一种超深地连墙钢筋笼制作与吊装施工方法与流程

1.本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种超深地连墙钢筋笼制作与吊装施工方法。


背景技术：

2.双机抬吊过程是主副吊将钢筋笼平吊吊离地面，随后主吊提升直至钢筋笼完成由平转立的过程。钢筋笼入槽至主吊第二吊点时，通过第二搁置点将钢筋笼搁置在槽口，松开主吊第二吊点吊索，与吊点转换吊索相接，完成吊点转换；继续下放钢筋笼至主吊第一吊点，再次在第一搁置点将钢筋笼搁置在槽口，将吊索转换至笼顶吊环，最终完成钢筋笼吊装。
3.中国专利cn113353782a提供了一种低净空地连墙钢筋笼快速吊装施工方法，它包括施工准备工序、钢筋笼制作加工工序、吊装下放工序以及满足各施工工序的操作的钢筋笼，钢筋笼的上部设有主筋、桁架、笼顶和水平筋，钢筋笼的上部设有吊装索具、卷扬机和吊点，吊装索具包括滑轮组、小扁担、卸扣a、钢丝绳和卸扣b，钢丝绳的两端分别连接小扁担和卸扣b，通过适用于低净空条件下的吊装设备吊装架来解决地下连续墙钢筋笼的起吊、翻身回直、入槽、连接等问题；但是，存在钢筋笼起吊时所受到的合外力较大使钢筋内部应力分布不均导致钢筋笼形变较大的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种超深地连墙钢筋笼制作与吊装施工方法，能够解决双吊机对大型钢筋笼起吊时因配合不佳导致钢筋笼受到的合外力较大进而使钢筋内部应力分布不均导致钢筋笼形变较大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，包括：步骤s1，主吊和副吊到达起吊位置，检查吊具的安装情况及受力重心后，同时平吊第一节钢筋笼；步骤s2，所述主吊和所述副吊将所述第一节钢筋笼平抬至第一预设高度并确认第一节钢筋笼平稳、无脱焊及无变形后，主吊起钩，副吊根据第一节钢筋笼尾部的离地高度配合移动和起钩；步骤s3，当所述主吊将所述第一节钢筋笼提升至第二预设高度时，所述主吊向一侧旋转，所述副吊沿主吊的旋转方向顺转以使第一节钢筋笼垂直于地面后，副吊卸钩；步骤s4，所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口精准对位并下放入槽，通过方钢将第一节钢筋笼水平定位于导墙上，其中，当主吊以预设下放速度对应的功率下放第一节钢筋笼时，在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，并根据判定第一节钢筋笼停止下放时的瞬时速度与预设下放速度的差值获取主吊对第一节钢筋笼的提升高度；步骤s5，重复所述步骤s1至所述步骤s3以起吊第二节钢筋笼，使所述第二节钢筋
笼以自然垂直状态对准所述第一节钢筋笼，缓慢下放第二节钢筋笼以使各组纵向主筋捋顺对直，第一节钢筋笼与第二节钢筋笼的对接位置的各组纵向主筋采用直螺纹套筒连接以组成整幅钢筋笼；步骤s6，所述主吊将所述整幅钢筋笼入槽，整幅钢筋笼下放至第三排搁置点位置时，通过方钢定位于导墙上，将第三排吊点处的卸扣卸除并与第二排吊点处预留的钢丝绳连接后再将钢筋笼提起，移出方钢后继续下放至第二排搁置点处，通过方钢定位于导墙上，将第二排吊点处的卸扣卸除并与第一排吊点处预留的钢丝绳连接后再将钢筋笼提起，移出方钢后继续下放至第一排搁置点处，通过方钢定位于导墙上，将第一排吊点处的卸扣卸除，直至所述主吊将各钢丝绳的卸扣安装在整幅钢筋笼顶部对应吊环上，继续下放整幅钢筋笼至设计标高时采用方钢定位于导墙上。
6.进一步地，在所述步骤s2中，所述第一控制单元获取与所述主吊的主钩相连接的第一钢扁担内设置的各拉力传感器的拉力读数所述第二控制单元获取与所述副吊的主钩相连接的第二钢扁担内设置的各拉力传感器的拉力读数传递至第一控制单元，所述第一控制单元根据各拉力读数中的最大拉力读数与最小拉力读数的差值判定所述第一节钢筋笼是否平稳，其中，若最大拉力读数与最小拉力读数的差值小于等于最大预设应力差，所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼平稳；若最大拉力读数与最小拉力读数的差值大于最大预设应力差，所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼倾斜。
7.进一步地，当所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼倾斜时，第一控制单元获取显示最大拉力读数fmax的拉力传感器a以及显示最小拉力读数fmin的拉力传感器b，若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b均与所述第一钢扁担相连接，第一控制单元控制所述主吊的主钩调节角度至fmax-fmin≤
△
f0，若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b均与所述第二钢扁担相连接，所述第二控制单元控制所述副吊的主钩调节角度至fmax-fmin≤
△
f0；若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b分别设置于所述第一钢扁担下方与所述第二钢扁担下方，所述第一控制单元与所述第二控制单元分别控制所述主吊的主钩以及所述副吊的主钩共同调节角度使fmax-fmin≤
△
f0，其中，所述主吊的主钩与所述副吊的主钩的角度调节方向相反。
