21-2 水塔

21-2水塔21-2-1水塔的种类及特点水塔的种类及特点见表21-10。表21-10序号种类适用范围及优缺点简图1砖筒身砖加筋水箱水塔适用于水箱容量为30m3、50m3的小型水塔。其优点是施工方便，设备简单，节约三大材料，便于因地制宜，就地取材2钢筋混凝土水塔塔身和水箱全部采用钢筋混凝土浇筑，一般常见于水箱容量较大或水塔高度较高者。其优点是抗震性能好。虽然施工比较复杂，但采用滑模施工的方法，可大大提高施工速度3砖筒身钢筋混凝土水箱水塔适用于水箱容量30~200m3，高度28m以下。由于筒身用砖砌筑，故具有施工方便、材料易取、节约三大材料等优点，在我国各地应用较普遍。常采用国标：S846（一）~（六），即30m3、50m3、80m3、100m3、150m3、200m3六种4钢木支架及钢木水箱水塔用金属做支架及水箱，可在工厂预制，现场安装，适用于施工期限短的工地，但用钢较多。用木材做支架及水箱，一般用在盛产木材的地区及临时性工程中，此种水塔使用期限短，易渗水、漏水，要经常维修5钢筋混凝土支架钢筋混凝土水箱水塔塔身由4根、6根或8根钢筋混凝土柱组成框架式的空间结构。水箱由钢筋混凝土做成。这种水塔具有结构轻巧、坚固耐用、节约材料等优点6装配式水塔装配式水塔由钢丝网水泥水箱、装配式预应力钢筋混凝土抽空杆件支架及板式基础组成，除基础现浇外，水箱和支架杆件均为预制吊装。这种水塔具有节约材料、缩短工期、便于机械化施工等优点7钢筋混凝土倒锥壳水塔塔身为钢筋混凝土（可采用滑模施工），倒锥壳钢筋混凝土水箱就地预制，利用液压提升设备提升到设计高度后，用钢梁固定，再进行防水处理。这种水塔具有结构紧凑、造型美观、施工期短等优点8烟囱水塔利用烟囱作为水塔的塔身，将水箱套在烟囱筒身上，水箱常用钢筋混凝土制作。这种水塔由于不需另做塔身，所以，节约了材料，减少了投资，并具有一定的保温效果21-2-2水箱的构造及适用范围水箱的构造及适用范围见表21-11。水箱的构造及适用范围表21-11序号名称构造特点构造简图适用范围1钢筋混凝土平底水箱混凝土强度等级为C20，护壁为M5砂浆砌MU7.5砖，池顶做保温层、防水层，池内抹防水层适用于30m3、50m3等容量较小的水箱2钢筋混凝土壳形底水箱钢筋混凝土水箱，砖护壁，池顶及池内做防水层。池底做成壳形，池底斜坡部分加木板空气保温层适用于100m3、150m3、200m3等容量较大的水箱，可节约池底钢筋混凝土用量3砖加筋水箱池底为C20钢筋混凝土，池壁为M7.5水泥砂浆砌MU7.5砖，每180mm高，在砖内外放置φ6钢筋两根，护壁为M5砂浆砌MU7.5砖，池壁与护壁间填锯末或矿渣棉保温，池顶为砖薄壳，上做保温层及防水层适用于30m3、50m3的小型水箱4钢丝网水泥水箱钢丝网水泥水箱由数层叠置的钢丝网（φ0.91，10mm×10mm方格），在网间放置φ4~5低碳冷拔钢丝作为骨架，然后用32.5级普通硅酸盐水泥（水灰比0.38~0.45，灰砂比1：1.5~1.8）的水泥砂浆抹上而成。钢丝网搭头100mm，且相互错开。池顶及壁上部厚25mm，壁下部厚37mm，适用于100m3以下的小型水箱。水箱可在地面上做好，支架完成后再吊装就位池底厚30mm5钢筋混凝土倒锥壳水箱水箱为C25钢筋混凝土，采用木模就地预制，浇灌混凝土时，要注意安好提升用的预埋吊环、吊篮脚手螺栓，并处理好水箱和塔身间的支模和脱模，确保不粘结，其缝隙要做好防水处理，保证不渗水图示为150m3倒锥壳水箱，此种水箱结构紧凑，造型优美，节约材料，便于机械化施工21-2-3水塔施工方法21-2-3-1外脚手架施工用外脚手架进行水塔施工，系在筒身外部搭设双排脚手架。操作人员在外架的脚手板上操作。水箱部分施工时可用挑脚手架或放里立杆的脚手架，如图21-32。图21-32水塔外脚手架施工这种施工方法，一般适用于砖或钢筋混凝土水塔的建造。垂直运输由塔外上料架上料。外脚手架可搭设成正方形或多边形。