珠机场城际轨道交通工程拱北至横琴段地下连续墙钢筋笼吊装验算书编制：审核：批准：中交四航局珠机城际轨道交通拱北至横琴段三工区项目经理部2014年3月目录一、计算依据 (1)二、吊装参数 (1)2.1、钢筋笼吊点设置 (1)2.1.1、钢筋笼纵向吊点 (1)2.1.2、钢筋笼横向吊点 (1)2.2、履带吊选型 (2)2.3、扁担梁结构形式 (3)2.4、钢丝绳 (3)2.5、钢筋笼吊装细部结构 (4)2.5.1、吊攀 (4)2.5.2、A型吊点 (4)2.5.3、B型横担 (4)2.5、卸扣 (5)2.6、钢筋笼搁置扁担 (5)三、荷载 (6)四、吊装验算 (6)4.1、履带吊验算 (6)4.1.1、双机起吊两台履带吊受力分配验算 (6)4.1.2、履带吊主吊主臂长度验算 (10)4.2、起吊扁担梁验算 (11)4.2.1、扁担截面强度验算： (11)4.2.2、吊钩孔局部承压验算： (12)4.2.3、扁担梁抗剪强度验算 (12)4.2.4、横担梁的稳定性核算 (13)4.3、钢丝绳强度验算 (13)4.4、吊攀验算 (14)4.5、吊点验算 (15)4.5.1、吊点受拉验算 (15)4.5.2、吊点处焊缝抗剪强度计算 (15)4.6、横担验算 (15)4.7、卸扣验算 (16)4.8、钢筋笼搁置扁担 (16)4.8.1、搁置扁担截面强度验算 (17)4.8.2、搁置扁担抗剪强度验算 (17)4.9、地基承载力计算 (18)五、结论 (18)一、计算依据1、《珠海市区至珠海机场城际轨道交通工程拱北至横琴段金融岛站围护结构施工图》；2、《起重吊装常用数据手册》；3、《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB 10002.2-2005 J461-2005）；4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；5、《工程建设安装起重施工规范》HG20201-2000；6、《建筑施工手册》（第四版）；7、《路桥施工手册》。
8、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ 33-2012） 9、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2011） 10、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ 33-2012）二、吊装参数2.1、钢筋笼吊点设置钢筋笼纵向6个吊点、横向4个吊点。
共24点吊装钢筋笼。
2.1.1、钢筋笼纵向吊点钢筋笼纵向吊点示意图（47m “一”型钢筋笼为例），如图2.1.1所示。
副吊150t在笼下层主筋上地下连续墙施工用筋详图主吊280t图2.1.1钢筋笼纵向吊点2.1.2、钢筋笼横向吊点钢筋笼横向吊点示意图（6m 宽“一”型钢筋笼为例），如图2.1.2所示。
图2.1.2钢筋笼横向吊点2.2、履带吊选型主吊选用利勃海尔280t履带吊主臂长66.8m（性能表见图2.2-1），副吊选用KH850-3型150t履带吊主臂长30m（性能表见图2.2-2）。
图2.2-1 280t履带吊性能表图2.2-2 150t 履带吊性能表2.3、扁担梁结构形式材质：Q235钢材，容许弯曲应力140MPa ，容许剪应力80MPa ，端部承压容许应力80MPa ；[16截面模量W x =108cm 3。
扁担梁结构形式见图2.3扁担正面图滑轮钢板滑轮钢板扁担侧面图钢丝绳钢丝绳图2.3 扁担梁结构图2.4、钢丝绳钢丝绳采用6×37+1，公称强度为1850MPa ，安全系数K 取6。
扁担上部钢丝绳取单股直径56mm ；下部取单股直径30mm 。
各段钢丝绳计算长度为：（1）扁担上部M 0=5m ，共计2根；（2）扁担下部：M ZS=27m，共计4根（主吊上部）；M ZX=18m，共计4根（主吊下部）；M FS=24m，共计4根（副吊上部）；M FX=16m，共计4根（副吊下部）；2.5、钢筋笼吊装细部结构2.5.1、吊攀钢筋笼吊攀取30mm厚（500×300mm）的Q235钢板焊接于钢筋笼吊筋上。
如图2.5-1所示。
图2.5-1 吊攀、吊点分布图2.5.2、A型吊点吊点采用Φ32圆钢，圆钢吊点起吊时24个吊点同时受力，在翻转的整个过程中，钢筋笼下半部副吊吊点受力减小，上半部主吊吊点受力增大，最终为最顶部4个吊点受力。
如图2.5-2 A型吊点、B型横担。
图2.5-2 A型吊点、B型横担2.5.3、B型横担采用250×300×20钢板，烧焊在每道主吊点下方10cm左右的钢笼两侧，主要用于其下穿过钢扁担后临时搁住钢筋笼，然后换钢丝绳变换吊点以便继续下放钢筋笼。
B型横担如图2.5-2所示。
2.5、卸扣扁担上部选用55T高强卸扣（TH1114型）2个（共计4个）扁担下部选用25T高强卸扣（TH1111型）4个（共计40个）材料采用合金钢整体锻造安全系数：1t～25t为6；25t以上为4A型为内螺纹型B型为外螺母型卸扣如图2.5所示图2.5 卸扣2.6、钢筋笼搁置扁担钢筋笼搁置扁担采用I20b，每根长2m，I20b截面特性如图2.6所示：图2.6 I20b 截面特性三、荷载钢筋笼整体吊装最大尺寸：长×宽×厚为47m ×5m ×1.2m 。
重51t （含地下连续墙接头工字钢）。