8.进一步地，当确认所述第一节钢筋笼平稳、无脱焊及无变形时，设置于所述副吊内的第二控制单元根据第一节钢筋笼的高度与分节钢筋笼高度阈值的对比结果获取副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度，其中，所述副吊对所述第一节钢筋笼的最大起吊高度或通过第一节钢筋笼的高度与分节钢筋笼高度阈值的比值确定，或等于钢筋笼尾部最小离地高度。
9.进一步地，在所述步骤s3中，当所述主吊将所述第一节钢筋笼吊至第二预设高度时，所述副吊停止向主吊方向移动，所述第一控制单元根据主吊与副吊之间的实时水平距离获取主吊的回转角速度，其中，所述主吊的回转角速度或通过主吊与所述副吊之间的实时水平距离与吊机间最小预设距离的比值确定，或通过主吊与所述副吊之间的实时水平距离和吊机间最小预设距离的差值与主吊与所述副吊之间的实时水平距离的比值确定。
10.进一步地，所述第二控制单元根据所述第一节钢筋笼的倾斜角实时获取所述副吊的水平方向分角速度，其中，所述副吊的水平方向份角速度通过所述主吊的回转角速度确
定；其中，所述副吊沿主吊的旋转方向顺转至所述第一节钢筋笼垂直于地面时，所述主吊停止自旋转，所述副吊停止顺转并卸钩。
11.进一步地，当所述副吊停止顺转并完成卸钩时，所述第一控制单元计算所述第一节钢筋笼的尾部离地距离，在所述步骤s4中，第一控制单元根据所述第一节钢筋笼的重量及第一节钢筋笼的尾部离地高度获取所述主吊将第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度以及第一节钢筋笼的轴线允许偏差，其中，所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度及第一节钢筋笼的轴线允许偏差通过第一节钢筋笼的重量和分节钢筋笼重量阈值的比值与主吊与所述副吊之间的初始水平距离和吊机间最小预设距离的比值的乘积确定。
12.进一步地，当所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口时，使第一节钢筋笼底部轴线在第一节钢筋笼的轴线允许偏差内与槽孔口中心轴线对齐，所述第一控制单元根据第一节钢筋笼的轴线允许偏差获取主吊对第一节钢筋笼的预设下放速度，其中，所述主吊对所述第一节钢筋笼的预设下放速度通过槽孔口宽度和第一节钢筋笼的宽度的差值与第一节钢筋笼的轴线允许偏差的比值确定。
13.进一步地，当所述主吊以预设下放速度对应的功率下放所述第一节钢筋笼时，所述第一控制单元在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，其中，若所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度保持不变，所述第一控制单元判定继续下放第一节钢筋笼，直至第一节钢筋笼下放至第一预设下放位置；若所述第一节钢筋笼在下放过程中某一时刻t的瞬时速度与预设下放速度的差值大于0.1倍的预设下放速度时，所述第一控制单元判定停止对第一节钢筋笼的下放，设置于所述主吊的控制室内的警报器发出卡槽提示。
14.进一步地，当所述第一控制单元判定停止对所述第一节钢筋笼的下放时，第一控制单元根据所述时刻t的瞬时速度与预设下放速度的差值获取所述主吊对第一节钢筋笼的提升高度，其中，所述主吊对所述第一节钢筋笼的提升高度或通过所述时刻t的瞬时速度和预设下放速度的差值与预设速度差值的比值确定，或等于第一节钢筋笼的高度与钢筋笼尾部最小离地高度的和。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过对钢筋笼进行分节吊装，能够解决钢筋内应力过大而使钢筋内部受压变形的问题，且能够避免吊机的吊重能力及起吊高度不符合要求的问题，本发明中副吊根据主吊对钢筋笼的预设起吊高度以及钢筋笼的高度获取副吊对钢筋笼的起吊高度，能够避免钢筋笼离地太远致使危险性过高，能够避免钢筋笼离地过近容易在移动过程中刮碰到堆放在场地的建筑材料，本发明根据主吊与副吊之间的水平距离以及钢筋笼的重量获取主吊的初始起吊速度，能够使钢筋笼在起吊过程中内部应力均匀缓慢变化，减小钢筋笼的变形，且能够减小副吊的操作难度，增大钢筋笼起吊过程的安全性，本发明根据主吊与副吊之间的水平距离获取主吊的回转角速度，能够保证副吊的可操作性，通过对回转角速度的控制，能够保证对钢筋笼的向心力始终可控，避免施工现场安全事故的发生，本发明设置副吊的水平方向分角速度根据主吊的回转角速度获取，
能够保证副吊与主吊的相对运动的过程中钢筋笼自身应力稳定，能够减少钢筋变形。
16.尤其，本发明根据各拉力传感器获取的钢绞绳的最大拉力与最小拉力的差值判定钢筋笼平吊到第一预设高度时是否发生倾斜，当最大拉力与最小拉力的差值较大时，能够判定某一吊点所连接的钢绞绳承担的拉力较大，进而判定各钢绞绳受到的拉力不均匀，钢筋笼重心发生偏移，通过对主吊与副吊的主钩的角度调节使钢筋笼对各钢绞线的拉力平均，能够在第一预设高度时准确判定钢筋笼是否发生脱焊及变形。
17.尤其，本发明根据分节钢筋笼高度阈值与第一节钢筋笼的高度的对比结果获取副吊对钢筋笼的最大起吊高度，当第一节钢筋笼的高度较小，能够判定钢筋笼的体积重量较小，选取较小的起吊高度对钢筋笼的应力分布影响较小，且能够使副吊顺转时快速使钢筋笼垂直于地面，且更容易对钢筋笼的位置进行控制；当第一节钢筋笼的高度较大，能够判定钢筋笼体积重量较大，选取较大的起吊高度能够避免钢筋笼的纵向应力分布过于集中使钢筋笼中部变形较大，且由于钢筋笼的重量过大，钢筋笼位置的控制较为困难，留出足够的离地高度能够使副吊更容易找到使钢筋笼垂直于地面的位置。
