1、倒錐形水塔水箱提升工法（獲1991年度總公司級工法）主編：顧智明等提升法，水塔水箱圍繞水塔筒身在地面預制、試漏、檢驗合格后（水箱砼強度達到70%以上后）提升到塔身頂部安裝就位，避免了水箱制作的高空作業，提高了施工作業的安全裕度，方法簡便可靠，為確保工程質量，加快工程進度，創造了有利的作業條件。1 特點用穿心式液壓千斤頂提升倒錐形鋼筋砼水塔水箱（見圖1）與國內目前常用的普通液壓千斤頂升水塔水箱（見圖2）建筑施工手冊（下冊）中所介紹的用普通液壓千斤頂頂升上環梁來提升水塔水箱的一種施工方法，本文為了與用穿心式液壓千斤頂提升水塔的方法相區別，特稱為頂升法。相比，有以下幾個特點：1.1 簡化施工工藝水箱

2、提升時，操作者只需控制液壓操作臺的開關，調整一下水平度。每提升34米時，用乙炔氣割切一次提升桿。省去了頂升法中千斤頂每走一個行程就調整一次絲杠上的螺母，對于每組提升桿來說，每升2米就得取掉一節提升桿的繁瑣程序；1.2 提高工作效率，加快施工進度由于提升法省略了頂升法中螺母調整和提升桿逐節摘除的繁重勞動，從而提高了工作效率，大大加快了施工進度；1.3 提高了提升的平穩性和可靠性頂升法中，提升桿需分批脫掛摘桿。摘桿掛鉤后，又有一個定位和加力的過程。在這一過程中勢必產生應力重新分布問題，內力調整和操作誤圖1 提升法示意圖 圖2 提升法示意圖1 塔體 2 調籃 3 安全閥 4 圍欄 1 塔體 2 吊籃

3、 3 安全閥 4 水箱 5 聯結器5 水箱 6 提升桿 7 支承架 8 千斤頂 6 提升桿 7 支承架 8 千斤頂 9 上環架 10 絲杠 11 圍欄 12 纜繩 13 井架 14爬梯差都有使水箱傾斜的可能。提升法則不存在摘桿的問題，盡管千斤頂不同步或千斤頂回油時的落差會產生提升桿受力不均的問題，但比起頂升法中急劇的應力變化要小，從而保證了提升法的平穩性和安全性。1.4 減少加工費用，節約原材料頂升法塔頂鋼結構架的環梁支座需兩道：每一根提升桿端部都需要一段長3米，材質為45#鋼I40×6-2的絲杠。另外提升桿每隔2米就得設置一個聯結器。提升法的提升桿采用25的鋼筋，材質為A3，只需將

4、每根鋼筋端頭用砂輪切割機切平，然后用閃光對接焊連接成36米長的提升桿，將焊口用砂輪磨平即可。支承架上的支座環梁也只需一道。1.5 減少了附屬設備和占地面積頂升法的液壓系統采用工作壓力為40MPa的高壓油泵作動力，需用無縫鋼管作輸油管。另外在水塔旁邊還需立一個井架。提升法油泵工作壓力僅10MPa，液壓操作臺直接放在支承架的平臺上，不需加設井架，對施工場地也沒有什么特殊的要求。2 適用范圍本工法適用于鋼筋砼水塔水箱，地面預制成型，塔頂就位安裝。3 工藝原理倒錐形水塔水箱提升施工工藝如圖1所示，筒身頂部安裝一支承架，在支承架頂部根據所需提升桿數量均布（倒置）著穿心式液壓千斤頂（每根提升桿串2個千斤頂

