關(guān)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土倒錐殼水塔施工技術(shù)

摘要：隨著倒錐殼水塔具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，它的應(yīng)用也越來越廣泛，如何提高無腳手現(xiàn)澆鋼筋混凝土水塔施工的施工工藝和施工設(shè)備水平，對于推廣該施工工藝的應(yīng)用，提高人們對該施工工藝的認(rèn)識具有重要的意義。正是基于此，本文主要對現(xiàn)澆鋼筋混凝土倒錐殼水塔施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：倒錐殼水塔 施工 技術(shù)

0 引言

當(dāng)前水塔施工方法有個共同特點(diǎn)：水箱套在支筒外，支筒則采用液壓滑升模板法施工，利用安在支筒頂?shù)母鞣N設(shè)備，就地預(yù)制后，提升就位。隨著我國工廠建設(shè)越來越多，以及工業(yè)的發(fā)展，目前很多國內(nèi)的工廠多使用自建的水塔，而且一般全部采用的都是常見的倒錐殼水塔。這種施工作業(yè)，在設(shè)計(jì)時將水塔標(biāo)準(zhǔn)化和系列化后，機(jī)械化施工將替代原有的手工操作，大大方便了專業(yè)施工隊(duì)的作業(yè)，尤其同樣使施工機(jī)具實(shí)行了系列化和標(biāo)準(zhǔn)化以后，它為用戶降低了造價，最終也減少機(jī)具品種。當(dāng)然機(jī)械化施工除了各種配套模板外，畢竟需要一些設(shè)備，如相應(yīng)的各種千斤頂、卷揚(yáng)機(jī)等，還要一系列的液壓裝置。

上世紀(jì)60年代，國外曾采用液壓滑模施工支筒應(yīng)用在施工倒錐殼水塔時，創(chuàng)造了在高空現(xiàn)澆水箱的辦法。隨后一段時間，國內(nèi)也做過類似的施工方案，但是考慮到設(shè)備成本等一系列原因，我們最終沒有推廣應(yīng)用。本文中提出了現(xiàn)澆鋼筋混凝土水塔施工工藝以及施工設(shè)備，都是本著技術(shù)由簡到難，高質(zhì)量低成本以及設(shè)備因陋就簡的原則，這套方法已完成了近千立方及各種規(guī)格的倒錐殼水塔施工，并且經(jīng)過近多年的不斷的完善和實(shí)踐，已基本定型配套。

1 關(guān)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土倒錐殼水塔施工技術(shù)及應(yīng)用

下面進(jìn)行簡要的介紹：

1.1 施工的總體配置 首先要在水塔施工現(xiàn)場，作為支筒滑升模板時滑升的支承結(jié)構(gòu)，必須先設(shè)置內(nèi)外兩個鋼結(jié)構(gòu)井架，外井架專作混凝土的運(yùn)送用（設(shè)卷揚(yáng)機(jī)1臺，以保證在場地布置上為配合外井架的提升），內(nèi)井架中心嚴(yán)格和水塔中心對齊。地面上的操作面積比“雙液壓法”要小，這是由于水箱在高空現(xiàn)澆。

1.2 施工中水塔支筒的滑升技術(shù)處理

如上圖所示，在支筒中心設(shè)內(nèi)井架，井架支設(shè)過程中分層設(shè)纜風(fēng)以確保穩(wěn)定，其由3m長一節(jié)組合安裝而成，支筒壁滑模的操作平臺結(jié)構(gòu)和內(nèi)外模板及常用的一般都基本相同，不同的是通過4個葫蘆，使得整個滑升平臺等重量，由內(nèi)井架來承受，而“液壓滑模”中的重量是由埋在筒壁中的Ф25鋼筋來承受。由四個人操作這四個葫蘆，在滑模提升過程中，將支筒壁模板緩緩上提。很明顯，這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)之一是較安全可靠，而且節(jié)省1批Ф25的爬桿，易控制混凝土澆筑質(zhì)量，我們注意到某些工程中為節(jié)省，將它替代支筒壁中的受力筋，在這里不推薦使用。

不像“液壓滑模”是許多個千斤頂，支筒施工由于控制對中及水塔操作易于控制，僅在4個點(diǎn)上進(jìn)行，其過程的關(guān)鍵是確保對中和防扭。但是要它們同步相對難度要大些。在提升架安裝過程中，隨滑升過程隨時校正，并且一開始就嚴(yán)格對中操平，特別操作工人熟練以后，同時配合2臺經(jīng)緯儀控制，用這種方法要更易于操作管理。

1.3 水箱的高空現(xiàn)澆技術(shù)處理 在支筒施工完成后，將懸架和掛架連接，然后將支筒頂?shù)念A(yù)埋件和掛架連接牢固，并且利用掛架作徑向龍骨，內(nèi)井架和掛架外懸端用拉索相連，以及再加上環(huán)向支撐和拉桿，這樣一來就構(gòu)成了一個完整的錐形的施工操作平臺。

如上圖2，水箱上蓋的受力構(gòu)件和底模，它一端支承在已完工的水箱中環(huán)梁上，另一端支承在人井上。水箱底模承載力構(gòu)件和掛架類似，我們利用它來組裝水箱底模，主要是環(huán)向、徑向兩種構(gòu)件。水箱的外裝飾、拆模等，全是利用這個掛架平臺。鋪在徑向構(gòu)件上的模板尺寸是按照系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則設(shè)計(jì)，并且是由鋼板和加勁組成，當(dāng)不同容量水箱的底模以及錐形水箱在傾角固定后，僅是沿徑向增加一環(huán)圈，這樣的施工以便用種類最少的模具，從而最終達(dá)到降低造價的目的。

