倒锥形水塔施工工法

1、倒锥形水塔施工工法编号：编号：qg/ese.ly-03-2001前言：倒锥形水塔是由其他各种形式的水塔发展而来，此类型水塔始创与七十年代初期，普及于八十年代末。现已形成国家标准图集，分别由长沙黑色冶金设计院和铁道部专业设计院设计。标准水塔容积100500m3不等，非标水塔容积已达1000m3。水塔有效高度，两种图集分别为20m、25m、30m和24m、28m、32m，非标水塔则根据需要而定。此种水塔具有技术先进、结构紧凑、造型美观等优点，并且施工方便，便于采用机械化施工，在外观上也起到了供人欣赏的作用。为此，现在它已基本取代了老式水塔，在全国范围内被广泛采用。水塔施工目前需要进一步改进的是：水

2、箱模板定型化。作为一个专业施工队伍，应有一套适用于各种容积的装配式定型模板（包括定型工具），即可加快施工速度，提高施工质量，反复使用，又可提高经济效益，并使施工管理更加标准化、规范化。1.特点1.1整体施工安排程序化。工序安排合理、紧凑，穿插适宜，从而保证了施工工期和施工效率。1.2整套施工方法标准化。合理的、标准的、定型的施工方法为保证施工质量及施工安全提供了先决条件。1.3规定了严格的保证质量措施。保质是本工法的核心。1.4规定了材料限额领料制度。控制材料损耗，确保材料最低消耗。1.5规定了完善的保证安全措施。从技术上、管理上全面保证施工安全。2.使用范围2.1适用于采用内脚手移置模板施工

3、支筒、采用千斤顶提升水箱的各种容积、各种有效高度的钢筋混凝土倒锥形水塔施工。2.2采用其他方法时，可部分采用或参考使用。3.工艺原理水塔由三部分组成，即：基础、支筒和水箱。基础施工方法与土建基础相同。支筒施工目前有三种施工方法，即：外脚手架施工法、内脚手架移置模板施工法和无井架滑动模板施工法。由于水塔支筒高度并不很高，我公司习惯于采用第二种施工法。水箱施工采用在支筒下部围绕支筒预制的方法，混凝土强度达到设计强度80%后，吊装就位的施工方法。吊装就位施工又分为四种方法，即：千斤顶提升法、提升机提升法、倒置穿心千斤顶提升法和卷扬机提升法。我公司现采用第一种即千斤顶提升法，此方法适用于较大水箱的提升

4、，操作比较平稳，安全可靠，提升杆件少，易于安装，省工省力，施工效率高。4.施工总体安排4.1总体安排4.1.1 基本上一班作业，必要时，设少量二班或连班。4.1.2主体工程安排流水施工，各部位制作工作及准备工作安排平行作业施工。4.1.3施工总人数保持稳定，各时段中，各工种互为主辅，穿插支援。4.2施工流程图（见图一）5.临时工程5.1混凝土搅拌站5.1.1搅拌站力争设在水塔近旁，使成品混凝土通过溜槽直接送入支筒井架罐笼中。5.1.2搅拌站面积5070m2，内设搅拌机一台，并设一通道与水塔相接，站内有水箱及磅秤等计量设施。5.1.3搅拌站房及通道要有盖，能防雨，顶盖能兼起到保护棚作用。地面宜坚

5、实，并有防尘和排水设施。5.2水泥库5.2.1水泥库靠近搅拌站，面积100 m2左右。5.2.2水泥库要有墙有盖，地面干燥、坚实，能防雨、防潮，库四周有排水设施。5.3钢筋堆放、制作场5.3.1场地设在水塔安全区以外，面积1000 m2左右。5.3.2场地应平整、坚实、干燥。用于制作之场地应搭设简易工作棚，能防雨、防晒。5.4砂、石场5.4.1设在搅拌站近旁，水塔安全区以外，面积10001200m2。5.4.2场地应平整、坚实，不积水，并交通方便。5.5卷扬机房5.5.1设在水塔安全区外方便处，面积约20 m2。5.5.2卷扬机房设卷扬机三台，要有盖能防雨。5.6木工制作场5.6.1木工制作场

