大型球形水塔施工方案设计

大型球形水塔施工方案设计一、工程概况1.1工程基本信息本工程为大型球形水塔新建项目，设计总容量500m³，塔体总高度45m，其中球形水柜直径12m，支筒高度30m，基础采用钢筋混凝土环板基础。水塔结构形式为钢筋混凝土支筒+球形水柜组合结构，设计使用年限50年，抗震设防烈度7度，耐火等级二级。1.2主要结构组成基础系统：采用2.5m厚钢筋混凝土环板基础，下设C15素混凝土垫层，地基处理采用灰土挤密桩复合地基，承载力特征值不低于250kPa。支筒结构：直径3.6m的钢筋混凝土圆筒结构，壁厚从底部400mm渐变至顶部250mm，配置双层双向钢筋网，竖向钢筋采用HRB400EΦ20@150，环向钢筋采用HRB400EΦ16@200。球形水柜：由顶盖、球壳和下环梁组成，球壳采用双层钢丝网水泥结构，内配Φ5冷拔低碳钢丝网（网格尺寸50×50mm），外层抹M40水泥砂浆，总厚度80mm，设置上环梁（截面尺寸600×800mm）和下环梁（截面尺寸800×1000mm）。附属设施：包括爬梯、检修平台、避雷系统、水位监测装置及进出水管网（DN200无缝钢管）。二、施工组织设计2.1施工总体部署采用"基础→支筒→水柜"三段流水施工方式，总工期控制在180天内。基础施工阶段30天，支筒施工阶段45天，水柜预制及安装阶段60天，附属设施及调试阶段30天，预留15天机动时间。2.2施工队伍配置项目经理部：设项目经理1人、技术负责人1人、安全员2人、质量员2人、施工员3人专业施工班组：木工班组（15人）、钢筋班组（12人）、混凝土班组（10人）、架子班组（8人）、安装班组（10人）、防水班组（6人）2.3主要施工机械设备设备名称型号规格数量用途液压滑模系统YHM-1201套支筒连续浇筑塔式起重机QTZ631台材料垂直运输混凝土输送泵HBT601台混凝土浇筑液压提升装置100t穿心式千斤顶8台水柜整体提升钢筋弯曲机GW402台钢筋加工电焊机BX1-5004台金属结构焊接振动棒Φ50/Φ306台混凝土振捣全站仪TS061台测量放线2.4施工进度计划准备阶段（第1-7天）：图纸会审、施工方案编制、材料进场检验、测量控制网布设基础施工（第8-37天）：场地平整→基坑开挖→地基处理→垫层浇筑→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护→回填支筒施工（第38-82天）：滑模组装→钢筋绑扎→混凝土浇筑（连续滑升）→预埋件安装→养护水柜施工（第68-127天）：下环梁施工→球壳预制（地面）→钢丝网铺设→水泥砂浆抹面→整体提升→上环梁施工→接缝处理附属工程（第128-157天）：爬梯安装→平台搭设→管道安装→电气设备安装调试验收（第158-180天）：满水试验→避雷检测→设备调试→竣工验收三、关键施工工艺3.1基础施工工艺3.1.1基坑开挖采用反铲挖掘机开挖，开挖直径18m，深度5.5m，放坡坡度1:0.5。坑底留设1.2m宽作业面，设置集水井（4个，Φ800mm）和排水沟（300×400mm），采用潜水泵排水。3.1.2钢筋工程环板基础钢筋分内外两层，外层钢筋Φ25@150，内层钢筋Φ20@200，径向钢筋Φ18@200钢筋接头采用直螺纹连接，同一截面接头率不大于25%设置Φ12@1000×1000mm马凳筋，确保上下层钢筋间距3.1.3混凝土工程采用C35P8抗渗混凝土，一次连续浇筑量约180m³分层浇筑厚度≤500mm，采用Φ50振动棒振捣，振捣时间15-30s表面收光后覆盖薄膜+阻燃棉被养护，养护期不少于14天设置6个测温点，监控内外温差不超过25℃3.2支筒滑模施工工艺3.2.1滑模系统组成模板系统：采用1.2m高钢模板（δ=4mm），锥度控制在0.3%-0.5%液压系统：16个千斤顶（额定顶力10t），油路分4路控制，同步误差≤5mm操作平台：采用型钢桁架结构，上铺50mm厚木板，设置1.2m高防护栏杆3.2.2滑模施工要点组装调试：模板组装后检查半径偏差（≤5mm）、垂直度（≤3mm），进行预压试验（加载120%设计荷载）钢筋绑扎：竖向钢筋一次绑扎高度1.8m，环向钢筋随滑随绑，搭接长度35d混凝土浇筑：采用C40混凝土，坍落度180±20mm分区分段对称浇筑，每段高度300mm，浇筑时间间隔≤2h滑升速度控制在150-200mm/h，滑升前检查混凝土强度（≥0.2MPa）精度控制：每滑升1m测一次垂直度，累计偏差≤H/1000且≤30mm停滑处理：因特殊原因停滑超过2h时，每隔30min提升50mm，防止粘模3.3球形水柜施工工艺3.3.1水柜预制（地面组装法）胎模制作：在支筒周围搭设半径6m的钢支架胎模，铺设20mm厚钢板作为底模，表面涂刷脱模剂钢丝网铺设：下层钢丝网采用Φ5@50×50mm冷拔钢丝，搭接宽度100mm，绑扎点间距≤200mm上层钢丝网与下层错开50%网格，两层间设置Φ8