倒锥壳水塔施工技术

2011-08-15孙萍

山西建筑 2011年36期

孙萍

倒锥壳水塔以其独特的外型而引人注目，使其得到迅速发展，它以其新颖、美观、经济型，满足了人们对美观多样化的要求。

1 水塔设计

本工程为倒锥壳水塔，有效容积200 m3，水塔高度45 m，支筒外径2.4 m，水箱水平倾角45°，水塔由基础、支筒、水箱、上下锥壳板和上下环梁组成，基础为圆形筏板基础，支筒内径2.04 m，筒壁厚180 mm，混凝土强度等级C30。水箱上锥壳板厚160 mm，下锥壳板厚140 mm，下环梁高600 mm，中环梁高600 mm，上环梁高400 mm，混凝土强度等级C30P6，抗震设防烈度8度。

2 水塔施工技术

施工顺序:基础→支筒→水箱预制→水箱吊装→水、电安装。

2.1 基础施工的常规方法

土方采用反铲挖掘机挖土;基础模板采用胶合板，模板支架采用钢架管支撑。基础施工时，注意结构中心固定点的留设，以便控制滑模设备组装位置及筒身垂直度。基础顶面必须用水准仪进行混凝土面控制，以保证其水平。

2.2 支筒滑模施工

支筒采用滑模工艺进行施工，基础环梁施工完毕后，进行滑模设备组装。1)滑模装置:模板采用钢模板;设置上下两道围圈，上围圈距模板的上口距离不大于250 mm;围圈用槽钢制作，操作平台与围圈焊成整体;滑升模板应调整成上口小，下口大。提升架采用“开”字型架，横梁与立柱采用螺栓连接，每个提升架配一个千斤顶。提升架沿筒壁均匀对称布置，避开洞口和梁的位置。液压千斤顶选用GYD30型，千斤顶根据计算确定;支承杆选用Φ25圆钢;液压控制台选用YKZT-36。操作平台采用槽钢制作，上铺木垫板。2)提升及混凝土浇筑:做好混凝土的配合比工作，混凝土出模强度控制在0.2 MPa～0.4 MPa，模板下口以下1 m处的混凝土强度达到1 MPa。第一次浇筑混凝土要分层浇筑，每次浇筑混凝土应沿筒壁全面、分层、交圈均匀地进行，分层厚度200 mm～300 mm，滑升速度以每小时200 mm～300 mm为宜，滑升过程中，钢筋绑扎、支承杆接长、洞口支模、埋件埋管、混凝土浇筑交替进行，千斤顶应保持均匀同步爬升，各千斤顶的最大标高差不得超过40 mm，相邻两提升架上的千斤顶标高差不得大于20 mm。为控制千斤顶爬升标高差，可根据千斤顶爬升行程相差状况调节。支承杆每250 mm～500 mm设限位卡调平。3)预留孔洞和预埋件:预留孔洞和预埋件，在滑升到相应位置时留置，位置要准确，固定要牢固。预埋件要与筒壁配筋焊接牢固，外表面不得凸出模板面，出模后及时清理，使其外露。在筒体顶部埋设铁件用于上部结构的施工。用槽钢支撑上部施工的架体。预留的胡子筋，应紧贴模板留置，根部与筒壁配筋焊接，出模后及时清理出，并修补混凝土表面，预留洞口支模时，模板宽度应比滑模板上口尺寸小10 mm。4)平面位置控制:圆形基础施工时，确定中心点，平台安装好后，在平台上找出两个基准点和一个圆心点，与基础上的位置控制点相对应，滑升时用线坠和铅直仪检查是否有移位，歪扭等现象。5)纠偏措施:用平台倾斜法、改变混凝土浇筑顺序和支承法。6)纠扭方法:采用双千斤顶纠扭法，千斤顶加垫铁片等方法。

2.3 水箱预制

水箱采用地面预制，液压提升到位的施工方法进行施工。当滑模设备拆除后，即可在地面围绕筒身的支墩进行预制水箱模板的安装。首先用钢管按计算尺寸搭设外模支撑及混凝土走道脚手架。水箱外模支撑脚手架搭设完毕后，进行测量检查，然后安装水箱外模板，进行钢筋绑扎，钢筋验收合格后，安装内模板，开始水箱混凝土浇筑。水箱内模支撑用三角桁架搭设，并在其上绑扎支撑钢筋对内模进行控制。混凝土浇筑完毕，当混凝土强度达到80%时，拆除其内部模板，脚手架及水箱外模。

2.4 水箱吊装施工:水箱吊装采用倒装液压穿孔千斤顶提升工艺

1)吊装工艺:钢环梁千斤顶安装→吊杆定位→液压设备就位→水箱初升→水箱正常提升→挂设吊篮→台灵→水箱提升就位→安装临时支承钢支架→浇筑环板混凝土→养护拆模→提升机具及设备拆除。2)设备组装:在支筒顶部环梁上设置钢牛腿，牛腿用角钢对称水平拉结，形成整体连接，在牛腿上制作由型钢焊接的钢环梁支架，钢环梁用槽钢制作。在牛腿梁中均匀布置千斤顶;用圆钢作为吊杆。3)水箱提升就位:为了保证每根吊杆受力一致，下环梁预埋钢环板。水箱离地面后，暂停提升，进行外挂安全防护，水箱每提升50 cm调平一次。当水箱上口提升到接近钢支架的操作平台时，减慢提升速度，保持水箱平稳上升，同时用限位器控制千斤顶最后一个行程，使水箱准确就位，将水箱底部与支筒顶面的钢支架固定，使水箱底部紧压在钢支架上，然后进行环托梁的施工。4)设备拆除:水箱安放于钢支架上，即可进行吊装设备拆除，拆除方法为:在水箱上壳顶部用钢管扎一门式吊架，挂上滑轮，穿卷扬机钢丝绳作垂直运输，将吊装设备逐一拆除吊至水箱顶部，并对称均匀分布于水箱上壳。拆除顺序:上钢圈梁→千斤顶、油泵油管→下钢圈梁→水平拉板→上斜撑→斜牛腿→水平撑→下斜撑。随后，将所有构件用塔吊吊放至地面。