安全水塔施工方案

一、工程概况：

本水塔位于上海市宝山区长江西路以北上钢一厂厂内，属一钢不锈钢工程加热炉循环水系统，座标：

本水塔有效容积100m3，支筒高32m，为钢筋砼薄壳倒锥形。该种水塔结构合理，施工简便，省工省料，工艺先进，式样美观。筒身采用滑模施工，水箱采用地面预制，液压提升吊装工艺。

此工艺减少了高空作业的危险性。

水塔主要由基础、筒身、水箱三部分组成，基础为钢筋砼杯形基础；筒身为钢筋砼筒形；水箱由钢筋砼底环梁、下壳、中环梁、上壳等组成。下壳壁厚100mm，水箱外径9.2m，水箱砼强度等级c20，共16.

52m3。支筒高32m，其外径为2.4m，壁厚180mm，混凝土强度等级c25，共39.

05m3。基础砼强度等级c25，共65.21m3。

水塔总高37m，最高水位为35.65m。

二、施工部署：

1、项目管理组织结构。

2、项目管理目标：

1）工程质量：优良。

2）工期目标：100天。

3）安全标准：千人负伤率为1‰，死亡率为零。

3、施工部署：

本工程施工部署较为单一，在现场准备施工用水、用电、平整道路以及基础施工时，开始准备滑升设备和预留孔洞模板。在滑升支筒施工时，开始准备水箱模板。然后进行水箱支模、预制和吊装。

根据本工程实际情况，基础、水箱部分采用商品砼。支筒部分由于采用滑模施工，每天从早上六点到晚上七点全天连续浇砼，其用量也只有3~6m3，不适合采用商品砼。因此，支筒部份和其他零星砼由现场自己搅拌。

三、施工方法：

1、基础工程：

1）施工测量：根据场区指定水塔坐标点，进行水塔基础定位放线，测绘出水塔的轴线、标高点并做好远程控制点；然后定出水塔中心点。自检查无误后请有关部门进行定位复查。

2）基础开挖：基础开挖时，根据《地质勘察报告》来定出基础开挖的放坡系数，然后根据图纸尺寸和施工要求放出基础的开挖线，进行有组织的开挖。当基础开挖接近设计标高，预留100mm时，采用人工清槽。

当清至设计标高时，应请由设计、地质勘察、监理、建设单位和施工单位共同勘测鉴定，达到设计要求后，立即浇灌基础混凝土垫层。

3）基础钢筋绑扎：砼垫层浇灌一天后，在砼垫层上利用远程控制点把水塔的中心点测到垫层上，然后根据图纸要求在垫层上画出钢筋绑扎固定线，再进行钢筋的绑扎。

4）基础支模：先在砼垫层上画出置模的控制线，然后支模。

5）基础砼的浇灌：基础钢筋、模板验收合格后，即开始浇灌砼。

6）基础回填：基础浇灌完后拆除模板，经有关单位验收合格后回填。回填之前，将坑内的草木积水清除干净，同时将回填土中的杂物以及影响密实度的杂质清除，虚铺厚度为300—400mm，压实厚度为200 mm左右，密实度必须达到95%。

2、支筒滑升施工。

1）滑升架组装。

模具组装前，应对所有构配件及钢模进行认真检查和核对，符。

合要求后方可安装。检查基础轴线、标高、伸出基础钢筋的数量、位置、长度和施工预埋孔有无漏掉现象（施工时固定钢丝绳、导向轮、柔性滑道的预埋件、预埋件的位置及做法与实际施工是否一致，上述检查无误后，便可着手安装工作）。为便于施工人员安装芯筒，根据基础及筒身情况，以基础上表面作为起滑点，安装滑模前在该处用经纬仪在杯口内测绘出四条主轴线的位置以及远近控制点，同时测出管。

道、门窗洞口提升门架、内外模板等位置中心线用油漆做出标记，加以保护。其组装程序为：芯筒模梁门架围圈支撑平台挑梁油路垂直运输控制测量模板（内）模板（外）吊脚手安全通讯设施。

安装芯筒时利用杯口上的轴线标记在平台上弹出主轴线，做到芯筒与简体主轴线中心重合。

2）滑升施工。

滑升架安装完毕后开始试滑，浇灌砼前，应将模板内的杂物清除干净，基础顶面砼用清水湿润。核查施工配合比，砼所用水泥应采用普通硅酸盐水泥以增加砼早期强度，砼的坍落度应控制在30~50mm之间，根据目前气温早晚低，中午气温高的特点，适当调整砼的用水量，早、晚搅制的砼坍落度要小，而中午的坍落度要大。砼原材料所用的计量工具要合格，计量要准确。

