水塔施工技術(shù)

嚴(yán)國平

【摘要】 本文作者對中冶東方江蘇重工有限公司電爐煉鋼工程500m3事故水塔工程進行了詳細(xì)的描敘，并將自己的親身經(jīng)歷和感受以及積累的一些成功經(jīng)驗整理出來與大家交流。作為一個典型的水塔施工工程，對同類型工程施工有一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】水塔 、滑模、水柜、施工技術(shù)

前言

中冶東方江蘇重工電爐煉鋼工程位于江蘇省丹陽市后巷鎮(zhèn)飛達(dá)村，距鎮(zhèn)江、常州均40余公里，距滬寧高速公路羅墅灣及丹陽入口均20公里。建設(shè)單位為中冶東方江蘇重工有限公司，由中冶東方建設(shè)有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計，中國五冶集團上海有限公司負(fù)責(zé)施工，工程總投資額60億。該電爐投產(chǎn)后單爐出鋼量在世界現(xiàn)有已投產(chǎn)電爐中排名第二，亞洲第一。

工程概況

本工程為中冶東方江蘇重工有限公司電爐煉鋼工程500m3事故水塔工程，在廠區(qū)建設(shè)一座500m3、41.9m高的鋼筋砼水塔， 鋼筋砼水塔由基礎(chǔ)、筒身、水柜三部分組成?；A(chǔ)：采用管樁、鋼筋砼園板式基礎(chǔ)，由底板、環(huán)壁組成，基礎(chǔ)底板直徑12m、厚1.8-2.2m，環(huán)壁高1.3m，砼等級：C30。筒身：筒身高度34.6m，壁厚220mm，外徑3.4m圓形筒身，34.6M設(shè)300厚筒頂蓋、人孔井。塔內(nèi)每隔5m設(shè)內(nèi)平臺，內(nèi)平臺為鋼平臺，在筒身內(nèi)設(shè)上人爬梯，砼等級：支筒、頂板C30。水柜：為鋼筋砼倒錐形水柜，由氣樓，上、中、下三道環(huán)梁，正錐殼、倒錐殼等組成，中環(huán)梁直徑15.04m，砼等級：C30S8。水柜底板設(shè)置800厚環(huán)梁支承。本文主要描述的是水塔筒身滑模和水柜施工。

3主要施工技術(shù)

3．1筒身滑模施工

⑴滑模模板系統(tǒng)：內(nèi)外模采用100×1200普通定型鋼模，在模板上下端孔處設(shè)雙鋼管內(nèi)外圍圈，以管卡勾頭拉結(jié)模板，圍圈以調(diào)節(jié)鋼管與提升架立柱連接，門窗洞口采取配制木模事先預(yù)埋的方法處理，安裝好的模板單面傾斜度為模板高度的0.2～2.5%，按規(guī)范要求模板高2/3處凈距與結(jié)構(gòu)截面等寬。

⑵提升架：提升架立柱為200×188，直徑48×3.5普通鋼管焊接而成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，上下橫梁為雙拼10號槽鋼，提升架寬度1200，均勻布置6榀，間距1.31m。

⑶液壓系統(tǒng)：千斤頂使用3T滾珠式千斤頂，直徑Φ25支撐桿（也可采用6T千斤頂Φ48鋼管支撐桿），液壓設(shè)備使用YHJ-36型控制臺。

⑷滑升平臺：內(nèi)平臺使用鋼管桁架作為支承結(jié)構(gòu)，桁架用鋼管通過扣件搭接成型，由上、下弦桿、斜桿構(gòu)成共布置6榀，縱橫各3榀，桁架高度0.9m，間距為0.8m上鋪木方與走道板。

⑸平臺組裝：組裝順序：安裝提升架→安裝內(nèi)外圍圈→掛內(nèi)模板→綁扎鋼筋→掛封外模板→安裝操作平臺→安裝油泵、千斤頂及液壓油路→插入支承桿→試車→澆砼。

⑹垂直運輸：在水塔外設(shè)48m外井架一座，設(shè)爬桿一根吊運鋼筋、砼。

⑺滑模施工：順序：澆砼→滑升→綁扎鋼筋→澆砼。

初升：每層砼高度控制在0.3m以下，均勻分四次澆滿，每層砼高差小于0.1m，每層間隔時間在一小時左右，第一次入模砼在3～5小時(視氣溫定)開始初升1～2個行程，以后每次不超過一小時提一個行程，防止模板粘結(jié)，在保證砼出模強度在0.2～0.4Mpa時轉(zhuǎn)入正?；Ｓ庙盘涠仍?cm左右。上層砼振搗時插入下層砼深度不要超出50mm。

鋼筋：垂直下料長度為4m，綁扎搭接長度為35d，同一水平面內(nèi)接頭數(shù)小于25%。環(huán)向筋分為三段以便于穿過提升架，搭接長度同一。為防止塌方，在筒身內(nèi)增加施工用筋(內(nèi)壁), Φ8@200豎向筋，環(huán)筋Φ6@200。

埋件與鋼梯安裝：根據(jù)引到支顧桿一的規(guī)定標(biāo)高安放埋件并與方筋點焊，埋件位置允許誤差±20mm。門窗洞口允許誤差+15mm。

?；胧阂话闱闆r下要求連續(xù)滑升，如遇預(yù)先通知的停電，勞力不足單班運轉(zhuǎn)等情況必須停歇時，應(yīng)做?；胧Ｗ龇ǎ好?5分鐘到１小時提升一個行程，連續(xù)提升４～５小時，提升時應(yīng)注意平臺保持水平。