@500×500mm拉结筋水泥砂浆施工：采用M40水泥砂浆，水灰比0.35，水泥:砂=1:2.5（重量比）分三次抹面：底层（20mm）→中层（30mm）→面层（30mm）每层抹面后用平板振动器振捣密实，表面压光养护采用蒸气养护：静停6h→升温（10℃/h）→恒温（65℃，8h）→降温（10℃/h）3.3.2水柜整体提升提升装置安装：在支筒顶部安装8个100t千斤顶，沿圆周均匀分布吊点设置：水柜上环梁设置8个吊点，每个吊点配置2Φ32吊环钢筋提升过程控制：试提升：先提升50mm，静置24h检查沉降（≤2mm）正式提升：提升速度控制在0.5m/h，同步误差≤10mm每提升1m进行一次水平度校正，总提升高度30m就位固定：提升至设计标高后，立即安装承重钢销（Φ80mm圆钢），焊接固定后浇筑接头混凝土（C45微膨胀混凝土）3.4防水施工工艺水柜内壁防水：基层处理：表面打磨平整，涂刷基层处理剂防水层：采用2mm厚聚氨酯防水涂料（分三遍涂刷）+1.5mm厚PVC防水卷材保护层：20mm厚1:2.5水泥砂浆，内掺5%防水剂施工缝处理：环向施工缝：设置300mm宽钢板止水带（δ=3mm）竖向施工缝：设置遇水膨胀止水条（Φ20mm）管道穿墙部位：采用柔性防水套管，管周填充膨胀防火密封材料四、质量控制措施4.1原材料质量控制水泥：采用P.O42.5R水泥，进场需提供出厂合格证及3天、28天强度报告钢筋：HRB400E级钢筋力学性能需符合GB/T1499.2要求，每批重量≤60t取样送检钢丝网：冷拔低碳钢丝抗拉强度≥550MPa，伸长率≥2.5%防水材料：聚氨酯防水涂料固含量≥92%，拉伸强度≥1.9MPa，断裂伸长率≥550%4.2关键工序质量控制基础施工：环板基础钢筋保护层厚度允许偏差±10mm混凝土表面平整度≤8mm/2m预埋件位置偏差≤10mm支筒施工：垂直度允许偏差≤H/1000且≤30mm截面尺寸允许偏差±5mm表面平整度≤5mm/2m水柜施工：球壳半径允许偏差±20mm钢丝网保护层厚度3-5mm提升就位后中心偏差≤30mm4.3试验检测计划混凝土试块：每100m³留置1组标养试块，每工作班留置1组同条件试块钢筋连接：每500个接头取样1组进行力学性能试验防水层：每1000m²取样1组进行拉伸、不透水性试验满水试验：分三次加水（1/3、2/3、设计水位），每次停留24h，观测渗漏情况五、安全文明施工措施5.1高空作业安全防护支筒施工平台满挂密目安全网（2000目/100cm²）设置双层防护棚（顶层50mm厚木板，下层竹脚手板）作业人员必须佩戴双钩安全带，攀登作业使用防坠器电梯井口设置1.8m高定型化防护门，楼梯踏步设1.2m高防护栏杆5.2起重吊装安全控制液压提升系统安装后进行1.25倍额定荷载静载试验吊装作业设置警戒区（半径10m），设专人指挥千斤顶同步控制系统实行"三检制"（班前、班中、班后）恶劣天气（风速≥10.8m/s、暴雨、大雾）停止吊装作业5.3临时用电管理采用TN-S接零保护系统，设置三级配电两级保护配电箱实行"一机一闸一漏"，漏电动作电流≤30mA夜间施工照明：作业区≥30lux，道路≥20lux电动工具定期绝缘检测（每月一次）5.4文明施工措施材料堆放：钢筋、模板分类码放，设置标识牌（名称、规格、检验状态）扬尘控制：施工现场主要道路硬化，出入口设置洗车槽噪声控制：昼间≤70dB，夜间≤55dB，超标时采取隔声措施废水处理：设置沉淀池（三级，容积5m³），废水经处理后排入市政管网六、验收标准与流程6.1分部分项工程验收地基与基础工程：验收内容：地基承载力、混凝土强度、钢筋保护层厚度、基础尺寸偏差验收人员：监理工程师、勘察单位、设计单位代表主体结构工程：验收内容：支筒垂直度、水柜几何尺寸、混凝土强度、钢结构焊缝质量验收程序：班组自检→项目部检查→监理验收→第三方检测→主体验收防水工程：验收内容：防水层厚度、粘结强度、渗漏情况验收方法：外观检查+雨后观察+满水试验6.2竣工验收验收条件：完成设计文件全部内容施工单位自检合格监理评估报告合格专项检测（结构实体、防水、避雷）合格验收流程：施工单位提交竣工验收申请建设单位组织设计、施工、监理、勘察单位验收整改问题闭环管理签署竣工验收证书满水试验：水位升至设计水位（10m），观测72h渗水量计算：q=A1/A2×(E1-E2)/t合格标准：渗水量≤2L/(m²·d)七、应急预案7.1混凝土施工缝处理预案当因设备故障导致混凝土浇筑中断超过2h时：立即停止浇筑，在已浇筑混凝土表面插Φ16@200mm短钢筋（长度500mm，外露250mm）待混凝土强度达到1.2MPa后，人工凿毛处理，清除浮浆浇筑新混凝土前，涂刷水泥净浆（水灰比0.4），浇筑强度提高一个等级的混凝土7.2提升系统故障预案当提升过程中发生千斤顶失压时：立即启动备用电源，保持其他千斤顶工作状态采用手动液压泵顶推故障千斤顶，防止水柜倾斜组织专业人员更换