每天留一组试块并要有专人负责。由于砂、石的含水率随天气和温度的变化而有很大的变化，因此应当在第一次计量准确无误后，将其折算成体积，在容器（手推车）上做好标记，以后每次砼原材料均以此标记为标准进行体积比计量，并定期检查修正，基础与支筒的连接部分用同强度砂浆进行接浆（通常情况下是将原砼配合比中的石子去掉，留下砂浆灰做接浆砂浆）。砼在地面搅拌好后用手推车将其拉到吊笼前，然后用小桶装好，分层堆放在吊笼里面，每层放4~5个小桶，共放4层。

小桶放好后将吊笼门关好后将砼吊到操作平台上。操作平台上的砼工将小桶内的砼浇入模板内。第一轮砼分两次浇满。

每次浇600mm高。即第一层浇将整个模板内砼浇600mm高后，紧接着浇第二圈。在正试提升过程中要注意提升间隔时间问题，目前的气温在25℃左右，提升间隔时间应控制在40分钟到1小时之间，每次提升高度严格控制在300mm以内，（提升高度可以在8根φ25支承杆上做标记），吊平台上的压光人员要随时注意出模砼强度，将砼强度控制在20n/cm2左右，若出模砼强度过低，砼易下坐、变形，严重时甚至出现砼坍落。

而出模时砼强度过高在提升过程中有可能将砼拉裂。

3）钢筋的制作安装。

支筒滑升前要将所用钢筋按图纸设计制作好，按不同规格，型号分类堆放并做好标记，以免使用时出差错，由于整个提升架均为金属结构，因此支筒坚向钢筋采用绑扎接头而不用对焊，钢筋长度为4.5m，（钢筋过长时不容易坚起和固定，过短又将形成很多的接头。）钢筋。

接头在同一截面处不得超过该截面处接头总数的25%，用于防雷接地线的钢筋必须焊接好。确保导电性能，钢筋从地面向高空运输时一定要放稳、放平，并用扎丝绑好，防止高空坠落，操作平台上的钢筋要堆放整齐随用随吊不得大量堆放。

4）门窗预留，预埋件埋设。

门窗预留，按设计尺寸将洞口模板制作成型，按设计标高将其埋入滑升模中，用钢筋与竖向筋焊接把洞口模固定牢，两边预埋防腐木砖。

爬梯、管道预埋件留设，当滑升到设计标高时，将预埋件放入支筒内紧贴内模与主筋焊接牢固，出模后从砼中清理出预埋件，局部缺陷及时修补。

5）沉降观测点的埋设与观测：

支筒滑升前沿支筒外围均布四个沉降观测预埋件，标高0.3米，模板提起后将埋件清干净，并做好观测点，过1-2天后可进行首次沉降观测。

6）滑模拆除。

支筒滑至设计标高并满足强度要求后，可以进行滑模拆除，拆除顺序同安装顺序相反，即先装后拆，后装先拆的原则。

7）平台施工。

支筒滑升完成后，将操作平台清除干净，拆除滑升设备后，即可进入平台施工，管道位置按前述预留。

3、水箱施工。

水箱环绕支筒就地按图现浇成型，达到强度（约70%—100%），通过吊装设备，用千斤顶吊装就位。

1）水箱制作：

水箱模板系统采用钢结构。按设计要求，可以在中环梁上留施。

工缝，由此一次支模到中环梁。为吊装施工方便，在底环梁底砌支墩、安装底环梁预埋件。底环梁内壁模板用2mm钢板隔离，中间填沙，起吊前提出钢板，用水冲去砂子。上壳只支底模便可。

水箱采用泵送砼，人工振捣分层进行，砼用材料应满足相应规范要求，下壳浇完后浇灌中环梁至规范允许施工缝位置支上壳模一次浇完。

2）吊装设备安装。

安装程序：中部井架起重设备下钢圈中钢圈千斤顶上钢圈丝杆吊杆油路试吊吊脚手安全设施。

垂直运输系统：施工人员由筒体内直梯爬到塔顶，吊装设备由人字架运到水箱上壳，由设在塔顶的井字架吊装就位，吊装过程中的拆卸件，由水箱边缘的人字架吊往地面。

3）水箱吊装。

吊装方法：液压吊装系统组装完成并检验合格后，对水箱进行试吊，以检验吊装系统的工作状态。先将24根吊杆与水箱固定，提升水箱底部，使其离开底模5-10cm，静压24小时。