18.尤其，本发明根据第二预设高度与副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度的差值对主吊的初始起吊速度进行调节，当所述差值较大时，选取较小的起吊速度能够保证副吊所受的拉力渐变，进而保证钢筋不会因合外力变化较大而发生较大变形，吊点位置作为薄弱处，提升速度过快容易使钢筋笼上部的吊点位置处受到破坏，影响安全性。
19.尤其，本发明根据主吊与副吊之间的初始水平距离以及钢筋笼的重量获取主吊的初始起吊速度，若主吊与副吊的水平距离较小，当到达同一预设高度时，钢筋笼的倾角较大，副吊吊点位置对于钢筋笼的拉力相对较小，选取较大的初始起吊速度能够使钢筋笼快速到达预设位置且吊点处不会因拉力发生变化而产生破坏，若主吊与副吊的初始水平距离较大，当钢筋重量较大时，由于钢筋笼自身重力和吊点拉力，选取较大的提升速度容易使钢筋笼发生变形，故选取钢筋笼的重力作为调节初始起吊速度的因素之一。
20.尤其，本发明根据主吊与副吊之间的实时水平距离获取回转角速度，当主吊与副吊之间的实时水平距离较小时，选取较小的回转角速度能够减小副吊的操作难度，当主吊与副吊之间的实时水平距离较大时，副吊对钢筋笼的控制较为容易，选择较大的回转角速度能够使钢筋笼快速到达预设位置。
21.尤其，本发明副吊的水平方向分角速度通过钢筋笼的倾斜角以及主吊的回转角速度获取，能够保证钢筋笼的合外力保持在一个较为稳定的范围，避免钢筋笼内部应力分布不均发生较大形变，当钢筋笼的倾斜角较大时，能够说明钢筋笼接近垂直于地面，通过对水平方向分角速度的控制能够使钢筋笼到达预设位置时减小摆动，易于对钢筋笼位置的控制。
22.尤其，本发明根据第一节钢筋笼的重量及第一节钢筋笼的尾部离地高度获取将第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度以及第一节钢筋笼的轴线允许偏差，钢筋笼尾部离地高度越大，轴线定位越困难，因此选取较大的轴线偏差能够减小操作难度，钢筋笼重量越大，则其体积越大，下放时卡槽的可能性越大，因此选择较小的轴线偏差能够避免钢筋笼下放时卡槽。
附图说明
23.图1为发明实施例超深地连墙钢筋笼吊装施工方法流程图；图2为发明实施例主吊结构示意图；图3为发明实施例钢扁担结构示意图；图4为发明实施例超深地连墙钢筋笼的制作方法流程图。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
25.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
26.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.请参阅图1所示，其为本发明实施例超深地连墙钢筋笼吊装施工方法流程图，包括：步骤s1，主吊和副吊到达起吊位置，检查吊具的安装情况及受力重心后，同时平吊第一节钢筋笼；步骤s2，所述主吊和所述副吊将所述第一节钢筋笼平抬至第一预设高度并确认第一节钢筋笼平稳、无脱焊及无变形后，主吊起钩，副吊根据第一节钢筋笼尾部的离地高度配合移动和起钩；步骤s3，当所述主吊将所述第一节钢筋笼提升至第二预设高度时，所述主吊向一侧旋转，所述副吊沿主吊的旋转方向顺转以使第一节钢筋笼垂直于地面后，副吊卸钩；步骤s4，所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口精准对位并下放入槽，通过方钢将第一节钢筋笼水平定位于导墙上，其中，当主吊以预设下放速度对应的功率下放第一节钢筋笼时，在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，并根据判定第一节钢筋笼停止下放时的瞬时速度与预设下放速度的差值获取主吊对第一节钢筋笼的提升高度；步骤s5，重复所述步骤s1至所述步骤s3以起吊第二节钢筋笼，使所述第二节钢筋笼以自然垂直状态对准所述第一节钢筋笼，缓慢下放第二节钢筋笼以使各组纵向主筋捋顺对直，第一节钢筋笼与第二节钢筋笼的对接位置的各组纵向主筋采用直螺纹套筒连接以组成整幅钢筋笼；步骤s6，所述主吊将所述整幅钢筋笼入槽，整幅钢筋笼下放至第三排搁置点位置
时，通过方钢定位于导墙上，将第三排吊点处的卸扣卸除并与第二排吊点处预留的钢丝绳连接后再将钢筋笼提起，移出方钢后继续下放至第二排搁置点处，通过方钢定位于导墙上，将第二排吊点处的卸扣卸除并与第一排吊点处预留的钢丝绳连接后再将钢筋笼提起，移出方钢后继续下放至第一排搁置点处，通过方钢定位于导墙上，将第一排吊点处的卸扣卸除，直至所述主吊将四根钢丝绳的卸扣安装在整幅钢筋笼顶部4个吊环上，继续下放整幅钢筋笼至设计标高时采用方钢定位于导墙上。
29.请参阅图2所示，其为本发明实施例主吊结构示意图，所述主吊包括用于移动的履带1，设置于所述履带上方用于自旋转的回转机构2，与所述回转机构通过主臂拉板7相连接的主臂3，与所述主臂相连接的加长臂4，所述加长臂分别连接副钩5和主钩6，所述主钩6上方设置有用于实时获取主钩位置的位移传感器11，所述回转机构尾部连接有变幅定滑轮组10，所述变幅定滑轮组上方连接有变幅动滑轮组8，变幅动滑轮组8通过变幅桅杆9与回转机构相连接，回转机构头部上方设置有用于获取钢筋笼倾斜角的超声波探头12，其用于获取钢筋笼的倾斜角，所述主吊还包括第一控制单元（图中未示出），其用于获取位移传感器传递的主钩的高度，并根据主钩与钢筋笼的相对位置获取钢筋笼的高度，将钢筋笼的高度传递至设置于副吊内的第二控制单元，第一控制单元还用于将获取的钢筋笼倾斜角传递至第二控制单元，并将主吊的运行参数发送至第二控制单元，运行参数包括对钢筋笼的起吊速度以及回转角速度。
