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摘要：咸陽市彩虹電子集團玻璃基板二期項目209號構筑物...

鋼筋混凝土倒錐水塔水箱預制吊裝施工技術

白云云  盧建春

（陜西省咸陽市建筑安裝工程總公司  712000）

    倒錐型水塔屬高聳構筑物，占地面積小、造價相對經濟，設計受力合理，建筑造型美。我公司通過對乾縣敬老院配套設施工程、TFT-LCD玻璃基板二期配套工程二個項目的倒錐型水塔施工不斷探索、分析，總結出一套更完善更先進的采用液壓提升裝置進行倒錐殼水箱整體吊裝的施工工法，其運用取得了良好的經濟、社會效益。為今后同類工程的施工提供了安全、經濟的施工機械配備，使工程質量和施工進度得到了保證。

一、工藝特點和原理

    吊桿為通用型標準化吊桿，可重復利用，連接吊桿的標準卡具安裝輕松方便，摘桿簡易快速。

    千斤頂噸位和數量根據水箱自重和施工荷載計算得出，連接吊桿的卡具接頭的抗拉強度委托陜西省建筑工程質量檢測中心試驗室進行拉拔試驗，所得拉力值滿足受力計算所得承受的拉力。

    利用液壓千斤頂在接通油路后，將支架上環梁頂升一個行程（10cm高），帶動絲桿及吊桿上升，從而使水箱上升。

二、施工工藝流程及操作要點

    （一）施工工藝流程

    水箱制作→水箱外裝飾→安裝提升支架→安裝絲桿及吊桿→安裝油路→檢查調試→試提→提升操作→水箱就位固定→拆除油路支架

    （二）操作要點

    1、水箱制作

    鋼筋砼筒身施工完畢后，以筒身為基礎，圍繞筒身就地預制鋼筋砼倒錐殼水箱。水箱一般分為兩次支模和澆筑砼。第一次支模主要完成下部支承環梁，水箱倒錐殼下部和中間直徑最大處的中部環梁，然后綁扎鋼筋，在中部環梁上預留出水箱頂部的鋼筋接頭，澆灌砼并達到一定的強度后，再支水箱頂部和上環梁的模板，綁扎頂部和上環梁鋼筋，然后澆筑砼。

    1）模板工程

    （1）將水塔支筒周圍5米范圍內采用300厚3：7灰土分成夯實，做為模板基礎。

    （2）緊貼支筒外皮，用實心磚砌筑寬370，高度500磚墩，磚墩上面用砂漿找平，平整度2mm。

    （3）砂漿找平層上鋪15mm厚300寬環形鋼板，鋼板之間采用焊縫拼接。鋼板上預留24個φ48預留口。預留口上焊700高φ48鋼管，孔洞位置同水箱吊裝設計預留孔位置一致。

