巴东火车站钢筋混凝土倒锥壳伞形水塔施工技术

1、2011年第4期 西部探矿工程 189巴东火车站钢筋混凝土倒锥壳伞形水塔施工技术郭晋平*(中铁隧道集团宜万铁路工程指挥部, 湖北恩施445000摘 要:结合巴东火车站钢筋混凝土倒锥壳伞形水塔施工, 详细介绍了该工程的施工过程及技术要点; 对其他的水塔施工有一定的参考价值。关键词:水塔; 施工; 技术中图分类号:U21 文献标识码:B 文章编号:1004 5716(2011 04 0189 04 水塔是一种比较常见而又特殊的建筑物。它的施工需要特别精心和讲究技艺, 如果施工质量不好, 轻则造成永久性渗漏水, 重则报废不能使用。1 工程概况巴东车站设在野三关镇北偏东方向, 距镇中心约12km, 距

2、巴东县城约90km 。该站为县级中间站, 车站规模为:远近期设到发线4条(含正线 , 站房设在线路右侧, 场坪按线上式(三级台阶 设计; 设基本站台和中间站台各一座, 尺寸分别为400m 8m 和400m 9m ; 车站中部设天桥一处, 宽4m ; 货场按近期规模210kt 设计, 位于第 象限。本工程建在巴东站房综合楼西北方向, 供及车站用水, 高位水塔。1. 1 建筑设计概况本水塔由基础、筒身、环板、水箱、气窗顶盖、给排水管道、爬梯、避雷设施、照明、水位自动控制系统等组成, 施工程序是, 现浇基础, 支筒采用支架滑升施工工艺, 现浇环板、水箱、砼到达到一定强度后拆模, 这样水塔主体工程完成

3、。(1 基础是大悬臂圆板杯口型现浇钢筋混凝土结构, 基础埋置深度为3m, 垫层混凝土0. 1m 厚。(2 筒身为等截面、等壁厚、整体现浇钢筋混凝土结构, 筒身顶部标高为25m , 筒身外半径为1. 2m, 内半径为1. 02m, 壁厚为0. 18m, 筒身顶部支模现浇环板作水箱支模制作的支承点。(3 水箱为钢筋凝土壳壁式整体现浇砼结构, 外壳为钢丝网外壳, 保温层为聚苯乙烯泡沫塑料板。然后花饰大面积部分刷白色乳胶漆。凹槽及中环梁按花饰图样刷蓝色乳漆, 各两遍。1. 2 结构设计概况设计技术条件:容积为100m 3, 水塔高度为25m, 地基荷载为100kPa, 基本风压0. 4kN/m , 水

4、箱 =45 , 支筒型号ZT-2。本工程采用C15混凝土垫层, 钢筋混凝土独立圆型大悬板杯口基础, 钢筋混凝土筒体结构, 水箱C25标准钢筋混凝土。2 结构及施工顺序的划分2. 1 分部工程划分及顺序本工程为钢筋混凝土结构, 分部分项工程划分及其施工顺序为, 基础土方、垫层、基础砼、支筒主体、环板、人井、水箱、气窗、顶盖、水电、管道安装和内外粉刷装饰, 具体见图1。为保证按期竣工, 在支筒主体完成后就开始支筒内捣制平台和内粉刷爬梯, 管道安装, 水箱完成后, 各种工序由下而上的顺序进行流水或交叉施工作业。2. 2 施工起点划分(1 基础放线、挖土、垫层、布钢筋、支模、搭设筒易架、捣砼、拆除架子

5、, 模板、预安地下设施、回夯填土方。(2 支筒、滑升井架安装、滑模安装、调试、捣砼滑升, 同时预埋件埋设及预留孔位留置, 拆模、养护等。(3 水箱安悬架、支模、布钢筋、捣砼, 内五层防水作法, 盖模定位布筋浇砼、养护、拆模、栏杆制安等。(4 管网安装与抹灰装饰进行立体交叉作业。3 施工方法及技术措施2*收稿日期:2010 09 15 修回日期:2010 09 19, , , 190 西部探矿工程 2011年第4期支筒外缘0. 05m 处, 作支筒引线接搭临时避雷, 主要用于施工段, 其据体作法及要求按规范执行。3. 2 支筒施工方法顺序及措施首先划分为井架安装, 支模, 钢筋绑扎, 砼浇灌等程

6、序, 筒身采用手提式滑模施工, 每次提升高度为0. 30. 5之间为宜, 采用插入式振动器振动密实, 垂直运输利用内井字架或外另安装提升架, 具体作法及安装见图2。图1 结构划分图3. 1 基础工程施工按照红线图规定的位置, 进行定点4个, 分为A 、B 、C 、D, 按360 分为各90 区线。同时测准 0. 00标点, 位置根据设计图和地质土壤情况, 按照垫层直径挖土, 如于 类土放坡系数为0. 25 1, 挖至标高位置, 开挖的土方全部外运至距离基础基坑边缘5m 处堆放。(1 基础垫层及基础砼, 基础搭设简易脚手架作浇灌运输道, 浇捣砼垫层及基础砼, 为了保证其厚度, 事先用水准仪测量钉