30.具体而言，本实施例中钢筋笼的高度表示钢筋笼的顶部距地面的垂直距离。
31.所述副吊与所述主吊结构相同，副吊还包括第二控制单元，其中，所述第一控制单元、第二控制单元内均设有第一预设高度和第二预设高度，第二控制单元用于将副吊对钢筋笼的最大起吊高度传递至第一控制单元。
32.当主吊与副吊对钢筋笼进行吊装时，第二控制单元根据第一节钢筋笼的高度以及第二预设高度获取副吊对钢筋笼的最大起吊高度，第一控制单元根据第二预设高度与副吊对钢筋笼的最大起吊高度的差值对主吊的初始起吊速度进行调节，其中，第一控制单元根据主吊与副吊之间的初始水平距离以及钢筋笼的重量获取主吊的初始起吊速度；当所述主吊将所述第一节钢筋笼吊至第二预设高度时，第一控制单元根据主吊与副吊之间的实时水平距离获取回转角速度，第二控制单元根据主吊的回转角速度以及所述第一节钢筋笼的倾斜角实时获取副吊的水平方向分角速度，当副吊卸钩时，第一控制单元根据钢筋笼的重量及钢筋笼的尾部离地高度获取将钢筋笼移动至槽孔口的移动速度以及第一节钢筋笼的轴线允许偏差，根据第一节钢筋笼的轴线允许偏差获取对第一节钢筋笼的预设下放速度，在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，当主吊判定停止对所述第一节钢筋笼的下放时，第一控制单元根据瞬时速度发生突变时刻的瞬时速度与预设下放速度的差值获取对第一节钢筋笼的提升高度。
33.具体而言，本发明通过对钢筋笼进行分节吊装，能够解决钢筋内应力过大而使钢筋内部受压变形的问题，且能够避免吊机的吊重能力及起吊高度不符合要求的问题，本发明中副吊根据主吊对钢筋笼的预设起吊高度以及钢筋笼的高度获取副吊对钢筋笼的起吊高度，能够避免钢筋笼离地太远致使危险性过高，能够避免钢筋笼离地过近容易在移动过程中刮碰到堆放在场地的建筑材料，本发明根据主吊与副吊之间的水平距离以及钢筋笼的
重量获取主吊的初始起吊速度，能够使钢筋笼在起吊过程中内部应力均匀缓慢变化，减小钢筋笼的变形，且能够减小副吊的操作难度，增大钢筋笼起吊过程的安全性，本发明根据主吊与副吊之间的水平距离获取主吊的回转角速度，能够保证副吊的可操作性，通过对回转角速度的控制，能够保证对钢筋笼的向心力始终可控，避免施工现场安全事故的发生，本发明设置副吊的水平方向分角速度根据主吊的回转角速度获取，能够保证副吊与主吊的相对运动的过程中钢筋笼自身应力稳定，能够减少钢筋变形。
34.请参阅图3所示，其为发明实施例钢扁担结构示意图，所述钢扁担包括方钢131，与所述方钢相连接的若干吊钩132，与各所述吊钩相连接的若干钢绞绳133，各所述钢绞绳中部分别设置有用于获取钢绞绳拉力的拉力传感器136；所述方钢下方还设置有若干可调节伸缩杆134，各所述伸缩杆分别通过各电动滚轴135与若干支撑杆137相连接。
35.在所述步骤s2中，所述第一控制单元获取与所述主吊的主钩相连接的第一钢扁担内设置的各拉力传感器的拉力读数fr，r=1,2
…
，r，所述第二控制单元获取与所述副吊的主钩相连接的第二钢扁担内设置的各拉力传感器的拉力读数fw传递至第一控制单元，w=1,2
…
，w，r为所述第一钢扁担下方设置的拉力传感器数量，w为所述第二钢扁担下方设置的拉力传感器数量，所述第一控制单元根据各拉力读数中的最大拉力读数fmax与最小拉力读数fmin的差值判定所述第一节钢筋笼是否平稳，其中，若fmax-fmin≤
△
f0，所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼平稳；若fmax-fmin＞
△
f0，所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼倾斜，所述第一控制单元与所述第二控制单元分别调节所述主吊与所述副吊；其中，
△
f0为最大预设应力差。
36.具体而言，本实施例中设定
△
f0=80n。
37.具体而言，本发明根据各拉力传感器获取的钢绞绳的最大拉力与最小拉力的差值判定钢筋笼平吊到第一预设高度时是否发生倾斜，当最大拉力与最小拉力的差值较大时，能够判定某一吊点所连接的钢绞绳承担的拉力较大，进而判定各钢绞绳受到的拉力不均匀，钢筋笼重心发生偏移，通过对主吊与副吊的主钩的角度调节使钢筋笼对各钢绞线的拉力平均，能够在第一预设高度时准确判定钢筋笼是否发生脱焊及变形。
38.当所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼倾斜时，第一控制单元获取显示最大拉力读数的拉力传感器a以及显示最小拉力读数的拉力传感器b，若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b均与所述第一钢扁担相连接，第一控制单元控制所述主吊的主钩调节角度至fmax-fmin≤
△
f0，若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b均与所述第二钢扁担相连接，所述第二控制单元控制所述副吊的主钩调节角度至fmax-fmin≤
△
f0；若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b分别设置于所述第一钢扁担下方与所述第二钢扁担下方，所述第一控制单元与所述第二控制单元分别控制所述主吊的主钩以及所述副吊的主钩共同调节角度使fmax-fmin≤
△
f0，其中，所述主吊的主钩与所述副吊的主钩的角度调节方向相反。