6、兼做木料及制成品堆放场地，面积500600 m2。5.6.2场地易平整干燥。用于制作部分应搭设简易棚，能防雨防晒。5.7钢结构制作场5.7.1用于钢结构、管道的制作场及少数工种其他制作工作场地，面积约100 m2。5.7.2应有简易工作棚，能防雨、防晒。5.8工地仓库存放施工工具及小型制作成品的临时库房，面积5060m2。5.9工地临时办公室根据现场条件搭设，面积共约120 m2。5.10施工场地上述临建设施，计入间隔及道路，总计需要施工场地共约3500m2。6.施工准备6.1测量基准点交接工作6.1.1总平面图方格网的交接。6.1.2标高基准点的交接。6.1.3以上均应有书面资料。6.2材料

7、准备6.2.1水泥入库及复检工作。6.2.2钢筋、钢材进料及复检工作。6.2.3砂子、石子进料及质量检验工作。6.2.4其他材料进料及复检工作。6.2.5各种材料均应取得合格证才可使用。6.3施工机具准备6.3.1水箱提升设备，包括千斤顶、液压系统等的准备、校核、试运工作。6.3.2常规设备安装。6.4现场材料供应6.4.1实施限额领料制度。做到需要有数量，领料有手续，耗料有记录及盈亏有总结。6.4.2主要材料，施工前由技术人员按设计及合理损耗算出需要量作为限额依据。6.4.3各工序材料盈亏，有总结、有分析与奖金挂钩。7.施工7.1基础施工7.1.1按总图方格网及设计规定坐标位置，测出坐标定位

8、点，按十字在基础外埋设中心控制桩。7.1.2按中心点放线挖土，挖土期由测量配合，严禁超挖。挖土坡度按实际土质确定放坡系数。7.1.3按设计要求标高打混凝土垫层，垫层一般均为100号混凝土，厚度100mm。7.1.4在垫层上按水塔中心点放出基础几何尺寸线及排放钢筋位置线。7.1.5基础混凝土分两次浇注，二者之间可留一道施工缝。先浇注基础底板。按垫层上钢筋位置先绑扎底板钢筋，支设模板，经检查无误后浇注底板混凝土。再浇注杯口。在底板上，放出杯口的几何尺寸线，按之绑扎杯口钢筋及支设模板，经检查无误后，浇注杯口混凝土。7.1.6在上述混凝土施工前，需现行搭设施工用脚手架，包括基础外脚手架及杯口内脚手架，

9、作为绑钢筋、支模板及浇注混凝土时使用。7.1.7按规定时间拆模，做好混凝土养护工作。7.1.8清理基坑，及时按规定做好回填土工作，并取样检验回填土压实系数。7.2支筒施工7.2.1采用内脚手架移置模板施工法。7.2.2搭设竖井架在水塔中心位置搭设一座四柱竖井架，井架高度应高出支筒7.5m，以利于井架内罐笼安全工作及在顶部安设上料用抱干。罐笼用22kw单筒卷扬机提升，上料抱杆用11kw小卷扬机提升。前者上混凝土及上人，后者供应钢筋及其他材料。7.2.3组装工作台平整杯口四周场地（该处应在回填中已夯实），在其上组装工作台。工作台由内外两环槽钢，借助于辐射支撑连成一个整体，其上 安装120160mm

10、木方辐射梁，上铺5060mm厚木跳板。工作台四周设保护围栏，下面沿筒壁挂吊梯，吊梯周围设安全网。工作台采用12滑轮组，用22kw双筒卷扬机提升，设置好钢丝绳吊挂点，保证工作台稳定、安全。7.2.4模板采用定型标准模板（长1.25m），上下三圈倒用。内模用圈铁（16圆钢）连接，借助于6090mm木方，固定在中心竖井架上。外模采用捆绳（钢筋或12圆钢）和大索固定。壁厚用扒拉木控制。支模时，先支内模，绑钢筋后，再支外模。每次支模均应用支筒中心线及轮杆校核半径，确保尺寸准确。7.2.5绑钢筋钢筋绑扎按图纸及规范之规定施工。7.2.6浇注混凝土搅拌好的混凝土经罐笼提升到工作台上部贮料斗内，然后用单轮小车