7、下水平桩, 浇筑砼时用水产桩控制厚度, 垫层采用人工夯实抹平, 基础采用插入式振动器振捣密实。基础砼浇灌采用反时针, 顺时针分层一次性浇捣完成, 不得留施工缝, 砼完成后, 采用对称回填基坑土方, 每填0. 3m 厚度用人力夯实。(2 技术要求及其他施工措施, 基础基坑开挖到设计标高后由监理单位、勘察部门及设计单位代表共同验槽, 核校基础轴线, 如有不符合要求的地方及时处理, 合格后及时筑好垫层, 砼的标号及钢筋的搭接均应符合设计要求, 并抽样测试各种施工过程完成后, 均做出技术检查和质量验收评定, 并做好隐蔽验收记录签证。(3 避雷装置要求:为了防止雷电, 在基础砼未浇前6块50 5角钢1.

8、 0m 长埋入地下与上部基础钢筋焊牢, 保证焊接截面积满足设计要求, 总电阻不大于12 , (1 为了控制支筒的垂直度误差, 在基础开挖前, 用JD6型光学经纬仪在基础中心点向相互垂直的方向定主测定点两处, 其他各1点, 在这几个点上将内井架校正, 并用缆风绳配置花兰螺栓连接拉紧, 随时调节井架的偏差情况即支筒的垂直度。(2 支筒模板结构设计计算:支筒模以外径2. 4m, 内径2m, 壁厚为0. 2m 等设计考虑的, 外模以4m 为外径分成8等份, 外模上口弧度每等份长为938mm, 外模下口弧度长为942m m, 高为1. 2m, 内模的内径2m 为直径行成8等份, 内模上口弧度长785mm

9、, 下口孤度长为781mm, 高为1. 2m , 主龙骨用10mm 的钢板。滑模以4m m 厚的钢板计量组成, 内外模计量为794. 47kg 。提升器用4根12的槽钢, 每根槽钢下口长度为2. 7m, 上口为850mm, 高为500m m 混接成梯形, 计量为200kg , 组合成架口, 用4个5t 葫芦挂在井架为3m 长的搭接处, 挂在4个角上, 然后挂住滑模提升器, 链钩与提升器的地方用 16钢丝绳连接。16钢丝绳破坏力度依据是:F =50D /K =50 16 6=2133kg , 22图2 支筒施工方法顺序2011年第4期 西部探矿工程 191D 直径, mm ;K 破坏的系数, 一

10、般为46。滑模与提升器分开的距离为1. 6m, 然后用8根 16钢筋焊接( 16钢筋检验依据:GB1499. 2-2007、GB/T 228-2002、GBT 232-1999, 抗拉强度O n 455, 伸长率S s 17 。操作台用(63角钢弯成360 圆孤, 直径为2. 6m, 高度为1m 围差滑模, 同8根 16钢筋上端连接提升器, 下端连接操作器, 操作台总重量为800kg 。操作台:W =R(h o +h A +B 式中:R 混凝土的重力密度, kN/m 3. 常规2. 42. 5kN/m 3;h o 料斗内混凝土上表面至斗口的高度, m; h 卸料卸料斗口至平台卸料点的最大高度,

11、 m;A 卸料口的面积, m ;B 卸料口下方可能的最大混凝土量, m ; W =2. 45(0. 20+0. 25 3. 014+0. 05=3. 4模板的侧面压力(kN/m :F =0. 22R c T o 1 2V 1/2F =R c H式中:R c 混凝土的重力密度, kN/m 3;T o 新混凝土初凝时间, h, T o =200/(T +15 ;T 混凝土温度;V 混凝土浇筑速度, m/h;H 混凝土测压力计算位置处至新混凝土点的总高度;1 外加剂影响修正系数, 不掺外加剂取1. 0, 掺外加剂取1. 2;2 塌落度影响修正系数, 当塌落度小于30m m 时取0. 85, 5090

12、mm 时取1. 0。F =0. 22 2. 45 5. 71 1. 0 0. 85 0. 3 =0. 784(3 支筒砼浇筑方法及注意事项, 在浇注筒身砼前, 要先做好砼的试配和配合比工作, 严格控制和掌握配合比和水灰比, 然后进行基础顶面的施工缝处理, 接着才能按大致0. 30. 5m 厚分层浇筑至模板上口-0. 1m , 浇灌砼顺序, 采用筒子壁上的两个对称点, 顺时针和反时针方向进行。:232察初出模的砼, 如有明显塌落或下沉及变形泌水现象, 则应延长间隙时间, 初入模砼2030m in 后开始滑升, 滑升高度控制在0. 300. 5m 之间, 使之正常后, 转入正常滑升, 滑升的砼要搅

13、拌均匀, 搅拌时间不少于34m in, 已初凝的砼不可入模, 振动砼时不得振动钢筋及模板, 振动器插入深度不宜超过前一层砼面的0. 05m, 在提升时不得使用振动器, 严格禁止在振捣过程中随意加水和水泥等, 新浇灌的砼表面一般和模板上口保持-0. 05m 高, 要随时清理粘的模板上面砂浆和砼, 以免结硬; 影响筒体表面光滑, 增加滑升时摩阻力, 出模的砼强度达到12kg /cm 2, 如遇到高温时, 加强养护, 每天洒水不少于4次, 一般保持砼表面带湿润为宜, 养护期不得少于20d, 钢筋焊接以后, 先检查无误后, 才能浇筑砼, 砼在浇筑时现场留有试块, 支筒不少于3组试块, 以备检验其砼强度