39.在所述步骤s2中，当确认所述第一节钢筋笼平稳、无脱焊及无变形时，所述第二控制单元根据第一节钢筋笼的高度以及第二预设高度获取副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度，其中，若所述第一节钢筋笼的高度小于分节钢筋笼高度阈值，所述第二控制单元获取副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度为第一最大起吊高度；
若所述第一节钢筋笼的高度大于等于分节钢筋笼高度阈值，所述第二控制单元获取副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度为第二最大起吊高度；其中，设定第一最大起吊高度h1=min{h2-l
×
（1+sin（
△
θ
‑△
θ
×
l0/l），
△
h0}，设定第二最大起吊高度h2=max{h2-l
×
（1+sin（
△
θ
×
l/l0）），
△
h0},式中，l0为分节钢筋笼高度阈值，l为所述第一节钢筋笼的高度，h2为第二预设高度，
△
θ为赋值单位角，
△
h0为钢筋笼尾部最小离地高度。
40.具体而言，本实施例中第二预设高度h2=52.9m，第一节钢筋笼的高度为48m，本实施例设定赋值单位角
△
θ=5
°
，钢筋笼尾部最小离地高度
△
h0=0.5m。
41.具体而言，本发明根据分节钢筋笼高度阈值与第一节钢筋笼的高度的对比结果获取副吊对钢筋笼的最大起吊高度，当第一节钢筋笼的高度较小，能够判定钢筋笼的体积重量较小，选取较小的起吊高度对钢筋笼的应力分布影响较小，且能够使副吊顺转时快速使钢筋笼垂直于地面，且更容易对钢筋笼的位置进行控制；当第一节钢筋笼的高度较大，能够判定钢筋笼体积重量较大，选取较大的起吊高度能够避免钢筋笼的纵向应力分布过于集中使钢筋笼中部变形较大，且由于钢筋笼的重量过大，钢筋笼位置的控制较为困难，留出足够的离地高度能够使副吊更容易找到使钢筋笼垂直于地面的位置。
42.当所述主吊与所述副吊同时将所述第一节钢筋笼吊至副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度时，副吊停止对第一节钢筋笼的起吊并向主吊方向移动，主吊继续起吊第一节钢筋笼，所述第一控制单元并根据第二预设高度与副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度的差值对主吊的初始起吊速度进行调节，其中，若第二预设高度与所述副吊对所述第一节钢筋笼的最大起吊高度的差值小于第一节钢筋笼的高度与sin75
°
的乘积，所述第一控制单元将初始起吊速度调节至第一起吊速度；若第二预设高度与所述副吊对所述第一节钢筋笼的最大起吊高度的差值大于等于第一节钢筋笼的高度与sin75
°
的乘积，所述第一控制单元将初始起吊速度调节至第二起吊速度；其中，设定第一起吊速度v1=v0
×
（h2-hi）/l，设定第二起吊速度v2=v0
×
ln（h2-hi）/lnl，设定所述副吊向主吊方向移动的速度，式中，i=1，2，v0为所述主吊的初始起吊速度，u=1，2。
43.具体而言，本发明根据第二预设高度与副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度的差值对主吊的初始起吊速度进行调节，当所述差值较大时，选取较小的起吊速度能够保证副吊所受的拉力渐变，进而保证钢筋不会因合外力变化较大而发生较大变形，吊点位置作为薄弱处，提升速度过快容易使钢筋笼上部的吊点位置处受到破坏，影响安全性。
44.所述主吊内设有标准起吊速度，第一控制单元根据主吊与副吊之间的初始水平距离以及所述第一节钢筋笼的重量获取主吊的初始起吊速度v0，其中，若所述副吊与所述主吊的初始水平距离小于等于吊机间最小预设距离，所述第一控制单元获取主吊的初始起吊速度为第一初始起吊速度；若所述副吊与所述主吊的初始水平距离大于吊机间最小预设距离，所述第一控制单元获取主吊的初始起吊速度为第二初始起吊速度；
其中，设定第一初始起吊速度v01=va×
（s/s0）
×
（g0/g），设定第二初始起吊速度v02=va×
（s0/s）
²×
（g0/g）
²
，式中，s为所述主吊与所述副吊之间的初始水平距离，s0为吊机间最小预设距离，g0为分节钢筋笼重量阈值，g为所述第一节钢筋笼的重量，va为标准起吊速度。
45.具体而言，本实施例设定吊机间最小预设距离s0=45m，分节钢筋笼重量阈值g0=24t，标准起吊速度va=3.5m/min。
46.具体而言，本发明根据主吊与副吊之间的初始水平距离以及钢筋笼的重量获取主吊的初始起吊速度，若主吊与副吊的水平距离较小，当到达同一预设高度时，钢筋笼的倾角较大，副吊吊点位置对于钢筋笼的拉力相对较小，选取较大的初始起吊速度能够使钢筋笼快速到达预设位置且吊点处不会因拉力发生变化而产生破坏，若主吊与副吊的初始水平距离较大，当钢筋重量较大时，由于钢筋笼自身重力和吊点拉力，选取较大的提升速度容易使钢筋笼发生变形，故选取钢筋笼的重力作为调节初始起吊速度的因素之一。
47.在所述步骤s3中，当所述主吊将所述第一节钢筋笼吊至第二预设高度时，所述副吊停止向主吊方向移动，所述第一控制单元根据主吊与副吊之间的实时水平距离获取回转角速度，其中，若所述主吊与所述副吊之间的实时水平距离小于吊机间最小预设距离，所述第一控制单元获取回转角速度为第一角速度；若所述主吊与所述副吊之间的实时水平距离大于等于吊机间最小预设距离，所述第一控制单元获取回转角速度为第二角速度；其中，当所述主吊自旋转时，所述副吊沿与主吊自旋转方向顺转至预设位置以使所述第一节钢筋笼垂直于地面；其中，设定第一角速度ω1=ω0
