倒錐殼型水塔整體吊裝施工工法

倒錐殼水塔整體吊裝施工工法主編：副主編：編寫人：1、前言倒錐殼水塔具有技術先進、結構緊湊、造型美觀等優(yōu)點，在外觀上也起到了供人欣賞的作用。倒錐殼水塔的結構特點比較適合液壓滑模施工。在近三十年的施工中，我公司經實踐總結形成了倒錐殼水塔整體吊裝施工工法，其運用取得了良好的經濟、社會效益。2、工法特點2.1、整體施工安排程序化。工序安排合理、緊湊，穿插適宜，從而保證了施工工期和施工效率。2.2、整套施工方法標準化。合理的、標準的、定型的施工方法為保證施工質量及施工安全提供了先決條件。2.3、規(guī)定了嚴格的保證質量措施。保質是本工法的核心。2.4、規(guī)定了材料限額領料制度?？刂撇牧蠐p耗，確保材料最低消耗。2.5、規(guī)定了完善的保證安全措施。從技術上、管理上全面保證施工安全。3、適用范圍適用于500m3及以下的鋼筋混凝土支筒、倒錐殼水箱的水塔施工。4、工藝原理水塔由三部分組成，即：基礎、支筒和水箱。基礎施工方法與土建基礎相同。支筒施工方法，即：液壓滑動模板施工方法。水箱施工采用在支筒下部圍繞支筒預制的方法，混凝土強度達到設計強度100%后，吊裝就位的施工方法。吊裝就位施工又分為四種方法，即：千斤頂提升法、提升機提升法、倒置穿心千斤頂提升法和卷揚機提升法。我公司現(xiàn)采用倒置穿心千斤頂提升法，此方法適用于較大水箱的提升，操作比較平穩(wěn)，安全可靠，提升桿件少，易于安裝，省工省力，施工效率高。5、施工工藝及操作要點5.1、施工工藝流程水塔施工工藝流程見圖5.1定位放線定位放線土方開挖基礎施工支筒鋼筋綁扎滑模平臺組裝平臺設計和加工支筒滑模施工吊裝水箱水箱混凝土達到100%強度人井及氣窗施工水管安裝，平臺板施工水箱預制支筒涂料施工圖5.1水塔施工工藝流程圖5.2、操作要點、基礎施工1、按總圖方格網(wǎng)及設計規(guī)定坐標位置，測出坐標定位點，按十字在基礎外埋設中心控制樁。2、按中心點放線挖土，挖土期間由測量配合，嚴禁超挖。挖土坡度按實際土質確定放坡系數(shù)。3、按設計要求標高打混凝土墊層，墊層一般均為C10混凝土，厚度100mm。4、在墊層上按水塔中心點放出基礎幾何尺寸線及排放鋼筋位置線。5、基礎混凝土分兩次澆注，二者之間可留一道施工縫。先澆注基礎底板。按墊層上鋼筋位置先綁扎底板鋼筋，支設模板，經檢查無誤后澆注底板混凝土。再澆注杯口。在底板上，放出杯口的幾何尺寸線，按之綁扎杯口鋼筋及支設模板，經檢查無誤后，澆注杯口混凝土。模板支設詳見圖：圖杯口基礎模板施工示意圖6、在上述混凝土施工前，需先搭設施工用腳手架，包括基礎外腳手架及杯口內腳手架，作為綁鋼筋、支模板及澆注混凝土時使用。7、按規(guī)定時間拆模，做好混凝土養(yǎng)護工作。8、清理基坑，及時按規(guī)定做好回填土工作，并取樣檢驗回填土壓實系數(shù)。、支筒施工采用液壓滑動模板施工方法。1、組裝滑模平臺滑模平臺組裝前，認真做好定位放線工作，用鋼管扣件搭設簡易組裝平臺，組裝平臺高于±0.00約40cm，支筒滑模平臺安裝順序如下：內平臺→內模板→綁扎鋼筋1.8m高→外模板→液壓系統(tǒng)組裝及調試→起重支架及鋼繩吊鉤→試滑→正式滑升。支筒滑模平臺及支撐詳見圖：圖支筒滑模平面布置示意圖2、綁扎鋼筋支筒豎向鋼筋插接時，在同一截面處接頭應錯開，接頭數(shù)量不得超過該截面鋼筋總數(shù)的25%，支承桿作豎筋使用，也作防雷引下線，支承桿安裝時必須與基礎伸出鋼筋對應焊牢，焊縫長度單面10d，同時與環(huán)筋焊牢。作為防雷引下線，必須與基礎內接地極引下線構成可靠通路。