正方形每边立杆一般为6根；六角形每边里排立杆一般为3~4根，外排立杆一般为5~6根。在布置水塔外脚手架时，要考虑顶部水箱直径的大小。一般从接近水箱底面处开始搭设挑脚手或将里立杆外移，立杆离水箱壁的距离保持50cm左右，以便水箱施工。21-2-3-2里脚手架施工用里脚手架进行水塔施工，系在塔身内搭设里脚手架，工人站在塔内平台上进行操作。塔身施工完成后，利用里脚手架支水箱底模板，并在筒身上挑出三角形托架，进行下环梁的支模。水箱底、下环梁施工完后，再在水塔内搭里脚手架或由水箱下面搭设挑脚手架，进行水箱壁、护壁及水箱顶的施工。这种方法适用于砖筒身水塔的施工，上料架可设在筒身内，也可在筒身外搭设井架或在架顶挑横杆上料，施工安全可靠，水箱封底也较方便，比外脚手架节约脚手架，所以，应用较为普遍。一般常见的布置形式及方法见表21-12。用里脚手架施工水塔的布置形式及方法表21-12序号布置形式施工方法材料简图说明1上料架设在塔内，筒身水箱分别搭里脚手架里脚手架及起重架分别支在已做完的钢筋混凝土地面及水箱底板上。水箱里脚手架上可设上料吊杆1-筒壁井形上料架2-筒壁里脚手架3-三角托架4-水箱里脚手架5-上料吊杆6-钢丝绳2上料架设在塔外，筒身水箱分别搭里脚手架筒身及水箱分别搭设里脚手架，筒身、水箱底施工完后，再在水箱里搭设里脚手架，进行水箱壁及护壁施工。上料架搭在塔外，可搭单井架或双井架运送1-筒壁里脚手架2-三角托架3-水箱里脚手架4-上料井架5-缆风绳6-跳板21-2-3-3提升式吊篮脚手施工提升式吊篮脚手施工水塔，是先在筒身内架设好金属井架，利用井架做高空支架，将吊篮脚手悬挂到井架上，吊篮在塔身外，工人站在外吊篮脚手上操作。每施工完一步架，用两个2t倒链将吊篮提升一步，再继续进行施工。水箱底下环梁处留搓，最后进行池底混凝土施工。其上料架利用金属井架内设吊笼上料。因此，上料及操作平台可以用一个井架。这种施工方法适用于建造砖筒身水塔，具有施工方便、工人操作安全平稳、施工用地小、易于管理等优点。1．组装和施工顺序提升吊篮脚手的组装示意如图21-33。其施工顺序为：基础施工→搭设一圈外脚手架→筒身砌砖高4m→筒内设置塔架垫木、搭设井架到需要高度→安装套架及吊篮→挂倒链提升吊篮→筒身砌砖→环梁支模浇筑混凝土→池壁及护壁施工→降低井架→封顶→落吊篮→拆部分井字架→池底支模及浇筑混凝土（由池顶设临时拔杆运料）→拆除模板→拆井架。图21-33提升吊篮脚手的组装1-塔架；2-提升架；3-挑梁；4-拉杆；5-吊杆；6-栏杆；7-脚手板；8-接料台；9-吊笼；10-倒链；11-上料钢丝绳；12-地滑轮；13-塔架垫木；14-顶滑轮；15-φ6固定架子；16-筒身；17-环梁模板；18-环梁；19-池底留搓；20-4m高脚手架；21-安全网；22-滑道；23-缆风绳2．设备及构造（1）塔架平面尺寸115cm×115cm，四角一般用∟63×63×6角钢分段连接，每段高度2m。螺栓用φ16，连接板用6~8mm厚钢板，底座用4根∟100×10角钢组成，斜杆及水平撑杆用∟50×5角钢组成。（2）提升架平面尺寸为120cm×120cm，四角用∟75×8角钢连接，高度为2m，水平撑杆及斜杆用∟63×6角钢。提升架四角用8个直径10cm固定滑轮，使用时卡在井架四角不许移动。提升架下端挑出8根［8槽钢，用φ14拉绳（或拉杆）与提升架上端连接。挑梁及拉绳与提升架用卡环连接。每根挑梁槽钢上挂下两根φ12吊杆。吊杆可沿挑梁滑移，用以调整直径大小，满足水箱施工的需要。（3）操作平台矩形、扇形脚手板，其数量各半。扇形板两端固定在吊杆上；矩形板一头固定，一头搭在扇形板上，可滑动以调节直径。平台四周设置活动栏杆和安全网。（4）上料系统根据塔架平面尺寸及上料滑道确定吊笼平面尺寸，并在塔架上铺接料平台。接料平台可用两根［8槽钢做横梁，吊挂固定在提升架上，随升随用。3．搭设和拆除（1）架设塔架先安好底座，按分段（每段2m）竖立角钢，并以水平支撑连接牢固。