×
（1-e-s0/s’），设定第二角速度ω2=ω0
×
（1+（s
’‑
s0）/s’）
0.5
，式中，ω0为所述主吊的标准回转角速度，e为自然对数的底数，s’为主吊与所述副吊之间的实时水平距离。
48.具体而言，本实施例设定ω0=1.8r/min。
49.具体而言，本发明根据主吊与副吊之间的实时水平距离获取回转角速度，当主吊与副吊之间的实时水平距离较小时，选取较小的回转角速度能够减小副吊的操作难度，当主吊与副吊之间的实时水平距离较大时，副吊对钢筋笼的控制较为容易，选择较大的回转角速度能够使钢筋笼快速到达预设位置。
50.所述第二控制单元根据所述主吊的回转角速度以及所述第一节钢筋笼的倾斜角实时获取副吊的水平方向分角速度，其中，若所述第一节钢筋笼的倾斜角小于等于75
°
，所述第二控制单元获取水平方向分角速度为第一分角速度；若所述第一节钢筋笼的倾斜角大于75
°
，所述第二控制单元获取水平方向分角速度为第二分角速度；其中，所述副吊沿主吊的旋转方向顺转至所述第一节钢筋笼垂直于地面时，所述主吊停止自旋转，所述副吊停止顺转并卸钩；其中，设定第一分角速度ω1’=ωq+ωq
×
（75
°‑
β）/75
°
，第二分角速度ω2’=ωq+ωq
×
（90
°‑
β）/β，式中，q=1，2，β为所述第一节钢筋笼的倾斜角。
51.具体而言，本实施例中第一节钢筋笼的倾斜角表示第一节钢筋笼与地面的夹角，副吊沿主吊的旋转方向顺转时做曲线运动时，第一节钢筋笼与地面的夹角发生变化，通过对副吊的运动速度进行分解能够获取副吊在水平方向上的角速度分量，即副吊的水平方向分角速度，水平方向表示与地面平行的水平面。
52.具体而言，本发明副吊的水平方向分角速度通过钢筋笼的倾斜角以及主吊的回转角速度获取，能够保证钢筋笼的合外力保持在一个较为稳定的范围，避免钢筋笼内部应力分布不均发生较大形变，当钢筋笼的倾斜角较大时，能够说明钢筋笼接近垂直于地面，通过对水平方向分角速度的控制能够使钢筋笼到达预设位置时减小摆动，易于对钢筋笼位置的控制。
53.当所述副吊停止顺转并完成卸钩时，所述第一控制单元计算所述第一节钢筋笼的尾部离地距离，在所述步骤s4中，第一控制单元根据所述第一节钢筋笼的重量及第一节钢筋笼的尾部离地高度获取将第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度以及第一节钢筋笼的轴线允许偏差，其中，若（g/g0）
×
（
△
h/
△
h0）≥1.2，所述第一控制单元获取将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口的速度为第一移动速度，获取第一节钢筋笼的轴线允许偏差为第一允许偏差；若（g/g0）
×
（
△
h/
△
h0）＜1.2，所述第一控制单元获取将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口的速度为第二移动速度，获取第一节钢筋笼的轴线允许偏差为第二允许偏差；其中，设定第一移动速度v1=v0-v0
×
1.2/（（g/g0）
×
（
△
h/
△
h0）），第二移动速度v2=v0，v0为所述主吊的标准移动速度，第一允许偏差
△
d1=max{0.4
×
（d-d）
×
1.2/（（g/g0）
×
（
△
h/
△
h0）），0.25
×
（d-d）}，第二允许偏差
△
d2=0.3
×
（d-d），d为槽孔口宽度，d为第一节钢筋笼的宽度，
△
h为所述第一节钢筋笼的尾部离地高度。
54.具体而言，本实施例设定v0=0.4m/s，本实施例中第一节钢筋笼的轴线允许偏差表示钢筋笼底部平行于长边的中心轴线与槽孔口平行于长边的中心轴线的可偏移距离。
55.具体而言，本发明根据第一节钢筋笼的重量及第一节钢筋笼的尾部离地高度获取将第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度以及第一节钢筋笼的轴线允许偏差，钢筋笼尾部离地高度越大，轴线定位越困难，因此选取较大的轴线偏差能够减小操作难度，钢筋笼重量越大，则其体积越大，下放时卡槽的可能性越大，因此选择较小的轴线偏差能够避免钢筋笼下放时卡槽。
56.当所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口时，使第一节钢筋笼底部轴线在第一节钢筋笼的轴线允许偏差内与槽孔口中心轴线对齐，所述第一控制单元根据第一节钢筋笼的轴线允许偏差获取对第一节钢筋笼的预设下放速度，其中，若所述第一节钢筋笼的轴线允许偏差小于等于0.25倍的槽孔口宽度与第一节钢筋笼，所述第一控制单元获取对第一节钢筋笼的下放速度为第一下放速度；若所述第一节钢筋笼的轴线允许偏差大于0.25倍的槽孔口宽度与第一节钢筋笼，所述第一控制单元获取对第一节钢筋笼的下放速度为第二下放速度；其中，设定第一下放速度va=vi
×△
dm/（0.25
×
（d-d）），第二下放速度vb=vi
×
（1+（
△
dm-（0.25
×
（d-d））/
△
dm）），式中，m=1，2。
57.当所述主吊以预设下放速度对应的功率下放所述第一节钢筋笼时，所述第一控制单元在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬
时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，其中，若所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度保持不变，所述第一控制单元判定继续下放第一节钢筋笼，直至第一节钢筋笼下放至第一预设下放位置；若所述第一节钢筋笼在下放过程中某一时刻的瞬时速度与预设下放速度的差值大于0.1倍的预设下放速度时，所述第一控制单元判定停止对第一节钢筋笼的下放，设置于所述主吊的控制室内的警报器发出卡槽提示。
