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水塔水箱施工技术

时间:2017-02-21    点击量:6

水塔施工简述
采用倒穿千斤顶液压提升钢筋砼倒锥壳水箱,与传统水塔施工方法相比工期缩短约15,节省大量周转材料和人力物力的投人,减少了高空作业的危险性,工程质量被评为矿区优良工程,从而填补了我局水塔施工液压提升工艺的空白。
1、工程概况
该工程为古交矿区屯兰矿井生活区300m3钢筋砼倒锥壳水塔。钢筋砼台式基础,支筒为钢筋砼筒体结构,直径2.4m,壁厚180mm,28.75m;水箱为倒锥壳钢筋砼结构,容量为300m3,设计自重98t,水箱外部设40mm厚矿棉毡保温层,水箱内作聚胺脂涂膜防水,水箱下环梁座落在支筒顶部29.4Om标高的环板上;水塔总高37.2m
根据工程结构特点和设计要求,结合现场实际,充分发挥现有液压设备和滑模经验的作用,决定水塔支筒钢筋砼采用分节倒模施工,水箱围绕支筒在地面预制,然后在支筒顶部安装提升支承架,采用倒穿千斤顶液压装置,将水箱从地面提升到支筒顶部就位安装。
2水箱吊装方案设计
2.1吊装设计待载
水箱设计自重98t,水箱外皮保温层自重约3t,吊杆自重4t,施工荷载3t。考虑水箱砼和抹灰厚度偏差的超载系数1.15。设计总荷载为:
(98+3+4+3) ×1.15124(t)
2.2吊杆数量
吊杆采用现有滑模承重钢盘(Φ25 3号钢)对焊连接,安全系数取2.5,设计强度δ=215N/mm2。吊杆数量:
n≥KQ/δA=2.5×124×104/215×49130()
为便于对称布置采用32根吊杆。
2.3千斤顶数量
千斤顶采用现有滑模用YQ-35滚珠式,最大起重量3.5t,工作起重量为1.5t,千斤顶数量理论值为:
n124/1.5=82()
实际采用32根吊杆,每根吊杆设3台千斤顶,共计96台千斤顶。
2.4提升架设计
根据吊杆的数量,为方便布置,在支筒顶端设8200mm×200mm钢筋砼短柱,作为提升架的支撑点。经过结构计算(设计计算书省略),选择8Φ12钢作提升架立柱,立柱高度根据应力计算,以吊杆最短脱空长度不小于3m来确定,实际采用2462mm。提升架承重环梁用18槽钢制作。立柱底部及顶部分别设拉杆,立柱之间环向设置剪刀支撑。为便于千斤顶安装和整体稳定,在环梁上800mm处设置钢围栏,环梁外侧设600mm宽外挑检修平台。
2.5液压系统设计
液压系统主要由千斤顶、油管、油泵组成,在提升架承重环梁平面设置操作平台,平台上设两台排油量为30L/min的齿轮油泵作动力(其中一台备用)。每组千斤顶(3)用两根lm长Φ18×8高压油管串联在一起,并设一针形阀和限位器,以便随时调整油压以解决千斤顶不同步的现象。每4组千斤顶作为一个回路,32组千斤顶共设8个回路。
2.6水箱临时支撑
水箱在地面围绕支筒预制时,为了方便吊杆的锚焊,在水箱下环梁设置8根Φ108钢管支柱,l=600mm,下端支设在水塔支筒外侧基础台上,支撑上下设Φ20环向拉杆,支撑间隔设剪刀撑。
3水箱吊装方法及步骤
水箱吊装工艺流程:
吊杆定位→液压系统安装→液压系统调试→水箱初升→水箱正式提升→挂设吊篮→水箱就位→安装钢牛腿→施工钢筋砼环板→拆除提升机具。
3.1吊杆制作及定位安装
吊杆制作采取车间下料初加工,现场焊接,每根吊杆接长33.5m。定位安装用吊车或卷扬机单根作业,采用先上后下的方法,使上端穿过承重环梁,下端穿人水箱下环梁对应的预埋套管内,穿过环梁底面,并将吊杆底端锚板焊接牢固。最后在吊杆顶端穿上千斤顶(倒置),4Φ16长螺栓将每根吊杆上的3台千斤顶串在一起并固定于承重环梁上。依此将32根吊杆、96台千斤顶全部安装在提升支架的承重环梁上。