11、按圆周均运送到模板内，铺料厚度为250300mm，用振动棒振捣密实。7.2.7拆模及养护混凝土可采用养护液，也可采用浇水养护，浇水养护时间不得少于七昼夜。7.2.8支筒施工到设计标高时，在顶部沿圆周均布增设12个吊装用牛腿，牛腿与支筒最后一节同时浇注。此牛腿为方便水箱提升而设，它不仅可节约工期，减少吊装设施及材料，而且使提升工作更为安全可靠。7.2.9井架拆除为利用工作台及上部抱杆进行提升设备之安装工作，井架可等到水箱提升前拆除。井架拆除，水箱提升后，可在水箱顶部另设抱干，作为后期工程上料及在提升设备拆除中使用。7.3水箱预制7.3.1支筒施工完毕后，围绕支筒预制水箱，水箱与支筒间留设50mm

12、宽的环形吊装缝。7.3.2水箱预制施工程序为：施工准备底环梁支模下锥壳支模下段钢筋绑扎中环梁支模中环梁以下混凝土浇注上锥壳、上环梁支模绑扎上段钢筋上锥壳、上环梁浇注混凝土拆模、养生下锥壳及中环梁外表面装饰。7.3.3施工准备工作为保证水箱几何尺寸，防止在浇注混凝土时产生模板变形，支模前，在水箱平面垂直投影的面积内，在基础回填土上浇注一层素混凝土，上表面用测量仪器抄平，模板及支撑的重量全部落在混凝土上，以防止不均匀下沉。7.3.4下段模板支设底环梁与支筒间50mm吊装缝，采用0.75mm厚铁板为内模，与支筒间填砂子，以保证间隙尺寸准确。安置底环梁埋件及吊装孔管。因吊装采用24根吊装杆，故设置24

13、个50的吊装孔管，埋件要位置准确，管件垂直，做好固定措施。沿水箱四周搭设模板支撑架。支撑架采用脚手钢管，要点是支撑架要牢固、可靠。下锥壳模板采用标准模板加木板，二者应拼装良好，支设牢固。有保温的水塔，可利用保温板作为外模。外模也可利用标准模板，上面满铺一层大块纤维板的方法，纤维板搭头所形成的错台（一般不超过3mm），靠锥壳外抹灰层找平，这种施工方法简便，对不漏浆更有保障。7.3.5上段模板支设上锥壳模板支撑设在水箱内部，支撑仍采用脚手管。模板采用木跳板，上铺0.75mm铁板，同样也可铺纤维板，接头错台可在拆模后稍加修饰。7.3.6钢筋绑扎钢筋绑扎同样分两次完成，先绑扎下段，包括底环梁、下锥壳及

14、中环梁，下段混凝土浇注后，再绑上段，包括上锥壳及上环梁。钢筋绑扎严格按设计规定及规范施工。7.3.7混凝土浇注按设计规定只允许在中环梁和上锥壳间留设一条施工缝，为此，混凝土浇注工作分二次完成，其中，下段是重点。下锥壳因坡度关系无法支设内模板，故混凝土浇注时，采用振动棒和平板振动器结合的方法振捣，并随振捣随找平抹光。注意振捣时一定要振动到位，严禁漏振，确保混凝土的密实度。上锥壳浇注时，要先将顶盖小栓钢筋预埋好，确保间距位置准确。7.3.8拆模及养护脱模后，认真进行养护工作，确保混凝土强度达到设计强度80%时，才可进行下道工序（水箱提升）施工。7.3.9下锥壳及中环梁外表装饰工作按设计, 在地面做

15、好下锥壳和中环梁外部花饰涂料工作。7.4水箱提升7.4.1水箱提升前要认真做好各项检查清点工作，包括：1）吊装机具是否齐备，并已经过必要的试验。2）吊装设备的预组装，并确认不存在问题。3）水箱与支筒间吊装缝合格，并清理干净。4）水箱混凝土强度确认已达到或超过设计强度之80%。5）支筒顶部吊装牛腿的平整度是否达到要求。以上均经认真检测，确认无误后，才可开始提升设备的组装。7.4.2提升设备的组装提升设备的组成包括：上、下吊装钢圈、丝杆、标准吊装杆、异型吊装杆、吊杆连接器、千斤顶、液压泵、分油盘、油路管及电阻应变仪。提升设备的组装程序：下钢圈千斤顶上钢圈丝杆及吊装杆油压系统电阻应变仪。提升设备的组