僅采用底模應(yīng)用在水箱底蓋、頂?shù)氖┕ぶ校貏e是將硬性混凝土無頂模施工應(yīng)用在水箱下殼施工中，這樣有效地降低了造價，大大減少了模板和支撐構(gòu)件。

利用垂直荷重通過徑向構(gòu)件傳向支筒（在這里主要是底模和懸架的徑向龍骨)等受力原理，即水平張力則是通過一系列的環(huán)向構(gòu)件自相平衡，也就是倒錐水箱的受力機(jī)理完整地在這套水箱施工模具設(shè)計(jì)原則上體現(xiàn)出來。利用它作為支承，當(dāng)內(nèi)井架分段下降時，逐步施工每層支筒中的混凝土平臺。

這種現(xiàn)澆水塔施工方法的機(jī)具相對“液壓滑模”為少，這是因?yàn)槔盟涞慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)而提出的。而且現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中不需要在預(yù)制水箱中臨時“鋼支撐”和“環(huán)板”等這些不可缺少的部件，這樣一來其設(shè)備重量也減少，還能省一些材料。特別是在多年的施工實(shí)踐中，這套機(jī)具獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，應(yīng)用在近50個水塔的施工。當(dāng)然高空現(xiàn)澆水箱方法也有不足之處，如要求更高的施工技術(shù)及嚴(yán)格的施工管理，而且其施工受到氣候的影響較為嚴(yán)重。

2 施工中應(yīng)注意的其他事項(xiàng)

2.1 對土建施工的偏差處理 首先是水柜的下環(huán)梁預(yù)留的吊裝或吊環(huán)孔下偏，出現(xiàn)傾斜，使Φ25吊桿，當(dāng)鋼提升架受到較大扭矩，解決方法就是在水柜下環(huán)梁焊吊環(huán)，對鋼提升架增加抗扭桿件，使水柜緩慢減小扭轉(zhuǎn)，并用倒鏈或卷揚(yáng)機(jī)拉住水柜，避免在無約束的狀況下轉(zhuǎn)過中點(diǎn)，水柜離地后形成扭擺，突然扭轉(zhuǎn)，將鋼提升架破壞。其次是筒身垂直度超差。在安裝鋼提升架時，有的筒身垂直度超過質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，方法就是減小水柜就位的偏差，與筒身傾斜方向相反的方向移動。再次是水柜下環(huán)梁在土建施工時，水柜離地時荷載增加幾十噸，并且與底模粘結(jié)。解決方法就是用50t千斤頂幫助分離，將底模鑿開幾處。最后是筒身出現(xiàn)脹模和折線。在水柜下環(huán)梁處焊滾輪，水柜提升時與筒身相摩擦，這樣一來就減小了阻力，可以使得混凝土與混凝土之間的摩擦，轉(zhuǎn)化為軸承的滾動摩擦。防止水柜某一處被卡住，出現(xiàn)較大偏斜。有的筒身頂部出現(xiàn)脹模，筒身頂因支模未加有效措施，要嚴(yán)格控制水平度，特別是在水柜過筒身頂時。在提升水柜的過程中，必須細(xì)致觀察，謹(jǐn)慎小心，做到萬無一失，要制定詳細(xì)周密的措施。

2.2 混凝土澆筑 混凝土由2個料臺提升，同時同向澆注。因環(huán)板與上人井采用整澆，井壁間與下環(huán)梁節(jié)點(diǎn)改為一次現(xiàn)澆。為保證無施工縫操作，混凝土按自防水混凝土配比嚴(yán)格計(jì)量，每次澆注寬度30厘米，同時這樣的操作方法可避免一次澆注過寬使混凝土下滑。將中環(huán)梁的圓度及標(biāo)高校好，標(biāo)在梁上。頂按水箱支模鋪托木扎環(huán)筋，下殼托木和柱底腳手板重合，并且用鐵皮作模板。澆注混凝土?xí)r隨打隨抹，由上環(huán)梁退至中環(huán)梁，養(yǎng)護(hù)時間不少于一周。在內(nèi)防水及頂蓋施工時，用同等強(qiáng)度的細(xì)石混凝土在做防水前將繩孔堵至半孔，環(huán)上的拉索穿過池壁，然后立即再用1：2的水泥砂漿加適量水玻璃分層捻堵至與內(nèi)壁平，養(yǎng)護(hù)3日后可施工頂蓋，當(dāng)然隨后做5層防水施工。

2.3 關(guān)于水柜混凝土環(huán)板施工 將筒身頂面的雜物清凈油垢，清理干凈，因筒身頂有3個Φ150管和3個Φ400管，使得環(huán)向和徑向鋼筋均加密，鋼筋斷開。綁扎鋼筋支好模板后，以30 cm一層分層澆灌混凝土。混凝土達(dá)到50 %設(shè)計(jì)標(biāo)號時即可拆除鋼提升架。而且在此施工中水柜下口環(huán)梁處的混凝土必須振搗密實(shí)。

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