊装方式、吊点设置、施工控制等方面解决了一系列钢筋笼吊装作业中的问题，但对于异形钢筋笼吊装和类似换乘车站的复杂工况下钢筋笼吊装施工的研究较少。本文针对车站、顶管转换井、换乘节点等主体结构施工过程中的技术难点，采用增设吊点、优化牵引绳配置、钢筋笼吊装加固等措施，设计并介绍专项施工方案。

1  工程概况

杭州市城市轨道交通18号线华家池站为18号线与15号线换乘站，18号线和15号线各设一处单洞双线停车线，车站总平面布置图，见图 1。

18号线为地下两层岛式车站，车站主体长 314.5 m，标准宽 22.1 m，标准段基坑开挖深度约 19 m，端头井基坑开挖深度约 20.6 m，换乘节点基坑开挖深度约 31.6 m。18号线设置一处单洞双线停车线采用顶管法施工，顶管长 252 m，断面尺寸 12.0*8.7*1.5 m，厚度 800 mm，顶管净宽 10.4 m，高 7 m，18号线管节167 环，停车线顶管由转换井始发顶进至车站接收。

2  围护结构设计

2.1  地下连续墙设计

18号线华家池站围护结构采用地下连续墙+内支撑支护体系，18号线地连续墙厚1 m，墙深40 m～43.7 m；换乘节点处地连墙厚1.2 m，墙深61 m共12幅；地中壁厚0.8 m，墙深23.8 m～24.1 m，总计138幅。顶管转换井地连墙厚1 m，深40.6 m，总计14幅。

2.2  钢筋笼设计

结合项目各结构地下连续墙与钢筋笼工程数量表，可知换乘节点1.2 m地连墙中最重最大钢筋笼长度为60.3 m，宽度为7.5 m ，闭合最重钢筋笼为101 T；6米首十字钢板最重钢筋笼102.5 T。

以换乘节点最重钢筋笼首开为例进行计算，考虑最不利工况吊装时拟选用400 T履带吊作为主吊+200T履带吊作为副吊进行双机抬吊施工。

顶管转换井最重钢筋笼为41.64 t，考虑最不利工况吊装时拟选用260 T履带吊作为主吊+130 T履带吊作为副吊进行双机抬吊施工。

3  吊装作业概述

18号线华家池站地连墙钢筋笼长39.94～44.36m（换乘节点60.3m），其中1.2m厚钢筋笼整体最重102.5t，长60.3m（包含两侧十字钢板接头）需分两节吊装，先吊装下节（长24.2m，包含构造段重量37t），再吊装上节（长36.1m，重65.5T），上节与下节在槽口对接后整体下放。车站1m厚钢筋笼最重50.752t采用整体吊装入槽的方式。

地连墙钢筋笼吊放采用双机抬吊空中回直，作业具体分六步进行：平抬起吊、倾斜提升、钢筋笼直立副吊拆除、钢筋笼水平运输、钢筋笼下放入槽、钢筋笼整体下放到位，整体施工流程见图2。

（1）平抬起吊，将吊车吊具与钢筋笼各吊点分别连接，检查扣件连接是否良好，检查钢丝绳是否顺直，将吊车吊具与钢筋笼各吊点分别连接，检查扣件连接是否良好，检查钢丝绳是否顺直。

（2）钢筋笼倾斜提升，指挥主吊起钩根据钢筋笼尾部与地面距离随时指挥副吊配合起钩，主吊缓慢提升钢筋笼头位置向上抬升，钢筋笼由水平状态顺转至竖直状态，吊点的钢丝绳依靠滑轮自动调整。

（3）钢筋笼直立副吊拆除，钢筋笼回直后副吊缓慢下放吊钩和扁担至地面位置，卸除副吊机吊钩与钢丝绳卡环后副吊远离起吊作业范围，主吊完全承受钢筋笼的重量。

（4）钢筋笼水平运输，主吊完全承受钢筋笼的重量后静置1～2 min，然后缓慢移动主吊使钢筋笼转移至下放导墙处对准分幅线，运输过程中严格控制钢筋笼的平衡防止大幅度晃动。