16、装。下钢圈通过钢圈支架，座落在支筒吊装牛腿上，之后，安装千斤顶，再安装上钢圈。丝杆穿入上下钢圈的吊装孔中，分别带好螺母。丝杆下端利用吊杆连接器一根二接，装好吊杆，最下一根吊杆穿过水箱下环梁的吊装孔，将下面螺母拧紧固定。从而通过24组吊装杆把水箱和支筒连接为一个整体。7.4.3提升设备的工作程序下钢圈为固定钢圈，上钢圈为可升降的活动钢圈。拧紧上钢圈全部螺母，启动液压泵，千斤顶工作使上钢圈上升，并通过丝杆、吊杆带动整个水箱上升一个千斤顶行程。拧紧下钢圈全部螺母，千斤顶回油，上钢圈下降复位，上下钢圈及千斤顶又恢复到原有的相对位置，这时，水箱挂在吊装杆上，固定在较高的新的位置。拧紧上钢圈全部螺母，在启

17、动液压泵，同上进行第二个行程，如此往复，使水箱不断提升。7.4.4开始提升当所有提升设备安装完毕后，开始试吊。试吊之目的有二：一是最后检查液压系统及千斤顶工作是否正常，做最后的修正。二是测定各吊装杆受力是否均匀，杆件受力情况用电阻应变仪测定，受力不均时可通过千斤顶手动调正。当水箱提起0.20.4m高度时，轮换使3/4的杆件受力，静压36小时。此期间观察吊装牛腿、水箱、吊点等无异常后，再继续提升。当水箱提升起1.5m左右时，安装水箱下部施工用吊篮，之后，便可进入正常提升。7.4.5正常提升正常提升主要有三项工作：摘杆、调平和使各构件受力均匀。摘杆。当水箱升起0.40.7m时，便需进行摘杆工作。摘

18、杆分四批进行，每批沿圆周均布摘除全部吊杆的四分之一，第一批摘除完固定，再摘下一批。摘杆时，先松开丝杆上的螺母，使杆件松弛下降，摘除一节吊杆，继续松螺母，丝杆继续下降，到与下面一节吊杆相碰时，再用连接器连接固定好，同时把上面螺母拧紧。调整各杆受力情况。全部摘杆完成后，采用电阻应变仪，逐根检测吊杆受力情况，用千斤顶手动方式做好调整工作，到各杆件受力基本一致为准。调平。水箱应该水平上升，每次摘杆后都应对水箱上升情况做一次检测，检测方法可根据现场情况确定，发现偏斜及时纠正。7.4.6钢支架安装及水箱就位钢支架制作。钢支架应在事前制作完成，制作时严格按设计及国家规范检查，确保合格才可进行安装。 当水箱提

19、升到设计标高时，进行钢支架的安装。钢支架安装。先逐个将支腿与支筒顶的埋件焊牢，再安装支架连接板，支架顶板应保证在一个水平面上，支腿上端中心应在一个圆周上，（次圆周与水箱下环梁中心圆周相同）。钢支架安装时，同时把环托梁中的预制件安好，与钢支架焊牢。水箱就位。钢支架安装完毕，即可将水箱落在钢支架上。为保证水箱的平整与稳固，就位时应用测量仪器配合，钢支架与水箱下环梁间可用铁垫板找平。反复检查无误后，可松动所有吊装丝杆上的螺母，然后，静压24小时，再检查钢支架及水箱的稳固情况，确无问题后，便可拆除吊装杆件。7.4.7环托梁施工环托梁（环板）起永久固定水箱的作用，为此，混凝土必须一次成型，不准留施工缝。