14、, 钢支筒砼标号及钢筋等级要必须符合设计要求。3. 3 水箱施工及其要求方法水箱首先划分为支模、钢筋焊扎、砼浇筑等工序。(1 水塔水箱模板及水箱施工方法:水箱上口直径为9. 66m, 周长为30. 33m , 下口直径为2. 6m, 周长为8. 16m 。水箱模板分成32等份。每块模板上口宽为0. 947m, 下口宽为0. 255m , 长度为4. 2m 。安装水箱模板时将下口放在环托梁上, 成45 角的斜坡, 上口用10号铁丝固定系在人井平台预埋件上, 用25、18的钢筋在水箱模板的外面做5根环向箍筋形成一个整体。用 8的钢筋从入井预埋件上牵引到水箱模板的环向钢筋上, 防止在振捣混凝土时水箱

15、中心偏移。待水箱钢筋焊接完成通过验收后即可进行混凝土浇筑。水箱外形尺寸严格控制, 其直径误差不超过1/500, 厚度误差不超过 1/20, 中心偏移小于30m m 。水箱内部防水的接触面均做5层防水层:第一层:刷防水水泥浆一道, 厚度为23mm 。第二层:1 2水泥砂浆一道, 厚度5mm 。第三层:待第二层凝固后刷防水水泥浆一道, 厚度为23mm 。第四层:1 2水泥砂浆一道, 厚度810mm 。第五层:刷防水水泥浆一道, 厚度为23mm 。(2 水箱采用现浇整体结构, 模板制作及承受必须牢固可靠, 在未浇砼前和浇砼之间要经常检查避免塌模事故, 挂悬架及模板安装具体见图3。(3 技术措施及施工

16、要求:支模前首先将模板清理, , , 保证192 西部探矿工程 2011年第4期水箱的中心位置在环板和支筒的重点位置一条线上, 然后按模板的顺序、角度, 水箱的容量保证, 拼装水箱模板, 同时注意模板的平整度和模板承受强度, 防止砼浇捣时变形, 钢筋焊接绑扎上下层错开, 搭接长度满足设计要求, 水塔全部使用普通砼, 其最大水灰比不宜超过0. 06, 一般按小于0. 52, 塌落度以35cm 为好, 水泥最低用量不得低于370kg/m 3, 水泥标号应不低于32. 5级, 水灰比控制在1 2. 5 范围内等施工要求。4 装饰管线安装施工方法及要求(1 装饰工程, 划分程序由上而下进行:水箱盖及顶

17、盖等用1 2的水泥砂浆找平一次性压光, 水箱中中环梁及下壳外表用1 0. 5 2的水泥石灰砂混合打底抹平压光, 达到养护期满后按照国标S844图花饰涂刷蓝、白两色乳胶漆于环板上。支筒用1 2水泥砂浆随滑升砼时一次性抹平压光, 在装饰刷乳漆时前清洗壁上的粘结物, 然后把支筒分成8块长形直线, 间块错位刷蓝、白两色乳胶漆至4m 处, 以下刷水泥本色砼面油漆。散水坡及其他:散水坡面用1 3水泥砂浆找平压光, 爬梯、栏杆及铁件等刷红色防绣漆2遍, 木门、百页窗刷调和漆2遍等。(2 水管线路工程, 必须遵照设计图执行安装及装配, 水管线路在基础砼完成后, 回填土之前, 各种地下给水排水管道和线路均一道配

18、合施工, 留出地面管道封口, 水箱主体完成以后, 由下而上安装水管, 线路一次完成, 在浇捣水箱、支筒的同时, 安装好各种预埋件, 避免二次打洞补修。5 工程施工质量措施施工中除应遵照建筑工程及验收规范的要求以及上述部分工程技术和有关质量措施外, 还应做到以下几点:(1 施工前应做好各项技术交底工作, 严格按图纸规定的技术要求组织施工, 要随时检查执行情况, 做好隐蔽工程验收记录, 每个分部、分项工程施工完成以后, 要及时检查评定施工质量。(2 要严格贯彻公司制定的工程质量为中心的岗位责任制, 认真组织开展施工班、组的质量自检、互检、交图3 挂悬架及模板安装图班检查及质量评比工作。(3 做好原材料, 半成品的进场检查检验, 水泥、钢筋等要有出厂合格证明, 否则应检验后才能使用, 砼要有配合比资料, 试配试验合格后, 严格掌握配合比。(4 做好施工中各项技术原始资料整理及积累工作, 不少于3份。(5 施工放线测量工作要认真仔细复核、检查, 严格防止轴线偏移和尺寸错误。(6 对装饰水箱防水层, 安装方面及各项施工过程完成后, 要认真做好完成项目的保护工作, 对质量