5、）。在水箱底部均勻予埋著吊環，25的提升桿下端與吊環連接，提升桿頂部由千斤頂內孔穿過。千斤頂的工作原理參見圖3；通過液壓控制臺的供油、回油，千斤頂將水箱向上提起。每當提升桿從千斤頂底部提出4米左右時，用乙炔切割器割掉繼續提升，如此循環往復，直至將水箱提升到筒身頂部安裝就位。4 主要設計與計算4.1 確定提升桿和千斤頂的數量4.1.1 提升桿需用量 （1）式中：K-動載系數，K=1.4；G-總提升量（KN）；提升桿對接焊縫的抗拉允許應力，（N/mm2）；A-提升桿截面積，25圓鋼，A=491mm2。 圖3 千斤頂的工作原理 圖4 提升桿下端點a 進油 b 爬升 c 排油 1 提升桿(25) 2

6、焊縫 3 聯結環 4 預埋環4.1.2 千斤頂需用量 （2）式中：千斤頂的計算承載力（KN）4.1.3 以上兩者中取大者來決定提升桿和的千斤頂數量。4.2 確定工作油壓4.2.1 初選工作油壓：P=7Mpa4.2.2 起吊富余系數： （3）式中：A-千斤頂活塞面積（mm2）4.3 驗算提升桿強度4.3.1 單根提升桿平均應力 （4）4.3.2 在加壓提升中，由于千斤頂不同步，同時為了保證提升桿在選定工作油壓條件下的安全，特對提升桿做如下超載應力計算： （5）4.4 提升桿下端點的設計與計算提升桿下端點采用圖4所示的型吊環焊接方案 （6）式中：-提升桿的允許抗拉應力（N/mm2）；-焊縫的允許抗

7、剪應力（N/mm2）；he焊縫高度（mm）4.5 支承架的設計與計算支承架承受提升水箱時的全部動荷載，支承架形狀如圖5所示；由環形支座與立柱兩部分構成。環形支座工作時承受著彎矩、剪力和扭矩。 圖5 支承架 圖6 支承架立柱計算簡圖1 圍欄 2 環形支座 3 牛腿 4 立柱支承架立柱承擔著水箱提升時的動荷載、支座產生的扭矩M扭及支承架上的活荷載和支座重量。立柱可采用工字鋼。受力分析如圖6所示。立柱截面驗算如下：平面內穩定： （7）強度承載力: （8）平面外的穩定: （9）式中：A-立柱截面積，（mm2）N動荷載，（KN）在彎矩作用平面內，不計彎矩作用時軸心構件的穩定系數；Bmax等效彎矩系數，B

8、=1e-偏心矩，（mm）M扭-支座環梁產生的扭矩，（KN·M）Yx-截面塑性發展系數，（Yx=1.05）-歐拉力，Wx彎矩作用平面內受壓最大纖維的主截面抵杭矩，（mm3）Mx作用在主平面內的彎矩，（KN·M）y-在彎矩作用平面外的穩定系數，h整體穩定系數，Btx平面外等效彎矩系數，Btx=1。4.6 油路設計油路采用了圖7所示的二級分油并聯油路。為了便于水箱提升過程中的調平和更換千斤頂，特在分油器處設置了針形閥，每一個針形閥控制著一組（兩個）千斤頂。在提升過程中如發現水箱傾斜，可通過調整針形閥。如果個別提升桿松弛，也可通過針形閥的調整來抽緊松弛的提升桿。這樣就可基本上消除由

9、于千斤頂不同步及千斤頂回油時的落差不等等因素所造成的累積誤差。圖7 油路布置圖1 千斤頂 2 針形閥 3 鋼絲軟管 4 分油器 5 操作臺5 工藝流程水箱圍繞筒身地面預制成型塔頂支承架安裝安裝液壓千斤頂及液壓操作臺液壓系統聯動試車提升桿安裝提升桿與水箱吊環焊接水箱初提升吊籃及安全網安裝水箱正常提升水箱到位支上水箱支座 繞鑄鋼筋砼支承環梁拆除液壓千斤頂及操作臺筒身裝修支承架拆除水箱頂蓋施工。6 主要機具設備序號機具名稱規 格數量備注1液壓控制臺YZKT-36型1臺2液壓千斤頂GYO-35型22臺3支 承 架1個自制4提 升 桿25*36m36根自制5高壓膠管6*2m72根6針 閥736個7分 油