（5）钢筋笼下放入槽，指挥主吊机将钢筋笼定位后入槽，在下放过程中拆除副吊钢丝绳，同时依次割除导管仓范围内的拉钩与桁架钢筋，避免影响导管下放。

（6）整体下放到位，下放钢筋笼至主吊点第一道吊点处后，拆除吊点卡环继续下放钢筋笼，钢筋笼下放至笼顶吊点位置时拆除第一道引绳将主绳的卡环安装在四个吊耳上，将钢筋笼整体下放到位搁置在导墙上主吊卡环拆除。

4  施工难点与应对措施

4.1  施工难点

18号线华家池站和顶管转换井主体结构地下连续墙钢筋笼最长达 60.3 m，钢筋笼最重达102.5 t。同时转角幅钢筋笼为异型结构，钢筋笼整体刚度较差吊装过程易发生变形和转体。同时车站主体钢筋笼采取分节吊装，钢筋笼连接质量控制是重点，因此地下连续墙钢筋笼吊装安全控制是本工程的重难点。

4.2  应对措施

针对上述施工难点，结合施工具体流程，逐步采取相应的施工控制措施。

（1）合理规划与加固施工用地，对施工场地进行合理规划，明确吊机行走路线。将场地内杂填土压实处理后设置钢筋网片，并使用混凝土硬化保证吊机行走安全稳定。

（2）钢筋笼在纵向和横向均按设计要求设置起吊桁架和加强桁架，转角幅钢筋笼除设置纵向和横向起吊桁架和加强桁架外，另要增设“人”字桁架和斜拉杆进行加强。

（3）优化增设吊点，减小吊点之间距离降低钢筋笼挠度变形，加强桁架筋与主筋、主筋与工字钢的焊接，保证钢筋笼整体稳定性，防止吊装过程中发生钢筋笼变形。

（4）针对分节吊装的钢筋笼，钢筋笼加工时接头部位水平筋后安装，主筋对接完成后再进行安装，接头上部预留四道水平筋，下部预留两道水平筋。，钢筋笼加工采用预拼装，钢筋、工字钢整体加工，后续再行分开、割开。预拼装时严格控制钢筋对接处机械连接质量，确保所有接头顶死无间隙。

（5）钢筋笼上增设牵引绳，位置为钢筋笼左右下部，采用合理直径的棕绳以控制钢筋笼晃动，保障钢筋笼垂直度和稳定性。

5  结论

通过分析杭州市18号线华家池站车站主体以及顶管转换井地下连续墙钢筋笼吊装作业流程，针对施工过程中存在的包括钢筋笼尺寸过大、存在异形钢筋笼、分节吊装需要进行质量控制等问题，提出相应解决方案，包括采用双机台吊、加强桁架、严格把控钢筋笼分割与对接流程等系列措施，安全、高效地完成施工作业，为后续复杂结构超重、超长型地下连续墙钢筋笼吊装作业提供了借鉴经验。

参考文献：

[1]杨蒙，江波，林皓鋆，等.钢筋笼新型整体一次性吊装方法研究[J].建筑结构，2022，52（S2）：2814-2818.DOI：10.19701/j.jzjg.22S2762.

[2]王志华，魏林春，王善谣，等.超大型地下连续墙钢筋笼吊装过程动态数值模拟和现场试验研究[J].施工技术，2016，45（20）：91-95.

[3]马胜利.拱北隧道工作井超深地下连续墙特重型钢筋笼吊装施工技术[J].铁道建筑，2016，（04）：84-86.

[4]刘建国，朱军，杨云飞，等.超长异形钢筋笼吊装数值模拟分析及方案比选[J].施工技术，2019，48（22）：49-54.

[5]杨宝珠，邵强，丁克胜，等.超深、超大地下连续墙钢筋笼吊装过程研究[J].工业建筑，2013，43（07）：101-104.

作者信息：汪海波，1989.04.05，男，汉，安徽六安，本科，工程师，主要从事地铁建设工作，中铁十局集团城市轨道交通工程有限公司，310000，