支承桿通過千斤頂后，接頭采用雙幫條單面焊，焊縫長單面10d。支筒底部設布筋盤，與堅向鋼筋逐根綁扎。為增強支筒鋼筋骨架的剛度，保證滑模施工的質量、安全，按設計要求于豎向鋼筋外側每1m設置Ф12環(huán)形水平箍筋，并與支承桿和堅筋焊接牢固。3、試滑液壓控制臺安裝在地面，主油管接長隨平臺滑升。鋼筋、模板經建設單位檢查簽證后，即可封閉外模。模板封閉時應把基礎頂面沖洗干凈，經全面檢查合格后即可試滑，接縫用1：2水泥砂漿處理，底層混凝土澆一層，靜置一段時間，然后升高6～10cm，觀察出?；炷聊Y硬度、有無坍落、下坐、變形及泌水現(xiàn)象，如有應延長間隔時間，并查清原因采取措施，待正常后才能繼續(xù)滑升。4、滑升及澆灌混凝土⑴、滑模支撐設計單根支承桿承載力（見公式－1）：P單=KP總/n（公式－1）式中：K----安全系數(shù)，取1.25；n----支承桿總量；P總--總荷載（包含滑模平臺上的靜荷載、施工荷載以及模板上的摩阻力）；單根支承桿允許承載力（見公式－2）：P允=2EI/K(μτ)2（公式－2）式中：K----安全系數(shù)，取2；u----自由長度修正系數(shù)，取0.7；τ----自由長度取150cm；E----支承桿彈性模量；I----支承桿截面慣性矩。P允>P單時，為可用。⑵、滑升施工鋼筋及混凝土等物料垂直運輸利用平臺隨升起重支架，用1t卷揚機吊運。隨平臺滑升時安裝支筒內鋼爬梯，作為操作人員上、下用。爬梯預埋件應與主筋焊牢。滑升時水平控制用千斤頂限位卡，垂直控制用吊錘法即可滿足要求?；炷翍謱訉ΨQ澆灌，每層高度不超過300mm，混凝土塌落度控制在40～60mm?；龝r注意鐵件及孔洞預埋，雨蓬及支筒平臺待滑升過后支?，F(xiàn)澆，雨蓬鋼筋與支筒內預留插筋焊牢。內平臺主筋伸入支筒預留孔，綁扎定位后用水泥砂漿充填。⑶、支筒混凝土養(yǎng)護技術措施支筒混凝土養(yǎng)護主要采用噴水措施，具體做法為：在滑模吊架上模板下口約1.0m處環(huán)繞支筒設Ф20PVC管，在管上靠支筒一側均勻鉆孔，用管道泵將水壓入PVC管，隨滑模施工對支筒混凝土進行噴淋。⑷、滑模平臺的改裝為滿足水箱吊裝的要求，滑模平臺必須進行改裝。即支筒滑升到設計標高后?；?，筒壁頂部埋設180×180預埋件8件，沿筒壁均勻分布，將8個外提升架支腿內移到筒壁預埋件上，每個提升架支腿用兩根[14加固，螺栓連結，作為吊裝承重支柱，槽鋼底部與預埋件焊接。支筒滑模平臺作為起重平臺，下橫梁支承于立柱上，作為起重橫梁，用Ф16螺栓與提升架支腿連接，為增強抗剪力，每個提升架支腿與橫梁連結處增加一顆M24螺栓。下橫梁上設置內外環(huán)形槽鋼，用[16制作，卡塊式千斤頂均勻布置在環(huán)形槽鋼上，與下部水箱吊桿位置相對應。每兩只千斤頂分別在槽鋼上下倒立安裝。5.3、水塔水箱預制及吊裝、水箱預制在支筒滑升完畢后，在地面環(huán)繞支筒就地面支模預制水箱，水箱預制采用搭設鋼管腳手架，鋪放射性Φ48鋼管和三道Φ48環(huán)管，再根據(jù)水箱圓弧呈放射性滿鋪30mm厚的木板，最后鋪上2mm厚竹篾席，綁扎鋼筋，澆筑水箱殼體混凝土。水箱下環(huán)梁預埋環(huán)形鐵件及24Ф48鋼套管，作為吊裝時穿吊桿用，水箱模板用竹篾席配制，并以若干排木板支撐固定，詳見圖水箱吊裝示意圖。水箱為C30混凝土，應按質量要求拌制，并做好取樣試驗，澆灌時布料要均勻，對稱澆灌，以防模板變形，水箱下殼壁混凝土要連續(xù)分層澆灌，每層高度30～50㎝，邊澆邊振搗密實，不留施工縫。在中環(huán)梁的頂端設置一道水平施工縫，接縫加1:2水泥砂漿處理，混凝土強度達到設計強度的100%以上時，方可拆模。