当砌筑高度超过外脚手架（4m）后，即用φ6钢筋与筒壁固定，一次架设到需要高度，然后拉好缆风绳。（2）吊篮安装利用4m高的外脚手在塔架上安好提升架，在提升架下端安置挑梁槽钢及拉杆，再安放吊篮吊杆，铺设操作平台，要注意脚手板的固定和搭接。安装栏杆及安全网，铺设好接料平台，挂好倒链即可提升，每次提升以1.2m为宜。（3）塔架及吊篮拆除其拆除程序是：操作平台板→吊杆→接料平台→［8槽钢挑梁、吊篮拉绳→提升架→塔架拆除。其中拆塔架以上工序均利用塔架上增加滑轮分件由筒外卸下。拆塔架则利用本身架子作支架，在筒身内逐节卸下。21-2-3-4提模施工提模施工水塔，是先在筒身内架设好提升架，在架上挂好内吊盘作操作平台。内外模板均各由四扇金属板组成。内模由绞车提升（随吊盘上升），外模由4个3t倒链提升。筒身、下环梁、池壁施工完后，再施工水箱底。这种施工方法，适于建造钢筋混凝土筒身的水塔。上料吊笼设在金属提升井架内。这种方法的优点是：可以加快施工进度，提高工效，而且操作比较安全，设备比较容易解决。1．施工方法总的搭设方法如图21-34。其施工顺序为：挖基础土方→提升架基础→组、立提升架→基础施工→安装吊盘及钢模→筒身提模法施工→环梁支木模浇灌混凝土→砌护壁及水箱壁提模施工→封顶→拆上部提升塔→封底→拆下部提升塔→落吊盘、安装管路、铁梯等。整个施工过程除环梁处支木模外，其余均是提模施工。外模由四扇钢模组成，上部用4颗松紧螺丝，下部用φ12.5钢丝绳捆紧，用1颗松紧螺丝控制，四扇钢模由4台倒链拉动提升。内模同样由四扇钢模组成，接头共由8颗松紧螺丝控制。内模由绞车提升（随吊盘上升）。内、外模每次提升一定高度后（模板高宜为75cm，夹住下部混凝土5cm，浇筑混凝土70cm）；将提升塔内小料斗提至超过吊盘位置，然后挂线坠找正中心及水平，调整内外模松紧螺丝，并将螺丝紧好，即可浇筑混凝土。图21-34搭设方法2．施工设备单筒卷扬机（JJK-2型）2台，1.2kW振捣棒4台（2台备用），3t倒链4台。其余吊盘、模板等分述于下：（1）吊盘吊盘骨架由8榀∟-1金属桁架和4根Q-1角钢撑组成。围绕提升塔用［75框和φ14拉筋，根据筒身内径大小做成圆形工作吊盘，如图21-35。吊盘采用两点提升，由φ12.5钢丝绳提动。图21-35圆形工作吊盘（a）工作吊盘平面；（b）工作吊盘安装与提升示意（2）外模起吊井字架由4根φ200钢管组成，钢管由两根［100槽钢支撑，下部用槽钢支撑在吊盘框上。井字架随吊盘升降。井架四角各挂3t倒链1台以提升外模。井架四角设4根无极绳以承担倒链的作用力，如图21-36。图21-36外模起吊井字架（3）金属模板内外模均用3mm钢板制作，高度75cm。钢模上下用∟50×50框加固，内模除∟50×50框加固外，每个钢模上下两端共用4个小桁架加固，以增强钢模刚度。内模浮置在吊盘上，将松紧螺丝松开后，随吊盘提升而提升。当松紧螺丝紧好后，吊盘仍可自由落下。外模的周围用φ16钢筋焊制脚手框（间距1.2~1.5m），下铺木板，周围用安全网围住，可站人处理接缝及松紧螺丝，钢模接头的松紧范围为6cm。（4）吊笼吊笼设在提升塔内，规格按井架内孔大小设计，顶部设有安全抱刹。3．注意事项吊盘提升以电话或电铃联系。吊盘升到作业高度后通过卷扬机打死闸，临时保险绳扣将吊盘缚于铁塔上，并把无极绳固定好，方可进行操作。21-2-3-5滑模施工采用滑模工艺施工水塔，是将模板系统、提升系统和操作平台系统三部分组成整体，利用HQ-30型液压千斤顶沿支承杆（爬杆）逐步爬升滑行，连续浇筑混凝土，直至将水箱壁混凝土浇筑完（塔身与水箱同直径、同厚度，否则爬升到水箱底），最后施工水箱底。如图21-37。图21-37水塔滑模施工这种施工方法，适用于建造钢筋混凝土水塔，上料可由操作平台中间小井架上料，也可在塔外搭设井字架上料。这是一种较先进的施工方法，具有施工速度快、工效高等特点。1．设备和布置方法详见本手册“15滑动模板施工”。2．需要特殊处理的问题（1）将水塔筒身、环梁、水