    （4）下環梁與支筒之間采用5厚鍍鋅鐵皮做為內模，鐵皮與支筒之間60寬縫隙采用砂灌實。

    （5）水箱外模采用φ48×3.5鋼管搭設成階梯形，立桿間距不大于1200。水平桿間距1500，掃地桿距地面200mm。

    （6）根據水箱外部形狀，采用φ48鋼管放射狀布設，同時增設五道φ20鋼筋箍圈提高模板整體性。

    （7）在鋼管上鋪設間距不大于300的80×60木方，再鋪上18厚竹膠板，板接縫嚴密，不漏漿。

    （8）下部混凝土澆筑完后，第二次支模，在水箱內部搭設支撐桿和木模板。

    2）鋼筋制作、安裝

    （1）施工人員經會審學習吃透圖紙，對鋼筋的規格，數量和接頭、位置、保護層、預埋件位置等均要理解正確，明確熟悉。

    （2）對于環梁鋼筋，板上環形筋和板放射筋采取現場放樣，確定下料長度。

    （3）綁扎鋼筋前，必須彈墨線、做到鋼筋位置間距排距正確。成型鋼筋要做到成線成形。規格整齊一致，不得彎彎曲曲。

    （4）鋼筋綁扎要牢固，鋼筋每個交叉處均要綁扎，絲扣扎絲不得接觸模板一邊，要彎向里。

    （5）保護層采用現場預制有扎絲砂漿墊塊，墊塊間距縱橫500，每個墊塊必須與主筋綁扎，確保澆筑砼時不移位。

    （6）受力鋼筋搭接接頭應相互錯開，以任一綁扎接頭中心至搭接長度的1.3倍區間范圍內。有綁扎接頭的受力鋼筋截面面積不得超過總截面面積的25%。

    （7）鋼筋錨固長度滿足設計要求及施工規范要求。

    3）混凝土工程

    （1）砼采用商品砼，泵送入模。

    （2）由于水箱模板有一定坡度，因此砼塌落度要求不大于50mm，確保砼澆筑時不流淌。

    （3）澆砼前，清除模板內雜物，并用水濕潤木模板。

    （4）澆筑前鋪好跳板，跳板應支在預先做好鋼筋架上。跳板寬度宜40cm，方便工人操作，待砼澆到一定位置隨澆隨撤鋼筋架。

    （5）下料要均勻，最好由水箱壁上的兩個對稱點同時、同方向下料以防模板變形。

    （6）振搗要密實，振動棒要快插慢拔，插點均勻，嚴禁漏振、過振。

   （7）砼試塊、抗滲試塊按照施工規范要求留置。

    2、水箱外裝飾

    模板拆除后，由于是清水砼模板，可對模板拼縫進行打磨，然后按照設計要求油漆。

    3、安裝提升架

    提升架是一個正八角錐臺鋼支架，安裝在水箱支筒頂部。提升架組成有：支腿、系桿（拉、壓、撐）、吊盤、下環梁、千斤頂、上環梁。

    1）支腿：其構造為22號工字鋼，支腿下部焊有一塊15厚300×300鋼板與水塔支筒頂部預埋件焊接；支腿上部焊有15厚300×300鋼板與上環梁采用螺栓連接。支腿高度1000。支腿斜立于支筒頂，其下部外直徑同支筒（D=3200）。上部直徑同環梁（D=3500）。

    2）系桿:包括拉桿、壓桿、撐桿。

    拉桿：支腿上部之間連接桿件，為角鋼L63×5 ，采用螺栓連接。

    壓桿：支腿下部之間連接桿件，為角鋼L63×5 ，采用螺栓連接。

    撐桿：支腿中間剪刀撐連接件，為角鋼L63×5 ，采用螺栓連接。

    3）吊盤：是將支腿連接成一個整體的連接件，上下由兩個內徑600，外徑900，厚度15的鋼板，通過1000高的角鋼L63×5 ，采用螺栓連接。吊盤的上下與支腿上下通過角鋼L63×5 ，采用螺栓連接。

    4）環梁

    上下環梁制作均為高度300，寬度300，用15厚鋼板焊制而成。環梁外直徑3500.環梁中間留有孔，其位置同水箱底部預留吊孔同心，環梁由三塊弧形梁拼裝，拼裝采用連接板和螺栓連接。

    5）千斤頂：采用Y4-50噸千斤頂，千斤頂安裝由經下環梁經墊平調整并扭緊螺栓后才可安裝。

    4、安裝絲桿及吊桿

    1）絲桿：

    絲桿采用45號鋼材絲桿全長3米，絲紋長2.7米，絲桿直徑為φ32。安裝在吊桿頂端，在上下環梁均有螺母。

    2）吊桿：

    標準吊桿長2米，均用45號鋼φ32直徑圓鋼，桿兩端采用坡口焊，焊成直徑φ50高度25接頭。吊桿之間聯結器，用圓鋼車制后銑開，再套以鋼套而成。

    3）吊桿及吊桿之間聯結器，通過現場隨機取樣，送陜西省質監總站實驗室抗拉試驗。其結果滿足所計算的承載力要求。后附計算書，抗拉試驗單。

    4）吊桿安裝時，通過上部絲桿調節，使同一截面聯結點接頭率為25%，即吊桿接頭錯位為50cm。

    5）吊桿最底端1米長絲桿，通過螺母將吊桿固定在水箱下環梁。

    6）吊桿定位時，應確保吊桿，提升支架和筒身同心，定位后要檢查每根吊桿的松緊程度，可將液壓操縱臺內的溢流閥壓力調到1MPa通過千斤頂將每根吊桿拉直，進行預緊。

    5、檢查調試

    檢查提升架的支腿、系桿、環梁等是否按裝到位，螺栓是否擰緊。檢查液壓系統油泵、油管、閥門是否完好。對油路進行50N/mm2的高壓檢驗。

    6、試提：

    液壓提升檢查調試后，對水箱進行一次試提，提升高度20cm左右，暫停提升24小時。對提升支架液壓管路系統及水箱結構本身，吊桿的接頭和底部螺母進行全面檢查，在無異常變化的情況下，方可正式提升。于此同時，撤出水箱底部支墊的木板、木方及縫隙的砂子和墊木。

    7、提升操作

    1）提升支架上環梁是可以升降的提升圈梁，下環梁固定于支腿之上。當扭緊全部絲桿的上螺母，開啟油泵，千斤頂上升并驅動上環梁，從而帶動絲桿、吊桿及水箱上升。

    2）旋緊全部絲桿的下環梁上的螺母、絲桿、吊桿及水箱就固定在新的高度位置（每次提高10cm）。

    3）回油使千斤頂、上環梁復位，將上螺母旋緊在上環梁上。

    重復上述操作，使水箱不斷上升。

    4）摘桿：在水箱每提升2米時，各組吊桿均要摘除一節標準桿。24組分四批，每批6組吊桿（均布于環梁）同時脫掛摘桿，摘桿掛鉤后，又有一個定位和加力過程。

    5）新的定位和加力過程，首先是消除其松弛，并予以一定的初內力，其次是在頂起過程中，按照吊桿的節數決定。其他（未摘除的組）增加扭緊螺母的數量，使其受力和其它組相等。