糾偏措施：每0.3m吊中一次，發(fā)現(xiàn)中心誤差超出10mm及時糾正，采取平臺傾斜法，高差限在一個千斤頂行程內(nèi)。

糾扭措施：采取提升架和相鄰支顧桿拉結(jié)法糾正超差。

拆模：順序如下：拆除液壓控制設(shè)備→內(nèi)外模板及圍圈→內(nèi)外吊腳手→操作平臺→提升架、千斤頂。

垂直度控制：滑升中的筒身因自身強度尚在增長中，受風(fēng)載、設(shè)備材料重量、摩擦力等各種因素影響，時刻都有一定的晃動，每一澆灌層提升0.3m后，用線錘吊中一次，偏差值超出10mm時，隨即進行徐緩糾偏，避免出現(xiàn)急彎現(xiàn)象。

3．2 水柜施工

水柜砼總量約50m3，總重約130T，重量較大。故水柜吊裝采用柱式千斤頂、雙橫梁吊裝。

（1）在筒頂頂板上設(shè)置鋼支架，鋼支架在圓周均布8根立柱，立柱頂部設(shè)置8根輻射狀橫梁，支架高度2.1m；

（2）在鋼支架橫梁外挑端部設(shè)置兩道[14雙拼橫梁（中間留50寬空隙以便穿插Φ25），QF-500千斤頂（50T）設(shè)置在兩道橫梁之間，選用16只50T千斤頂，總提升能力16*50*0.5=400T，滿足要求；

（3）吊桿采用Φ25圓鋼，吊桿56根（配224只卡起），對應(yīng)預(yù)留孔位置在預(yù)制水柜下環(huán)梁上部預(yù)埋Φ32吊環(huán)56上部由卡起卡在上、下橫梁上。吊桿單根提升能力10T，吊桿提升能力10*56*0.5=280T，滿足要求。

吊裝原理：千斤頂提升上橫梁、吊桿卡起卡在上橫梁上，千斤頂提升到位，把下橫梁吊桿用卡起卡?。ㄏ喈?dāng)于止回閥，卡住吊桿只能下滑、不能上滑）；回油、上橫梁下降，把上橫梁處吊桿卡起下降，這樣可再次提升，如此重復(fù)，達(dá)到水柜提升。

提升水柜順序：Φ25鋼筋坡口焊接接長→穿吊桿→安裝千斤頂固定吊桿→吊桿未端與Ｕ型吊環(huán)焊接→安裝提升液壓設(shè)備→試車并以低壓拉緊吊桿→初提升水柜并全面檢查→正常提升，割除吊桿，循環(huán)直至支承環(huán)板上口就位。

吊桿焊接：手工電弧焊，焊后軸線允許誤差1mm，焊條T422，支承桿必須有質(zhì)保書，切斷不得用切斷機，焊前要求打坡口，焊接后焊縫不允許遇水急冷，焊縫接頭用手提砂輪磨平，吊桿設(shè)計安全系數(shù)為3.5。

檢查吊環(huán)材料和尺寸，吊桿就位與吊環(huán)綁焊，焊縫要求焊滿，四條焊縫長度不得小于70mm。

油路系統(tǒng)：采用并聯(lián)再分配油路(使用高壓油管)，起吊能力按起吊重量的800噸設(shè)計，選用柱塞油泵。

連續(xù)開機試車：油壓加到21Mpa時回油，抽緊所有吊桿，使其初始負(fù)荷基本一致起吊，離地50mm時停機靜置12小時，對所有吊桿、焊縫接頭進行檢查，確認(rèn)無誤后轉(zhuǎn)入正常提升，直到就位。

就位固定：當(dāng)水柜吊至距設(shè)計標(biāo)高50mm時以水柜外環(huán)梁進行一次找平，到達(dá)設(shè)計標(biāo)高時關(guān)閉主閥(不卸荷)。然后在吊手腳上安裝水柜支承鋼結(jié)構(gòu)并焊接，最后回油卸荷，然后拆除其余的吊桿和所有千斤頂。

水柜就位后，利用吊腳手澆筑水柜下部環(huán)板，再做水柜防水。

水柜試水時，做好沉降觀測與記錄。

4 結(jié)束語

“十一五”的五年里，我國從一個鋼鐵凈進口國變成凈出口國，鋼鐵產(chǎn)量穩(wěn)居全球第一，原本大部分依靠進口的汽車用鋼、造船用鋼實現(xiàn)基本自給；同樣在這五年里，中國鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)了量與質(zhì)的雙重提升，今年產(chǎn)量將達(dá)6.3億噸，現(xiàn)有的鋼鐵產(chǎn)量已經(jīng)過剩。傳統(tǒng)的焦?fàn)t高爐煉鋼既浪費資源又污染環(huán)境畢竟要逐步淘汰，利用廢鋼回收后再利用電爐煉鋼鑄造出高品質(zhì)的合金鋼既保護環(huán)境又節(jié)約能源和水利資源是鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢，電爐煉鋼具有良好和廣泛的應(yīng)用前景。水塔作為電爐煉鋼一部分，水塔滑模施工技術(shù)，對同類型工程施工有一定的參考作用。

主要參考資料：

[1]中冶東方江蘇重工電爐煉鋼工程水塔施工圖《102204J31-(001-009)》；

[2] 江蘇文博建筑設(shè)計有限公司提供的《巖土工程勘察報告》（編號：10（勘）114）。

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 （GB50204-2002）

[4]國家、行業(yè)和地方的相應(yīng)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。