200T钢筋砼倒锥壳水塔施工技术

摘　要:通过工程实例介绍高耸构筑物木模支撑、制安,现浇混凝土施工技术及测量控制方法。
关键词:倒锥壳水塔;木模制安;混凝土浇筑
1　工程简况
某住宅小区位于福州郊区,因生活供水需要,欲建一座200 m3、高度41•85 m钢筋砼倒锥壳水塔(见图1)。其支筒结构外径2•40 m,砼壁厚180mm,高度35 m;水箱倒锥口外径11•57 m,水平夹角45°,箱底砼厚120 mm。根据建设部部颁《200 m3钢筋砼倒锥壳水塔》标准图集(GJBT 348—1995),施工工艺为支筒砼滑模施工,地面预制钢筋吸水箱,吊装焊接成形。现因拟建场地条件限制,决定采用人工挖孔桩基础,木模现浇钢筋砼设计、施工方案。
2　技术、质量要求
钢筋砼倒锥壳水塔属特殊构筑物,施工质量要求高,其中支筒及水箱中心垂直偏差≤30 mm,外径及壁厚误差<1/500;水箱水平偏差≤0•2%。采用现浇砼施工工艺,尤其在35 m高支筒上施工倒锥型砼水箱,其木模制安几何尺寸、水平、垂直度、支撑体系的牢固、稳定性等技术要求高,施工难度大。
3　施工技术
3•1　支筒模板制作安装
支筒模板采用角钢、方木复合骨架,配以每块宽度≤100 mm的优质木板,外包0•5 mm铁皮,制成内、外侧各8片(每片弧长按支筒内、外周长等分,高2•5 m)定型组合模板2套。圆型组合模板先经试拼装,严格检查相关尺寸、圆弧度、刚度等技术参数,均符合要求后,再用于施工。支筒内模相邻板块间用螺栓紧固定位,用木骨料做内撑固定。外模用螺栓与内模及相邻模板间先初步固定,经校核该节模板整体安装质量符合要求

图1　水塔立面图
后,再紧固定型模。并在每节外模设5道Φ10 mm钢筋箍锁紧外模,再与钢管架体适当拉接。上一节定型模在第一节支筒砼浇灌24 h后即可安装。上一节木模底端与第一节木模顶端采用螺栓连接,以保证定位准确。第一节支筒木模在上一节支筒砼浇灌36 h后,即可拆卸,经整理,继续上节支筒施工。
3•2　水箱模板的支撑与制安
高空水箱模板支撑是在经固化处理的地面上(范围大于水箱直径1•6 m),搭设立杆间距1•20 m×1•20 m的八角型钢管架体支撑(图2)。在倒锥水箱底模处,按倒锥倾角和高度,调整各立杆高度,使立杆顶在水箱底模主木骨料上(图3)。地面固化处理强度及钢管架支撑体系,需经荷载、刚度、稳定性等计算,确保安全可靠。

图2　钢管架支撑体系
　　钢管架设3道,每道4根Φ14 mm钢丝缆风绳。锁定每道缆风绳时,应测量、校正钢管架垂直度,以保证水箱支模稳定、牢靠,不产生偏移。利用先浇筑的钢筋砼入井筒,在水箱中部与上口处设2道水平Φ10 mm对称辐射拉结钢筋,锁住水箱木骨架,并以法兰螺栓调整水箱几何尺寸,钉上木模板,完成水箱底壳木模制安。水箱上壳支模在水箱底壳砼强度达70%后进行。支撑在底壳处均要铺厚60 mm、宽150 mm木脚手板,以固定支撑,减缓对底壳砼的集中压力。
3•3　钢筋制作与安装
支筒钢筋预埋位置在桩承台面层钢筋上划定后,用一根Φ12 mm钢筋制成圆环箍,与承台面层钢筋焊牢,划分支筒各钢筋准确位置,将支筒预埋钢筋与承台钢筋、Φ12 mm圆环钢筋点焊固定。确保支筒主筋间距误差≤10 mm,保护层厚度误差≤5mm。支筒箍筋与主筋全面绑扎固定,并沿高度每米一道采用螺纹Φ12 mm圆环加劲箍筋与支筒主筋点焊,防止支筒主筋扭转、几何尺寸和垂直度偏差。支筒主筋在门、窗洞口断开处,严格做好与加固钢筋焊接。并保持开口处上方主筋的定位、间距准确。环板、水箱钢筋严格按图尺寸预制,在木模上等分定位安装。检查无误后,再与箍筋或分布筋绑扎固定。按各保护层厚度,设置砼保护层垫块,严防施工中踩踏水箱钢筋。
支筒中做防雷引下线钢筋,认真做好标记和焊接。水箱则另设4根Φ12 mm钢筋,与水箱顶盖和支筒主筋焊接,以满足防雷技术要求。
3•4　支筒及水箱底壳砼施工
支筒与水箱砼拌制根据试验配合比,按现场砂、石含水量调整后,严格控制水灰比。支筒砼坍落度控制为40 mm,水箱底壳因与水平面呈45°坡度,故砼坍落度严格控制在30 mm。支筒砼运至施工平台后,用人工沿圆周均匀铲入模内。每次进入模高度控制在300 mm,振动器振捣从4个方向对称振捣,以避免木模产生偏移。水箱底壳砼沿周圈逐步向上铲入,每次入模沿锥面高度约500 mm。在砼初凝前,用平板振动器由下往上拉动振实,并由人工及时修平,补实砼面。水箱底壳砼一次性连续浇灌至中环梁顶端水平施工缝处,以加强水箱抗渗漏能力。
4　施工中测量与控制技术
桩基完成后,桩承台施工时,认真做好支筒中点及4个方向的定位、复核。并将轴线延伸至支筒外,以便于经纬仪测量。同时在砼承台面划出支简内、外侧模板边线。由于钢管架及密目安全网遮挡,支简木模安装时,其中心点定位、校核及垂直度测定,先用经纬仪在4个方向投影至相应平面的钢管架上,再拉尼龙线,形成十字交叉点,确定中点。然后用线垂直逐层复核,以控制支筒木模中点准确,并校核圆弧度及垂直度。如有偏差,及时纠正。支筒高度升至15、25、35 m时,对支筒、钢管架沉降量和垂直度进行监测,藉以预防、控制产生偏差。水箱底座及中环梁中点确定后,用水平仪在钢管架上测出水箱中环梁顶面水平高度。并做好水箱底壳锥体坡度等几何尺寸核样工作。按设计要求,水箱试水沉降观测每进水50 m3观测一次,并及时记录沉降值。

图3　水箱底壳砼支撑体系
5　工程检验
水塔砼支筒达35 m后,经质检部门在4个方向、每1/4高度处测量支筒垂直度,计16个测点中,测得支筒全高最大偏斜均小于20 mm,其它技术数据均符合要求。水箱分级试水,并在满荷载24 h后,水塔最大沉降量为3 mm,水箱体无渗漏现象。经设计、质监、业主共同对水塔工程验收,工程质量符合设计要求。