58.当所述第一控制单元判定停止对所述第一节钢筋笼的下放时，第一控制单元根据所述时刻的瞬时速度与预设下放速度的差值获取对第一节钢筋笼的提升高度，其中，若所述时刻的瞬时速度与预设下放速度的差值大于预设速度差值，所述第一控制单元获取对所述第一节钢筋笼的提升高度为第一调整高度；若所述时刻的瞬时速度与预设下放速度的差值小于等于预设速度差值，所述第一控制单元获取对所述第一节钢筋笼的提升高度为第二调整高度；其中，当所述主吊重新提升所述第一节钢筋笼至第一调整高度时，主吊重新下放第一节钢筋笼；当所述主吊重新提升第一节钢筋笼至第二调整高度时，主吊在获取槽孔排查完毕提示后重新下放第一节钢筋笼；其中，设定第一调整高度r1=r0
×△
v/
△
v0，设定第二调整高度r2=l+
△
h0，式中，r0为单次标准提升距离，
△
v0为预设速度差值。
59.具体而言，本实施例中，设定r0=0.5m，预设速度差值
△
v0等于0.5倍的预设下放速度。
60.请参阅图4所示，其为本发明实施例超深地连墙钢筋笼的制作方法流程图，包括：步骤s01：铺设下层水平筋，焊接固定；步骤s02：焊制桁架及架立筋；步骤s03：铺设纵向筋并焊接牢固；步骤s04：焊接底层保护垫块；步骤s05：立起桁架及架立筋，焊接固定；步骤s06：焊接吊点加固筋、上层纵向钢筋、上层横向钢筋以及上层吊点筋；步骤s07：焊接附加筋及保护垫块。
61.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
62.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，包括：步骤s1，主吊和副吊到达起吊位置，检查吊具的安装情况及受力重心后，同时平吊第一节钢筋笼；步骤s2，所述主吊和所述副吊将所述第一节钢筋笼平抬至第一预设高度并确认第一节钢筋笼平稳、无脱焊及无变形后，主吊起钩，副吊根据第一节钢筋笼尾部的离地高度配合移动和起钩；步骤s3，当所述主吊将所述第一节钢筋笼提升至第二预设高度时，所述主吊向一侧旋转，所述副吊沿主吊的旋转方向顺转以使第一节钢筋笼垂直于地面后，副吊卸钩；步骤s4，所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口精准对位并下放入槽，通过方钢将第一节钢筋笼水平定位于导墙上，其中，当主吊以预设下放速度对应的功率下放第一节钢筋笼时，在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，并根据判定第一节钢筋笼停止下放时的瞬时速度与预设下放速度的差值获取主吊对第一节钢筋笼的提升高度；步骤s5，重复所述步骤s1至所述步骤s3以起吊第二节钢筋笼，使所述第二节钢筋笼以自然垂直状态对准所述第一节钢筋笼，缓慢下放第二节钢筋笼以使各组纵向主筋捋顺对直，第一节钢筋笼与第二节钢筋笼的对接位置的各组纵向主筋采用直螺纹套筒连接以组成整幅钢筋笼；步骤s6，所述主吊将所述整幅钢筋笼入槽，整幅钢筋笼下放至第三排搁置点位置时，通过方钢定位于导墙上，将第三排吊点处的卸扣卸除并与第二排吊点处预留的钢丝绳连接后再将钢筋笼提起，移出方钢后继续下放至第二排搁置点处，通过方钢定位于导墙上，将第二排吊点处的卸扣卸除并与第一排吊点处预留的钢丝绳连接后再将钢筋笼提起，移出方钢后继续下放至第一排搁置点处，通过方钢定位于导墙上，将第一排吊点处的卸扣卸除，直至所述主吊将各钢丝绳的卸扣安装在整幅钢筋笼顶部对应吊环上，继续下放整幅钢筋笼至设计标高时采用方钢定位于导墙上。2.根据权利要求1所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，在所述步骤s2中，第一控制单元获取与所述主吊的主钩相连接的第一钢扁担内设置的各拉力传感器的拉力读数，第二控制单元获取与所述副吊的主钩相连接的第二钢扁担内设置的各拉力传感器的拉力读数传递至第一控制单元，所述第一控制单元根据各拉力读数中的最大拉力读数与最小拉力读数的差值判定所述第一节钢筋笼是否平稳，其中，若最大拉力读数与最小拉力读数的差值小于等于最大预设应力差，所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼平稳；若最大拉力读数与最小拉力读数的差值大于最大预设应力差，所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼倾斜。3.根据权利要求2所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，当所述第一控制单元判定所述第一节钢筋笼倾斜时，第一控制单元获取显示最大拉力读数fmax的拉力传感器a以及显示最小拉力读数fmin的拉力传感器b，若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b均与所述第一钢扁担相连接，第一控制单元控制所述主吊的主钩调节角度至fmax-fmin≤
△
f0，若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b均与所述第二钢扁担相连接，所述第二控制单元控制所述副吊的主钩调节角度至fmax-fmin≤
△