拆模時不得用錘擊和用力撬壓，以免損傷混凝土。、水箱吊裝水箱混凝土養(yǎng)護達到設計要求，方可起吊安裝。在地面做好中環(huán)梁及倒錐部分的外部花飾涂料。⑴、吊桿的設置吊桿采用Ф25螺紋鋼筋，500m3以下設置24根、500m3設置32根，吊桿長度為水塔高度加4m左右，吊桿在中環(huán)梁上均勻設置，即在水箱預制時在中環(huán)梁上用Ф48鋼管作套管預留。作為起重吊桿，接頭采用對焊連接，焊后需作抗拉試驗，達到設計要求方可使用。焊縫需打磨平整，以便千斤頂順利通過。⑵、油路布置為保證水箱吊裝的同步性，采用二級分組并聯(lián)油路布置，主油管選用19mm高壓耐油橡膠管，支油管選用10mm高壓軟管伸向各千斤頂；分油器采用無縫鋼管制作。各主油管長度和直徑均取其相等，并作環(huán)形布置有利于均衡滑升；每級、每組均設有截流閥加以控制，千斤頂單獨設針形閥，這樣方便糾偏。⑶、水箱的吊裝液壓滑升系統(tǒng)經檢查調試后，對水箱進行一次試提，提升高度約10cm，在支架和筒身無變化的情況下，方可正式提升。每次提升高度約30cm，調平工作每升高1m檢查一次，以最高一次為準，其它相應提高，當現(xiàn)場的偏差較大時，要分幾次找平，使水箱在相對同步的情況下提升。當水箱的底標高提升到位時，水箱提升完畢，開始安裝鋼支架作為水箱臨時支撐架。水箱制作及吊裝詳圖：圖水箱吊裝示意圖水箱吊到位后，需安裝臨時固定裝置，臨時固定裝置為鋼支架，做法如圖和圖5.3.4所示。圖鋼支架立面示意圖圖鋼支架平面面示意圖水箱按圖示就位固定后，開始施工水箱環(huán)板，待下環(huán)板施工完畢，拆除滑模設備及平臺。人井和氣窗頂蓋采用常規(guī)支?，F(xiàn)澆混凝土，物料用鋼繩滑輪從支筒內提升，用鋼管扣件搭設簡易支撐固定模板，同時懸掛鋼繩滑輪。單根吊桿拉力計算（見公式－1）P吊=KP/nr2（公式－1）式中:K---安全系數(shù)，取3.5；n---吊桿數(shù)量；r---吊桿半徑；P---提升架和吊桿自重、水箱重量、施工荷重的總和、水箱防水及其它水箱人井采用常規(guī)支模現(xiàn)澆，且連續(xù)澆注，不留施工縫，水箱內防水層采用五層作法：刷防水水泥漿2～3mm（50kg水泥內滲1kg防水粉）。第一層完后即抹水泥砂漿5mm厚（水泥、粗砂為1:2），要求壓實、無開裂，并在終凝時在表面拉毛紋，第二層完畢凝固后刷水泥漿，作法同第一層，第三層完后即抹防水砂漿厚8～10mm，配合比同第二層，不得有裂紋。最后再刷防水水泥漿，做法同第一層。筒身處爬梯、溢水管在水箱吊裝完畢后進行安裝，在此之前為滿足施工上下需要，在筒身內、外搭設簡易而安全的安裝支架。在筒身爬梯、防護籠及防護欄處設防雷接地，均刷紅丹漆二遍，防銹銀粉漆二遍，上下水管外壁按要求作防腐處理。、水箱頂部及水箱人井施工1、水箱頂部包括箱頂小栓及頂蓋?；炷烈淮螡沧⑼辍?、人井，包括人井頂部平臺，預埋件隨施工進度埋設。3、此項工作在水箱提升完后進行。5.4、鋼平臺、管道、門窗及電氣安裝、鋼平臺、梯子安裝鋼平臺安裝在拆除豎井架時進行。隨豎井架的拆除，自上而下安裝平臺鋼梁，隨之將平臺板放在鋼梁上，同時將爬梯安裝好。放平臺板時，注意留出管道位置，在管道安裝完成后安裝平臺板。人井平臺圍欄及水箱頂護欄在人井及水箱施工完成后穿插進行。、管道安裝管道設計有兩種連接方式，一為焊接安裝，一為法蘭連接。安裝時，在支筒最高點安設一橫擔，上掛滑輪，用小卷揚機提升管件進行組裝，管道附件的伸縮器、彎頭、閥門等均應嚴格按設計施工。進出水管安裝完成后，做打壓試驗，按規(guī)范要求試壓，壓力為0.9MPa。