倒錐殼水塔施工技術

孫 萍

倒錐殼水塔以其獨特的外型而引人注目，使其得到迅速發展，它以其新穎、美觀、經濟型，滿足了人們對美觀多樣化的要求。

1 水塔設計

本工程為倒錐殼水塔，有效容積200 m3，水塔高度45 m，支筒外徑2.4 m，水箱水平傾角45°，水塔由基礎、支筒、水箱、上下錐殼板和上下環梁組成，基礎為圓形筏板基礎，支筒內徑2.04 m，筒壁厚180 mm，混凝土強度等級C30。水箱上錐殼板厚160 mm，下錐殼板厚140 mm，下環梁高600 mm，中環梁高600 mm，上環梁高400 mm，混凝土強度等級C30P6，抗震設防烈度8度。

2 水塔施工技術

施工順序:基礎→支筒→水箱預制→水箱吊裝→水、電安裝。

2.1 基礎施工的常規方法

土方采用反鏟挖掘機挖土;基礎模板采用膠合板，模板支架采用鋼架管支撐。基礎施工時，注意結構中心固定點的留設，以便控制滑模設備組裝位置及筒身垂直度。基礎頂面必須用水準儀進行混凝土面控制，以保證其水平。

2.2 支筒滑模施工

支筒采用滑模工藝進行施工，基礎環梁施工完畢后，進行滑模設備組裝。1)滑模裝置:模板采用鋼模板;設置上下兩道圍圈，上圍圈距模板的上口距離不大于250 mm;圍圈用槽鋼制作，操作平臺與圍圈焊成整體;滑升模板應調整成上口小，下口大。提升架采用“開”字型架，橫梁與立柱采用螺栓連接，每個提升架配一個千斤頂。提升架沿筒壁均勻對稱布置，避開洞口和梁的位置。液壓千斤頂選用GYD30型，千斤頂根據計算確定;支承桿選用Φ25圓鋼;液壓控制臺選用YKZT-36。操作平臺采用槽鋼制作，上鋪木墊板。2)提升及混凝土澆筑:做好混凝土的配合比工作，混凝土出模強度控制在0.2 MPa～0.4 MPa，模板下口以下1 m處的混凝土強度達到1 MPa。第一次澆筑混凝土要分層澆筑，每次澆筑混凝土應沿筒壁全面、分層、交圈均勻地進行，分層厚度200 mm～300 mm，滑升速度以每小時200 mm～300 mm為宜，滑升過程中，鋼筋綁扎、支承桿接長、洞口支模、埋件埋管、混凝土澆筑交替進行，千斤頂應保持均勻同步爬升，各千斤頂的最大標高差不得超過40 mm，相鄰兩提升架上的千斤頂標高差不得大于20 mm。為控制千斤頂爬升標高差，可根據千斤頂爬升行程相差狀況調節。支承桿每250 mm～500 mm設限位卡調平。3)預留孔洞和預埋件:預留孔洞和預埋件，在滑升到相應位置時留置，位置要準確，固定要牢固。預埋件要與筒壁配筋焊接牢固，外表面不得凸出模板面，出模后及時清理，使其外露。在筒體頂部埋設鐵件用于上部結構的施工。用槽鋼支撐上部施工的架體。預留的胡子筋，應緊貼模板留置，根部與筒壁配筋焊接，出模后及時清理出，并修補混凝土表面，預留洞口支模時，模板寬度應比滑模板上口尺寸小10 mm。4)平面位置控制:圓形基礎施工時，確定中心點，平臺安裝好后，在平臺上找出兩個基準點和一個圓心點，與基礎上的位置控制點相對應，滑升時用線墜和鉛直儀檢查是否有移位，歪扭等現象。5)糾偏措施:用平臺傾斜法、改變混凝土澆筑順序和支承法。6)糾扭方法:采用雙千斤頂糾扭法，千斤頂加墊鐵片等方法。

2.3 水箱預制

水箱采用地面預制，液壓提升到位的施工方法進行施工。當滑模設備拆除后，即可在地面圍繞筒身的支墩進行預制水箱模板的安裝。首先用鋼管按計算尺寸搭設外模支撐及混凝土走道腳手架。水箱外模支撐腳手架搭設完畢后，進行測量檢查，然后安裝水箱外模板，進行鋼筋綁扎，鋼筋驗收合格后，安裝內模板，開始水箱混凝土澆筑。水箱內模支撐用三角桁架搭設，并在其上綁扎支撐鋼筋對內模進行控制。混凝土澆筑完畢，當混凝土強度達到80%時，拆除其內部模板，腳手架及水箱外模。

2.4 水箱吊裝施工:水箱吊裝采用倒裝液壓穿孔千斤頂提升工藝

1)吊裝工藝:鋼環梁千斤頂安裝→吊桿定位→液壓設備就位→水箱初升→水箱正常提升→掛設吊籃→臺靈→水箱提升就位→安裝臨時支承鋼支架→澆筑環板混凝土→養護拆模→提升機具及設備拆除。2)設備組裝:在支筒頂部環梁上設置鋼牛腿，牛腿用角鋼對稱水平拉結，形成整體連接，在牛腿上制作由型鋼焊接的鋼環梁支架，鋼環梁用槽鋼制作。在牛腿梁中均勻布置千斤頂;用圓鋼作為吊桿。3)水箱提升就位:為了保證每根吊桿受力一致，下環梁預埋鋼環板。水箱離地面后，暫停提升，進行外掛安全防護，水箱每提升50 cm調平一次。當水箱上口提升到接近鋼支架的操作平臺時，減慢提升速度，保持水箱平穩上升，同時用限位器控制千斤頂最后一個行程，使水箱準確就位，將水箱底部與支筒頂面的鋼支架固定，使水箱底部緊壓在鋼支架上，然后進行環托梁的施工。4)設備拆除:水箱安放于鋼支架上，即可進行吊裝設備拆除，拆除方法為:在水箱上殼頂部用鋼管扎一門式吊架，掛上滑輪，穿卷揚機鋼絲繩作垂直運輸，將吊裝設備逐一拆除吊至水箱頂部，并對稱均勻分布于水箱上殼。拆除順序:上鋼圈梁→千斤頂、油泵油管→下鋼圈梁→水平拉板→上斜撐→斜牛腿→水平撐→下斜撐。隨后，將所有構件用塔吊吊放至地面。

3 結語

倒錐殼水塔鋼筋混凝土作水箱，支筒用滑模技術施工，施工速度快，與鋼結構球體水箱相比，可大幅降低成本，節省鋼材。

［1］ GB 50204-2002，混凝土結構工程施工質量驗收規范［S］.

［2］ GBJ 113-87，液壓滑動模板施工技術規范［S］.