10、 器48*5008個8吊藍腳手1套自制9安 全 網1套10搖頭拔桿1T1臺自制7 勞動組織序號工 種人數工作地點職 責1總指揮1操作臺負責上下聯系，發出操作指令，在異常情況下提出處理措施2司 泵1操作臺操縱油泵，維護油路3氣焊工1操作臺切割提升桿4架子工1操作臺協助切割提升桿5觀察員1水箱上觀察水箱上升情況，對提升桿受力不均及水箱偏斜等問題及時向總指揮匯報6觀察員1筒體內提升時觀察筒體有無裂縫，如有異常情況，立即向總指揮匯報7電焊工2水箱就位時，焊接水箱支座8 質量要求8.1 本工法根據以下規范、規程編制：鋼筋砼工程施工及驗收規范GBJ204-83鋼結構工程施工及驗收規范GBJ205-83鋼筋

11、焊接及驗收規范JGJ18-84液壓滑動模板施工技術規范GBJ113-87建筑安裝工程質量檢驗評定標準GBJ300-888.2 技術要求8.2.1 所有鋼結構部分（包括提升桿、吊環等）的焊接必須由具有焊接合格證的焊工焊接，并應由檢查員簽字方可投入使用；8.2.2 提升桿采用閃光對接焊后，必須逐根作145N/mm的抗拉強度試驗；8.2.3 各部檢查確認無問題后，以1MPa的油壓將松馳的提升桿抽緊，然后進行加壓提升，上升到100mm時停止，再次詳細檢查，24小時后，在確保無誤的情況下方可繼續升；8.2.4 水箱提升時應盡量減小千斤頂回油所產生的沖擊荷載；如果發現水箱偏斜，應在提升過程中，通過調整針形

12、閥，減小偏高那面千斤頂的提升量，從而達到調平的目的；8.2.5 水箱上升到規定標高還有50mm時，再進行一次嚴格精密的調平。到位后，應按圖紙要求對水箱的水平度及對中情況進行仔細檢查，并做好記錄。8.3 安裝質量標準項 目允許偏差備 注標高誤差±10mm中心線位置偏差±5mm不平誤差±5mm9 安全措施9.1 嚴格遵守國家有關法規、法令、認真執行安全生產的各項規定；9.2 嚴格執行施工方案，確保施工工藝正確，機具設備選用可靠；9.3 施工現場布置半徑為35米的警戒區，上下指揮聯絡應確保暢通；9.4 提升前應由專職檢查員認真完成各項檢查，確認無問題時方可提升；9.5

13、正常提升時每班提升前必須做好檢查和交接班工作；9.6 提升時各崗位必須職責清楚，工作協調；9.7 支承架頂部應安裝避雷針，工作臺應有防雨、防滑、防火等措施。10 效益分析采用提升法可將水箱提升速度提高2.5倍左右,每班可節約勞動力1/2之多,另外它省去了頂升法中每節提升桿之間的連接器及每組提升桿頂部長3米，材質為45#鋼T40×6-2的絲杠，僅提升桿絲杠和聯接器的加工就可節約一筆可觀的費用。兩種方法投入分析比較表序號名 稱頂 升 法提 升 法數 量金 額（萬 元）備 注數 量金 額（萬元）備 注1提升桿7.2T0.8600材質45#(包括聯接器)5T0.4900材質A32結構架3.5T1.4000包括制做費3T1.2000包括制做費3機械加工8.2T11.0000包括提升桿等所有機械加工件1T0.4000所有機加工件4井架1座0.10/5提升速度2.5m/h正常提升1.2m/h正常提升6每班勞動力12人正常提升6人正常提升7總勞動日600.0218提升階段120.0041提升階段8工期5天13.3808提升階段2天提升階段9一次投入金額1.7341注：為便于比較，該統計表以150m3倒錐形水塔水箱提升為例，將二種放工方法中的一次投入列入表中,均不考慮周轉和折舊