泄溢水管做通水試驗，液面滿足規(guī)范要求即可。、門窗安裝施工中按設計預埋木磚，安裝工作在施工中配合穿插進行。、電氣安裝照明部分，按設計照明電纜有穿管及明敷兩種，固定點可以預埋木磚，也可最后用沖擊鉆打眼方式安裝。照明在工程最后進行。避雷部分，按設計和國家標準圖集施工，在工程完成后進行。避雷針導線利用支筒內站筋，要在支筒施工中注意連接焊好，接地部分要做好接地電阻試驗，要求按標準圖的規(guī)定進行。6、材料與設備6.1、材料：本工法支筒滑模采用的Φ48鋼管作為支撐桿，Φ25的鋼筋作為吊裝水箱的吊桿。6.2、設備詳見表6.2表6.2機具設備表序號設備名稱設備型號單位數(shù)量用途1攪拌機JDY-350臺1現(xiàn)場混凝土攪拌2閃光對焊機NV-100臺1鋼筋加工3鋼筋切斷機GJ-40臺1鋼筋加工4鋼筋彎曲機WJ-40臺1鋼筋加工5交流電焊機BX16-3300臺2焊接鋼筋加固平臺臺6鋼筋調直機D93-15臺1鋼筋加工7插入式振搗器ZX50根2澆灌混凝土8油壓機YKT-72臺1滑模平臺9提升架支腿2.8m高個12滑模平臺10千斤頂JDY-60臺48滑模平臺11激光鉛垂儀臺1支筒垂直度控制7、質量控制7.1、工程質量控制標準、基礎、支筒和水箱混凝土結構施工質量按《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204-2002執(zhí)行。、支筒滑模施工質量執(zhí)行《滑動模板工程技術規(guī)范》GB50113-2005。滑模施工工程混凝土結構的允許偏差按表7.1.2執(zhí)行。表滑模施工工程混凝土結構的允許偏差按表項目允許偏差（mm）圓形筒結構半徑≤5m5＞5m半徑的0.1％，不不得大于10垂直度全高高度＜10m10高度≥10m高度的0.1％，不不得大于30門窗洞口及預留洞洞口位置偏差差15預埋件位置偏差207.2、質量保證措施、全體施工人員必須樹立質量第一、為用戶服務的思想，嚴格把關，人人負責，控制好每道工序的交接工作，施工前后應做好以下幾點工作：⑴、認真做好技術交底工作，施工前由技術負責人向全體施工人員做全面交底，各分部施工前由技術人員做詳細交底，每班上班前，再做補充交底。施工中，要強化落實。⑵、認真貫徹三檢制，做好各項檢查記錄及簽證工作。⑶、嚴把材料進料質量驗收關，按規(guī)定做好檢驗和復檢工作，做到不合格材料和無合格證材料堅決不用。、認真做好混凝土及砂漿配合比的計量工作，配齊計量器具，貫徹計量制度，做好必要記錄。、支筒施工關鍵是確保支筒外壁尺寸準確。為此，支模時，要保證尺寸準確，支設牢固；澆注時，要做好看模工作，確保支筒外表美觀和水箱提升順利。、支筒施工過程中，如遇不可抗力的環(huán)境因素而必須停止滑模施工時，必須采取相應處理措施：確?；炷辽峡谠谝粋€水平面上；在混凝土初凝后，千斤頂應松一個行程，保證模板與混凝土面脫離；在恢復支筒滑模施工時，應對混凝土面打毛處理，用清水清洗干凈后，先用混凝土同比例的砂漿澆筑50mm厚，然后再進行混凝土澆筑。、水箱預制，尤其是水箱下部施工，重要控制的內容是：支模牢固，混凝土水灰比適合，振搗到位，不留規(guī)定外的施工縫及做好養(yǎng)護工作。施工中抓住以上環(huán)節(jié)確保水箱混凝土密實，尺寸準確。、水箱防水是整個水塔工程的核心，施工前應制定專項保證質量措施。、其他部位施工保證質量要點已在前面“施工”一節(jié)中述及，應嚴格按之逐項落實。8、安全措施8.1、開工前組織全體施工人員學習安全技術操作規(guī)程和有關安全文件，做好安全交底和分部分項安全交底，組織好每周一安全日活動，提高施工人員對安全工作的認識和重視程度。