20、环托梁利用水箱下吊篮施工。支模用的托件，可预先用圆钢或角钢焊成三角架，用焊接或穿螺栓的方法固定，在其上支底模板，再绑钢筋，支侧模板，最后浇注混凝土。环托梁拆膜、养生后，仍可利用水箱下吊篮刷好托梁装饰材料。7.4.8提升设备拆除水箱提升完后，即可进行提升设备的拆除工作。拆除时，先拆液压系统，再依次拆除上钢圈、千斤顶、下钢圈。拆下的设备件利用顶部抱杆送到地面。7.5水箱顶部及水箱人井施工7.5.1水箱顶部包括箱顶小栓及顶盖。混凝土一次浇注完。7.5.2人井，包括人井顶部平台，注意安好预埋件。7.5.3此项工作在水箱提升完后进行。7.6水箱防水层施工7.6.1水箱底部防水处理水箱底部环梁与人井间的环

21、状地段，按设计需做防水处理。处理方法：共三层，自上而下为:细石混凝土c18号，厚150mm。聚氯乙烯塑料油膏，厚30mm。细石混凝土c18号，厚120mm。此处做法，如设计有明确规定，按设计施工。注意事项，混凝土应振捣密实，边缘处更应搞好。油膏要压抹密实，边缘处与侧壁贴紧，防止此处渗水。7.6.2水箱防水层基层处理剔除水箱内表面高凸和活动的石子，然后将整个表面用水冲洗干净。超过10mm凹凸不平处，用素灰（水灰比0.370.40）及水泥砂浆（灰砂比为1：2.5）找平、压实。7.6.3水箱防水层做法采用抹灰五层做法，分别为：第一层防水泥浆。配比为50kg水泥加1kg防水粉，抹灰厚度23mm。抹灰时

22、，先用铁抹子反复抹压，使水泥浆填实基层表面缝隙，压实后，用毛刷在表面轻涂一遍，以打乱蒸发水的毛细孔道。第二层水泥砂浆。配比为：水泥：砂子 = 1：22.5。抹灰厚度45mm。在第一层达到初凝时抹第二层，使砂浆薄薄的压入第一层，保证结合良好。待砂浆初凝后，在表面扫成条纹。第三层，做法同第一层。在第二层凝固后进行。第四层，水泥砂浆。配比同第二层，抹灰厚度810mm，抹灰时，要求最少压抹两次。第五层，同第一层。紧接第四层进行，随第二层压实抹光。7.6.4防水层施工各层抹灰时，最好不留施工缝，一气呵成，如有施工缝，不能放在转角处，且上下层施工缝应全错开。砂浆中是否加入防水粉，按设计规定进行。防水砂浆抹

23、完后要做好养护工作，防止砂浆收缩产生空鼓、裂纹。养护时间不少于14昼夜。抹灰完了后，在整个表面刷防水涂料，涂料选用按设计，使用前先进行试验，操作方法注意事项按产品说明。7.7钢平台、管道、门窗及电气安装7.7.1钢平台、梯子安装钢平台安装在拆除竖井架时进行。随竖井架的拆除，自上而下 安装平台钢梁，随之将平台板放在钢梁上，同时将爬梯安装好。放平台板时，注意留出管道位置，在管道安装完了后，再安装平台板。人井平台围栏及水箱顶护栏在人井及水箱施工完了后穿插进行。7.7.2管道安装管道设计有两种连接形势，一为焊接安装，一为法兰连接。安装时，在支筒最高点安设一横担，上挂滑轮，用小卷扬机提升管件进行组装，管

24、道附件的伸缩器弯头、阀门等均应严格按设计施工。进出水管安装完了后，要做好打压试验，按规范要求试压，压力为0.9mpa。泄溢水管做通水试验，液面符合规范要求即可。7.7.3门窗安装施工中按设计预埋木砖，安装工作在施工中配合穿插进行。7.7.4电气安装照明部分，按设计照明电缆有穿管及明敷两种，固定点可以预埋木砖，也可最后用冲击钻打眼方式安装。照明在工程最后进行。避雷部分，按设计和国家标准图集施工，在工程完了后最后进行。避雷针导线利用支筒内站筋，要在支筒施工中注意连接焊好，接地部分要做好接地电阻试验，要求按标准图的规定进行。8.保证质量措施8.1全体施工人员必须树立质量第一、为用户服务的思想，严格把