在确认筒身及吊装设备无任何不良变化的情况下，方可正式提升。每次提升高度为千斤顶的一个行程，约80mm。吊装同试吊操作基本相同。

提升架的上钢圈是提升圈梁，下钢圈是固定钢圈，拧紧全部丝杆上的螺母，千斤顶驱动上钢圈，从而带动丝杆及水箱上升。当旋紧全部丝杆的下螺母于中钢圈时，丝杆、吊杆及水箱就固定在新的高度位置，回油使千斤顶上钢复位，将上螺母旋紧在上钢圈上，这样就完成了一个吊装行程。重复上述操作，使水箱提升到设计高度，然后用钢支架支承水箱，浇灌该部环板，最终固定水箱。

提升水箱的关键是解决同步问题，否则就会出现吊杆受力不均匀的情况，解决的措施是：

a、人工紧松螺母来调节：在统一指挥下，人工等量旋进螺母，以防油路万一断开，使其能达到减少冲击荷载的目的，要求螺母离开钢圈表面最大距离不得超过10mm，同时做好各顶吊杆提升高度的记录。

b、利用油阀的控制：千斤顶上升不同步，主要与油路布置及油管的管径和主管与支管的连接有关。因此，通过计算合理确定油路布置形式，充分利用千斤顶上的针阀调节功能，可克服千斤顶上升不同步问题。

换杆：水箱吊装时，每提2m各组吊杆均摘除一节标准杆。随时放至地面。当提升到摘除高度时，应将该杆重新连接，换其它杆件，如此循环不断上升。（吊装设备安装见附图）

4）水箱防水。

水箱防水在地面进行，当水箱模板拆除后，便可进行防水施工。首先，搭设水箱内架子，将砼表面冲洗干净，用钢刷把表面打毛，以使防水砂浆与砼面粘结紧密。做第一层：

用水泥浆抹平，使素灰填实基层表面孔隙，随即刮防水水泥浆2—3mm厚，抹完后再用湿毛刷在防水水泥浆表面按顺序轻轻涂刷一遍，将在操作过程中由于多余的水份蒸发形成的毛细孔被打乱，从而形成一层坚实不透水的水泥结晶层，成为防水层的第一道防线。第二层水泥砂浆：第一层完成后即抹水泥砂浆厚5mm，抹压密实，初凝后将表面扫成横条。

第三层水泥浆：厚2mm，在第二层水泥砂浆凝固并且有一定的强度时涂刷（常温下间隔12h），做法同第一层。第四层水泥砂浆：

层厚8-10mm，将水泥砂浆抹在第三层上，在水泥砂浆初凝前，分层用铁抹子压实，一般以抹压3-4次为宜，最后再压光。第五层随第四层抹完压实压光，在做第五层的同时每遍的接头必须相互错开。各层之间隔紧密相连，粘接牢固。

四、安全施工保证措施：

1、凡施工人员，都必须进行技术培训和安全教育，树立安全意识，严格遵守《上海市建筑市场管理条例》、《施工现场安全生产保证体体系》dbj08-903-98及一钢的有关规章制度，服从甲方、监理公司和项目部的监督管理。

2、以支筒中心为圆心，15m半径范围内为施工安全区、设安全标志牌，非施工人员不得进入施工区。

3、高空作业人员必须身体健康体质良好，凡有高血压、心脏病以及惧高症的人员均不得从事该水塔工程的施工。工人上班前严禁饮酒，不得穿拖鞋、皮鞋、带钉鞋进入现场。上班时工作服、安全帽要穿戴整齐，施工人员进入高空后，不得打闹、嘻笑，不得背靠栏杆聊天，严禁坐在防护栏杆上。

操作平台要随时清理干净，防止物件从高空坠落。施工时严禁从高空向下抛洒任何东西，接坚向钢筋时不能接得太高，防止钢筋过高站立不稳而从高空坠落。用于防雷接地的钢筋焊接截面不得小于10cm2，确保导电性能。

4、施工所用电气、机具性能要好，应有专人定期检查。并做好检查记录，所用电气要做到一机一闸，不得多个电器共用一个开关。并应接地、接零。在不施工时要切断所有电源。

5、由于工艺的特殊性，滑升所用的吊笼既要载物又要上下人，因此其安全性非常重要。吊笼吊人时的载重量约为180kg，载物时的载重量约为330kg，所用的卷扬机为两台1.5t卷扬机，其中1台为牵引吊笼使用，另一台为固定吊笼，防止其晃动所用。

吊笼钢丝绳安全系数验算：

吊笼自重：1.0kn

混凝土重量：0.14m3*24.5kn/m3=3.43kn

施工人员重量：3*0.6=1.8kn

钢丝绳重：120m*0.414n/100m=0.49kn

合计：载人时：1.0+3.43+0.49=4.92kn

载物时：1.0+1.8+0.49=3.29kn

选用φ11钢丝绳(新的)作牵引钢丝绳。

载人时安全系数：k1=74.5kn/(3.29*1.2)=18.87 >14 (安全)

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