3.2液压系统调试
当吊杆、千斤顶、高压油管及油泵按设计全部安装完后,既可进行调试工作。将油泵溢流阀调到1MPa,打开各回路阀门,起动油泵,打开行程开关,将所有吊杆全部拉紧后,关闭行程开关。检查每根吊杆的松紧程度,对少数变形弯曲严重的吊杆,应适当加大油压(调整油泵溢流阀)进行单根调试。所有吊杆松紧和顺直程度一致后,调试即可结束进人初升阶段。
3.3水箱初升
水箱初升前,应认真清理水箱下环梁内侧与支筒之间的模板及杂物,以减小水箱与支筒的摩擦阻力。初升开始,将油泵溢流阀调到5MPa,打开各回路阀门,启动油泵,打开行程开关,连续运行两个行程。如上升距离小于40mm,则停止提升,再将油泵溢流阀调到7MPa,重新启动油泵,提升6个行程,使水箱下环梁离开支座200mm,初升结束,停止提升,详细检查吊杆、千斤顶、油路、油泵、支承架等情况,并停歇24h,才能进行正常提升。
3.4水箱正常提升
提升前再进行一次全面检查,确认无问题后,进人正常提升。正常提升时,每小时控制在1.Om1.2m,提升过程中,应随时检查油泵内的油量和油温,当油温超过80,应停歇一段时间或换油后方可继续提升。每提升3m左右,应将千斤顶上部的吊杆切割掉,并将吊杆捆牢吊到地面,不要放到操作台上。
3.5当水箱上环梁提升到支承架外挑检修平台下约1m,应停止提升,拆除上环梁导轮和外挑平台后,方可进行提升,但必须放慢提升速度,并加强看护,防止上环梁挤挂千斤顶高压油管和针形阀。当上环梁提升出千斤顶后,应将拆下的导轮重新恢复安装,并对准滑道设置。
3.6水箱提升至设计标高下200mm,应停止提升,认真检查水箱下环梁平整度,并进行调平后,继续将水箱向上提升至设计标高下50mm,再精调12个行程,最后整体提升到设计标高就位安装,用临时钢牛腿进行固定。
4安全措施
4.1为保证吊杆安全可靠,应加强原材料检验,对焊接头应进行随机抽样试验,并加强现场检查,吊杆底部锚板焊接必须牢固可靠。
4.2提升支承架现场安装,应确保焊缝厚度、长度符合设计要求和规范规定,注意操作平台中心与支筒中心的一致性;承重环梁的接头应在钢立柱顶平面,环梁的弧度必须保持在同心圆弧上,钢立柱与支筒夹角应一致。
4.3为了确保水箱提升过程中的稳定性和减少水箱下环梁与支筒之间的摩擦阻力,应在水箱下环梁和上环梁各设置4个导轮,导轮直径为120mm,与支筒外壁的距离为20mm30mm(当采用弹性轴时,不受此限)
4.4当水箱上环梁提升到支筒顶部超出操作平台(水箱重心),为了防止水平风载或水箱施工造成偏重,或千斤顶严重不同步,可能引起水箱倾斜时,应在支筒顶端承重钢环梁内增设滑道,并尽可能将滑道组成格构式刚架,以增加滑道的刚度。
4.5水箱提升过程中应设专人负责指挥,上下互相联络,五级以上风雨气候应停止作业。严禁不适应高空作业人员登高作业,水塔3Om范围应设警戒线,水箱就位后加固钢牛腿时,应在支筒外侧挂设吊架,操作平台上应具备防火器材。
4.6为了防止水箱下环梁卡紧支筒,造成水箱不能提升,支筒和水箱下环梁施工时,要严格检查直径、中心和弧度,并保证支筒接搓顺直、表面光滑平整,支筒垂直度不得超过规范要求。
4.7水塔水箱施工,模板支撑必须牢固不变形,上、中、下环梁各部尺寸和标高必须准确,严格控制直径和中心,特别是浇筑砼时,应仔细控制其厚度,防止超厚和偏重现象。
4.8提升过程中,水箱内部及顶部严禁堆放杂物,尽量不要上人。水箱提升到位后,应立刻加固临时支撑,不能停歇,同时应在水塔顶部水箱上环梁设置对称缆风绳,缆风绳松紧应适度,加固后方可进行环板、水箱内芯施工。
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