f0；若所述拉力传感器a与所述拉力传感器b分别设置于所述第一钢扁担下方与所述第二钢扁担下方，所述第一控制单元与所述
第二控制单元分别控制所述主吊的主钩以及所述副吊的主钩共同调节角度使fmax-fmin≤
△
f0，其中，所述主吊的主钩与所述副吊的主钩的角度调节方向相反。4.根据权利要求3所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，当确认所述第一节钢筋笼平稳、无脱焊及无变形时，设置于所述副吊内的第二控制单元根据第一节钢筋笼的高度与分节钢筋笼高度阈值的对比结果获取副吊对第一节钢筋笼的最大起吊高度，其中，所述副吊对所述第一节钢筋笼的最大起吊高度或通过第一节钢筋笼的高度与分节钢筋笼高度阈值的比值确定，或等于钢筋笼尾部最小离地高度。5.根据权利要求4所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，在所述步骤s3中，当所述主吊将所述第一节钢筋笼吊至第二预设高度时，所述副吊停止向主吊方向移动，所述第一控制单元根据主吊与副吊之间的实时水平距离获取主吊的回转角速度，其中，所述主吊的回转角速度或通过主吊与所述副吊之间的实时水平距离与吊机间最小预设距离的比值确定，或通过主吊与所述副吊之间的实时水平距离和吊机间最小预设距离的差值与主吊与所述副吊之间的实时水平距离的比值确定。6.根据权利要求5所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，所述第二控制单元根据所述第一节钢筋笼的倾斜角实时获取所述副吊的水平方向分角速度，其中，所述副吊的水平方向份角速度通过所述主吊的回转角速度确定；其中，所述副吊沿主吊的旋转方向顺转至所述第一节钢筋笼垂直于地面时，所述主吊停止自旋转，所述副吊停止顺转并卸钩。7.根据权利要求6所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，当所述副吊停止顺转并完成卸钩时，所述第一控制单元计算所述第一节钢筋笼的尾部离地距离，在所述步骤s4中，第一控制单元根据所述第一节钢筋笼的重量及第一节钢筋笼的尾部离地高度获取所述主吊将第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度以及第一节钢筋笼的轴线允许偏差，其中，所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口的移动速度及第一节钢筋笼的轴线允许偏差通过第一节钢筋笼的重量和分节钢筋笼重量阈值的比值与主吊与所述副吊之间的初始水平距离和吊机间最小预设距离的比值的乘积确定。8.根据权利要求7所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，当所述主吊将所述第一节钢筋笼移动至槽孔口时，使第一节钢筋笼底部轴线在第一节钢筋笼的轴线允许偏差内与槽孔口中心轴线对齐，所述第一控制单元根据第一节钢筋笼的轴线允许偏差获取主吊对第一节钢筋笼的预设下放速度，其中，所述主吊对所述第一节钢筋笼的预设下放速度通过槽孔口宽度和第一节钢筋笼的宽度的差值与第一节钢筋笼的轴线允许偏差的比值确定。9.根据权利要求8所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，当所述主吊以预设下放速度对应的功率下放所述第一节钢筋笼时，所述第一控制单元在第一节钢筋笼到达第一预设下放位置前根据所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度的变化情况判定是否停止对第一节钢筋笼的下放，其中，若所述第一节钢筋笼在下放过程中的瞬时速度保持不变，所述第一控制单元判定继续下放第一节钢筋笼，直至第一节钢筋笼下放至第一预设下放位置；
若所述第一节钢筋笼在下放过程中某一时刻t的瞬时速度与预设下放速度的差值大于0.1倍的预设下放速度时，所述第一控制单元判定停止对第一节钢筋笼的下放，设置于所述主吊的控制室内的警报器发出卡槽提示。10.根据权利要求9所述的超深地连墙钢筋笼吊装施工方法，其特征在于，当所述第一控制单元判定停止对所述第一节钢筋笼的下放时，第一控制单元根据所述时刻t的瞬时速度与预设下放速度的差值获取所述主吊对第一节钢筋笼的提升高度，其中，所述主吊对所述第一节钢筋笼的提升高度或通过所述时刻t的瞬时速度和预设下放速度的差值与预设速度差值的比值确定，或等于第一节钢筋笼的高度与钢筋笼尾部最小离地高度的和。

技术总结
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种超深地连墙钢筋笼制作与吊装施工方法，包括：吊具安装检查，主吊与副吊同时平吊钢筋笼；将第一节钢筋笼平抬至第一预设高度，主吊起钩，副吊配合移动和起钩；主吊将第一节钢筋笼提升至第二预设高度时向一侧旋转，副吊顺转以使第一节钢筋笼垂直于地面；主吊将第一节钢筋笼移动至槽孔口对位并下放入槽，通过方钢将第一节钢筋笼定位于导墙上；重复上述步骤以起吊第二节钢筋笼，第一节钢筋笼与第二节钢筋笼进行对接；逐排卸除卸扣直至主吊将钢丝绳的卸扣全部安装在整幅钢筋笼顶部吊环上，继续下放整幅钢筋笼至设计标高。本发明通过对主吊与副吊的精确配合减小对钢筋笼的外力进而减小钢筋笼的变形。变形。变形。


技术研发人员：孟庆红 谢祥明 吴海华 石青 张超 钟哲 崔雪 桂金鹏 李垚希 周勇臣
受保护的技术使用者：广东粤海粤东供水有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/7/12