8.2、凡參加高空作業(yè)的人員，均應進行身體檢查，不適應高空作業(yè)人員，嚴禁參加高空作業(yè)。8.3、工作臺及施工現(xiàn)場應設有可靠的滅火設施。8.4、進入施工現(xiàn)場必須帶安全帽，高空作業(yè)人員必須掛安全帶。8.5、高空作業(yè)采用36V低壓照明。使用220V或380V電源時，線路應采用橡膠絕緣電纜。8.6、施工中遇有六級以上大風或雷雨時，應立即停止高空作業(yè)，全體施工人員迅速撤到地面，并切斷高空電源。8.7、水塔支筒外10m范圍內為危險區(qū)，危險區(qū)應設明顯標志，并派人巡邏。在危險區(qū)工作處應設保護棚。8.8、支筒施工時，筒身內距地面2.5m處設保護棚，以上每20m設一道柔性連接器。8.9、工作臺上工作處周圍應設保護欄桿，吊梯下設安全網(wǎng)，安全網(wǎng)底部距支筒距離不大于10cm。8.10、水箱提升要有統(tǒng)一指揮，保證協(xié)調操作。8.11、水箱提升過程中，要隨時檢查吊桿受力情況，及時調整，做到各吊桿受力均勻。8.12、施工機械設備、索具等要有專人經常進行檢查、維修。嚴禁設備帶病作業(yè)。操作人員要有上崗證。8.13、夜間施工要有足夠照明。9、環(huán)保措施9.1、成立施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家或當?shù)卣掳l(fā)的有關環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有關防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，做好交通環(huán)境疏導，充分滿足便民要求，隨時接受相關單位的監(jiān)督檢查。9.2、設置合理的施工作業(yè)區(qū)范圍，在施工作業(yè)區(qū)設置有效圍欄，并設置各種醒目標示牌，保證施工場地整潔文明。在施工區(qū)還應設置施工區(qū)進出場大門，在大門處設置洗車臺，控制場地內的泥土和灰塵帶出工地，并在洗車臺周圍設置沉淀池，施工現(xiàn)場的排水溝把水引入沉淀池，定期清運沉淀池內的泥砂和雜物。9.3、在施工平平臺上應設置置雜物堆放臺臺和便桶，每每天按時運往往地面。9.4、施工現(xiàn)場場使用的機械械應定期保養(yǎng)養(yǎng)，防止機械械使用的油外外漏，對現(xiàn)場場機械還應設設置隔音措施施，同時盡可可能避免夜間間施工。9.5、對施工場場地進行硬化化，并在晴天天經常對施工工通行道路進進行灑水，防防止塵土飛揚揚，污染周圍圍環(huán)境。9.6、生活區(qū)建建蓋廁所，并并設置化糞池池，防止向外外排生活污水水。10、效益分析10.1、本工法法采用支筒采采用液壓滑動動模板施工，減減少了支設模模板的環(huán)節(jié)，提提高了工程的的施工速度，減減少了粉塵和和噪音的污染染，也為后期期吊裝水箱提提供了便利。水水箱在地面預預制后，采用用倒置穿心千千斤頂提升法法把水箱提升升至設計標高高，避免了大大量的周轉材材料（搭設腳腳手架用鋼管管）。10.2、本工法法與常規(guī)模板板施工方法相相比，不但減減少了大量的的周轉材料，施施工速度快、有有利于場地布布置、有利于于文明施工，還還減少了對周周圍環(huán)境的污污染，提高了了經濟效益。10.3、本工法法施工的水塔塔外觀達到了了清水混凝土土的效果，在在國外工程施施工中從質量量、速度、成成本、安全文文明等方面都都得到了各方方的好評，增增進了與他國國的技術交流流，取得了良良好的社會效效益