四、吊装验算4.1、履带吊验算4.1.1、双机起吊两台履带吊受力分配验算开始同时平吊。
钢筋笼受力提升，如图3.1.1-1：副吊150t滑轮滑轮滑轮滑轮吊梁吊梁A型吊点共18个B型横担共18个C型吊攀共4个预留换吊攀的钢丝绳起吊时笼头钢绳吊点在笼下层主筋上123地下连续墙施工用筋详图主吊280t图3.1.1-1为简化计算，可将吊装图简化为图3.1.1-2：(主吊）图3.1.1-2 吊装计算简化图双机四点吊布置图,钢筋笼长L=47m ，吊绳滑轮系统M 1、M 2吊绳长分别为L 1=32m 、L 2=36m ，钢筋笼自重为q=G/L=51×10/47=10.85KN/m ，T1、T2分别为M 1、M 2系统吊绳拉力，R 1、R 2分别为M 1、M 2系统合力，1、2为副吊吊点位置，3、4为主吊吊点位置，α为钢筋笼旋转角度。
钢筋笼在吊立过程中，M 1、M 2的运动轨迹是一个以吊点1、2或3、4为焦点的椭圆。
考虑复合运动时将M 1、M 2的运动轨迹近似按椭圆考虑。
M 1系统（副吊）轨迹方程为：ρ1))cos()((2)(1212221αθ---=l x L l x LM 2系统（主吊）轨迹方程为：ρ2))2cos()(2(2)(42422αθ---=l x L l x LM 1系统（副吊）稳衡方程为：αθcos cos 121L lx =M 2系统（主吊）稳衡方程为：αθcos cos 242L lx =M 1系统（副吊）合力为：R 1=22113222321cos cos cos )()cos cos )5.0((θρθραθρα+-++-++l x x l x x x GM 2系统（主吊）合力为：R 2= G- R 1M 1系统（副吊）吊绳张力：T 1=112sin R θ M 2系统（主吊）吊绳张力：T 2=222sin R θ吊点1处的支反力为：R 11= T 1sin(1θ-α) 吊点2处的支反力为：R 12= T 1sin(1θ+α) 吊点3处的支反力为：R 23= T 2sin(2θ-α) 吊点4处的支反力为：R 24= T 2sin(2θ+α) 各跨中零剪力位置至0点的距离分别为： 1-2跨：x 0(1-2)=αcos 11G R2-3跨：x 0(2-3)=αcos 1211G R R +3-4跨：x 0(3-4)=αcos 231211G R R R ++按梁考虑(为便于判断，假定弯矩在梁上部为正弯矩），各吊点处的弯矩分别为：吊点1：M （1）=M （1）max=-21qcos α(x 1l)2吊点2：M （2）= M （2）max= R 11 x 2l -21qcos α((x 1+x 2)l)2吊点3：M （3）= M （3）max= R 24 x 4l -21qcos α((x 4+x 5)l)2吊点4：M （4）=-21qcos α(x 5l)2各跨中最大弯矩分别为：1-2跨：M （5）= M （1-2）max= R 11(x 0(1-2)- x 1)l -21qcos α(x 0(1-2)l)2 2-3跨：M （6）= M （2-3）max= R 11(x 0(2-3)- x 1) +R 12(x 0(2-3)- x 1-x 2) l-21qcos α(x 0(2-3)l)23-4跨：M （7）= M （3-4）max= R 24(1-x 0(3-4)- x 5)l -21qcos α(l-x 0(3-4)l)2经过试算，得出各力学参数。
中交四航局第二工程有限公司珠海城际轨道交通工程项目经理部9主吊验算主吊受力最大值（主吊单独受力时）为510KN，即51t，吊具重量2.5t，按9m工作半径，拔杆长度66.8m计算，履带吊机吊装负载比为：（51+2.5）/78.4=0.68＜0.70。
主吊280t履带吊满足要求。
副吊验算副吊受力最大值（钢筋笼旋转角度为89º时）为333.81KN，即33.4t，吊具重量1.5t，150t副吊按7m工作半径，拔杆长度30m计算，履带吊机吊装负载比为：（33.4+1.5）/101=0.35＜0.70。
副吊150t满足要求。
据《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ 33-2012）第4.2.11条“履带吊短途负载行驶时时，不得超过允许起重量总和的70%”。
4.1.2、履带吊主吊主臂长度验算选择计算主吊机垂直高度时，不仅要考虑主吊臂架起吊时最大仰角75°（280t履带吊最大仰角80º）钢筋笼的最大尺寸、重量，而且要考虑钢筋笼吊起后能旋转180°，且不碰撞主吊臂架（见图3.2-13），满足BC距离≥3.5m的条件（如图3.1.2-1）。
由于加工制作的吊具尺寸为h1=2.2m，h0=0.56m，因此：图3.1.2-1钢筋笼吊装示意图AC=BC·tan75°=13.1m（BC=3.5m）h2=AC-h1-b-h0=13.1-2.2-2.0-0.56=7.8m故H=h1+h2+h3+h4+h0=2.2+7.8+46.886+0.5+0.56=57.946mb—起重滑轮组定滑轮到吊钩中心距离，b=2mh0—起吊扁担净高h1—扁担吊索钢丝绳高度h2—钢筋笼吊索高度h3—钢筋笼长度h4—起吊时钢筋笼距地面高度，h4=0.5m主吊机起重臂长度LL=（H＋b－C）/sinα=（57.946＋2－2）/sin75°=60.2（m）<60.8m，故280t履带吊配60.8m主臂满足要求。