    6）由于脫掛摘桿，內力調整和操作誤差，水箱提升時有傾斜的可能，在調整過程中，為使各組吊桿內力保持基本不變，螺母調節后應在相應的新的平面內。

吊裝詳圖如下：

 

    7）提升注意事項

    吊桿定位：保持各組吊桿受力基本一致是保證液壓系統正常運行的重要條件，也是確保安全施工的關鍵，因此提升前各組吊桿的初始內力應使之相同，這是定位的唯一技術標準。

    同步問題：提升水箱關鍵是解決同步問題，否則就會出現吊桿受力不均的現象，解決措施是：

    a.絲桿上螺母在上環梁復位平妥的前提下，能用環梁表面作旋緊的依據，這對吊桿的受力變化影響只是暫時的，下螺母則需在統一指揮下等量的旋進。這樣就能實現同步提升，防止吊桿內力變化。

    b.水箱傾斜時，各吊點處位置與相應水平面的距離各不相等，調平水箱時，按照各自的距離調節螺母是保證吊桿內力不變的條件。

    c.要求下螺母離開下環梁接觸表面最大距離不超過10mm，以防油路萬一斷裂，使其能達到減少沖擊荷載的目的；同時要求各螺母等量地同時旋進。作好各吊桿每次提升高度的記錄，以保證在任何情況下，都有較多的吊桿受力，這樣，油路即使發生故障，亦可減少損害。

    8）掛設吊籃：當水箱提升到離地面1500高度后，圍繞筒身掛設吊籃，吊籃與水箱同時上升，水箱就位后，即可在吊籃里澆筑環板砼和涂刷筒身外壁的乳膠漆。

    9）水箱就位固定

    當水箱底部上升到筒身設計標高處時，必須嚴格控制水箱的水平度，使水箱底上升到各鋼梁預留口的上皮時處于同一高度。然后將鋼梁全部插入預留孔洞就位。用鋼板墊平整，再進行回油，使水箱底部緊壓在鋼梁上。最后進行環板配筋支模澆筑砼，使水箱永久固定。

    10）拆除油路支架

    拆除時先拆油路，再拆絲桿、上環梁、千斤頂、下環梁、系桿、支腿均用拔桿吊至地面。

    在水壓試驗完畢后，將吊籃腳手架用滑輪整體下落，然后解體拆除。

三、質量控制措施

    1、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，吊裝前施工前由技術人員做詳細交底，上班前，再做補充交底。施工中，要強化落實。

    2、所有鋼結構部分（包括提升桿、吊環等）的焊接必須由具有焊接合格證的焊工焊接，并應由檢查員簽字方可投入使用。

    3、各部位檢查確認無問題后，以1MPa的油壓將松馳的提升桿抽緊，然后進行加壓提升，上升到100mm時停止，再次詳細檢查，24小時后，在確保無誤的情況下方可繼續升；

    4、水箱提升時應盡量減小千斤頂回油所產生的沖擊荷載；如果發現水箱偏斜，應在提升過程中，通過調整針形閥，減小偏高那面千斤頂的提升量，從而達到調平的目的；

    5、水箱上升到規定標高還有50mm時，再進行一次嚴格精密的調平。到位后，應按圖紙要求對水箱的水平度及對中情況進行仔細檢查，并做好記錄。

四、安全控制措施

    1、首先必須對職工隊伍按國家安全管理條例進行安全思想及認識教育，并進行安全技術交底。

    2、對于高空參加施工的人員提前進行身體檢查，不合格的施工人員不準進行高空作業。

    3、高空作業人員要系安全帶，下面作業人員應戴安全帽。

    4、施工現場布置半徑為35米的警戒區，上下指揮聯絡應確保暢通，警戒區域內絕對不允許無關人員存在。

    5、危險警戒區的出入口要搭設不高于2.5M的安全防護棚。

    6、嚴格執行施工方案，確保施工工藝正確，機具設備選用可靠。

    7、提升前應由專職檢查員認真完成各項檢查，確認無問題時方可提升。

    8、正常提升時每班提升前必須做好檢查和交接班工作。

    9、水箱提升要有統一指揮，保證協調操作。

    10、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。

五、結論

    吊桿材料供應方便，貨源充足，標準吊桿周轉再利用。標準吊桿、連接卡具、上下環梁及鋼支撐構件均委托專業加工廠加工制作；整套工藝設備安拆方便，尤其是連接吊桿的定型卡具，裝拆快速方便，改進了水箱的吊裝速度。該套設備使水箱能夠均勻提升，提升速度快，連續操作靈活，安全可靠，不會產生單桿拉斷和傾斜現象，操作工藝易于掌握。

(本文來源：陜西省土木建筑學會    文徑網絡：尹維維 編輯  文徑 審核)   

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