25、关，人人负责，控制好每道工序的交接工作，上道工序不合格，不进行下道工序的施工。8.2认真做好技术交底工作，施工前由技术负责人向全体施工人员做全面交底，各分部施工前由技术人员做详细交底，每班上班前，再做补充交底。施工中，要强化落实。8.3认真贯彻三检制，做好各项检查记录及签证工作。8.4施工质量与承包奖金挂钩，做到奖罚分明，不搞平均主义。8.5严把材料进料质量验收关，按规定做好检验和复检工作，做到不合格材料和无合格证材料坚决不用。8.6认真做好混凝土及砂浆配合比的计量工作，配齐计量器具，贯彻计量制度，做好必要记录。8.7支筒施工关键是确保支筒外壁尺寸准确，为此支模时要保证尺寸准确，支设牢固，浇注

26、时要做好看模工作，拆模后，要认真检查，有问题及时纠正。确保支筒外表美观和水箱提升顺利。8.8水箱预制，尤其是水箱下部施工关键是：支模牢固，混凝土水灰比适合，振捣到位，不留规定外的施工缝及做好养生工作。施工中抓住以上环节确保水箱混凝土密实，尺寸准确。8.9水箱防水是整个水塔工程的核心，必须百分之百的按设计及规范规定施工，施工前应制定专项保证质量措施。8.10其他部位施工保证质量要点已在前面“施工”一节中述及，应严格按之逐项落实。9.劳动力安排9.1制约因素9.1.1水箱容积大小与劳动力安排人数有关。9.1.2有效高度与劳动力人数无关。9.1.3容积大小只相关两个重要工种：烟囱工和木工，其他工种与

27、他无关。9.1.4作业班次与施工总人数有关，但一般大多数均为一班作业，此项影响不大。9.2劳动力安排9.2.1主工种：烟囱工考虑范围：水箱容积200700m3 工作内容：绑钢筋、支模板、浇注混凝土、推砂石、搅拌混凝土、供料。人数：a = 1016人9.2.2次要工种：木工考虑范围：水箱容积200700 m3 工作内容：模板制作、支模板、门窗制作、安装、现场放线、施工配合。人数：b = 36人9.2.3辅助工种工作内容：钢结构、管道制作安装，电气安装，施工配合及现场值勤人数：c = 10人（包括：铆工1人、钳工1人、电气焊2人、电工2人、配管1人、运转工2人、勤杂1人）9.2.4附加工种：抹灰工

28、工作内容：水箱防水及其它抹灰工作工作性质：短期需要，需时配备人数：d = 4人9.2.5总人数：t。= a+b+c =（1016）+（36）+10人 = 2332人附加工种在外（总人数t。不包括d）9.3管理人员：负责人：1人 工程师：1人 技术员：2人材料员（兼试块取样员）：2人 工 长：2人质量检查员：1人 安全员：1人9.4工程实例500 m3 水塔，有效高度32m，铁道部专业设计院标准图集：主工种：烟囱工，a = 14人次工种：木工， b = 6人辅助工种： c = 10人总人数： t。= a+b+c = 14+6+10 = 30人（不包括少数时段的抹灰工）10.施工工期10.1制约因

29、素10.1.1主因素，水塔有效高度。10.1.2次因素，水箱容积。10.2工期实例（见表一）500m3 倒锥形水塔（h =30m）施工进度表 表一序号施工内容施工工期（天）备注1测量放线32水塔基础30包括回填土3支筒26包括井架设、拆4水箱预制30包括外装饰5水箱提升14包括设备设、拆6人井和顶盖77水箱防水88平台、管道、门窗、电气149竣工、清尾310不可预见511总计14011.安全措施11.1开工前组织全体施工人员学习安全技术操作规程和有关安全文件，做好安全交底和分部分项安全交底，组织好每周一安全日活动，提高施工人员对安全工作的认识和重视程度。11.2凡参加高空作业的人员，均应进行身体检查，不适应高空作业人员，严禁参加高空作业。11.3工作台及施工现场应设有可靠的灭火设施。11.4进入施工现场必须带安全帽，高空作业人员必须挂安全