CN102220742A - 变截面高桥墩可变模板施工方法 - Google Patents

变截面高桥墩可变模板施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变截面高桥墩可变模板施工方法,包括每一个浇注段外模组合的安装,每一个浇注段外模组合由若干层模板自下往上依次固定叠加在一起,每层模板由两横向模板和两纵向模板合围构成,横向模板为矩形且其宽度为桥墩的宽度,纵向模板为等腰梯形且与横向模板等高。每一个浇注段外模组合安装完成后,即可按现有方法进行下一步作业。本方法省去了塔吊和大模板,节约成本,克服了山区便道难以运进大型设备的缺点,方便施工,周期缩短,提高了施工质量。

Description

变截面高桥墩可变模板施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及桥墩施工方法,具体指变截面高桥墩可变模板施工方法,属于桥梁建筑施工技术领域。
[0002]
背景技术
[0003] 变截面高桥墩是山区高速公路和一般公路桥梁中最常见的下部结构形式,特别是桥梁结构比较高的时候更为常见,一般有变截面空心薄壁墩和变截面实心高墩两种形式, 其截面的变化通常是横向宽度不变,纵向尺寸自下而上逐渐收坡变小。
[0004] 在山区公路实际施工中,变截面高桥墩一般有两种常见的施工方式:1、塔吊配合大模板吊装施工;2、钢管脚手架平台组合钢模配合卷扬机吊装施工。
[0005] 第一方案具有工期短、施工难度低等优点,但施工成本比较高O 600元/ m3)、吊装设备要求高。施工通常采用塔吊配合大模板吊装施工,但在山区中,桥梁为跨越重丘沟谷而设,桥墩处于高山和沟壑中,山坡横坡大,滑坡多,便道和相连路基较难打通,运输条件极端恶劣,大型设备进场困难;同时存在相当部分的桥梁的墩柱比较少的情况,大型模板、机具的租金和进场费将大大增加单位工程的施工成本。如此种种原因限制了传统大型模板机具使用。
[0006] 第二方案虽然施工成本比较低、吊装设备要求不高,模板可重复使用,但工期长、 施工难度大,最大问题是墩柱外观质量差。
[0007] 变截面高桥墩施工中有两个常见问题:
第一、截面变型使钢模板不能通用,一般桥墩截面的一边按高度以1 :80或1 :100等较小比例收坡,其坡比率很小使得截面实际延米的变化数值小,实际施工中较难精确控制,细微的偏差就会带来误差的累计(墩柱高达40m〜90 m),影响墩柱的整体外形美观。
[0008] 第二、如果塔吊不能进场,模板则只能采用传统的组合钢模,但组合模板自身整体刚度较差。通常为保证模板系统的整体刚度,需要较强的加固处理措施,而且组合钢模面积小,接缝多,外观不美观。按照《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)墩柱或双壁墩身节段错台应小于等于3mm,大面积平整度应小于等于5mm,单块模板面积大于等于 lm2。常用的组合钢模面积在0.2、. 5 m2,拼缝和错台严重,组合后刚度差,不能满足《评定标准》的施工技术要求。
[0009] 部分桥梁工程中为解决以上问题,把模板设计为标准的平行四边形的大钢模以适应坡度的变化和大面积的需要,同时制作部分梯形和三角形的钢模来补足两个四边形中间的部分,但此方案存在三个问题:一、中间的梯形和三角形模板制作量大,利用率低,需要从桥墩的墩底制作到墩顶,高达60m〜90 m,以适合全桥墩柱的使用,但在每根桥墩施工中只能使用一次;二、由于梯形和三角形模板的利用率低,施工完成的桥墩外观颜色往往不一致,后期处理难度大;三、此类模板大小相差不大且外形相似,容易混淆,管理难度大,有些小的部分丢失后将影响整个桥墩的施工。
3[0010] 发明内容
[0011] 针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的是提供一种方便施工、费用低、周期缩短、墩柱外观质量好的变截面高桥墩可变模板施工方法。
[0012] 本发明的技术方案是这样实现的:变截面高桥墩可变模板施工方法,包括每一个浇注段外模组合的安装,所述每一个浇注段外模组合由若干层模板自下往上依次固定叠加在一起,每层模板由两横向模板和两纵向模板合围构成,横向模板为矩形且其宽度为桥墩的宽度,纵向模板为等腰梯形且与横向模板等高;每一个浇注段外模组合的安装步骤为:
1)使用卷扬机和钢管脚手架平台配合将最下一层中的一块模板提升到位,再由人工把该模板放置在下端已有模板上,利用模板连接螺栓将上下两块模板连接;
2)重复步骤1),将最下一层剩下的另外三块模板与对应的下端已有模板连接,同时使两横向模板的两端抵在两纵向模板的内壁,完成两纵向模板对两横向模板的夹持;
3)分别将两横向模板的两端与两纵向模板固定连接,从而完成最下一层模板的初步拼
装;
4)根据本层模板对应的墩柱的墩顶纵向尺寸和墩底纵向尺寸将两横向模板调整到位并进行紧固,此时横向模板与纵向模板下底的夹角等于墩柱收坡角度;
5)在两横向模板之间和两纵向模板之间安装对拉杆;
6)按步骤1)到5)的方法依次完成其它层模板的安装,即实现每一个浇注段外模组合的安装。
[0013] 每一个浇注段外模组合安装完成后,即可按现有方法进行下一步作业,如浇注;如果为空心墩,则安装内模后再进行浇注。
[0014] 所述纵向模板两腰与下底的夹角跟变截面高桥墩的收坡角度对应。这样更容易将两横向模板调整到位,调整到位后,每一块横向模板四个顶点距离纵向模板边缘的距离相寸。
[0015] 同一侧的所有纵向模板拼接为一个正等腰梯形。
[0016] 在两横向模板之间和两纵向模板之间穿过有PVC管,所述对拉杆从PVC管中穿出。
[0017] 在两横向模板和两纵向模板背面设有背楞型钢,所述对拉杆两端加固在背楞型钢上。利用对拉杆抵抗混凝土浇筑对模板的压力,对拉杆和带背楞型钢的钢模板组成系统的抗力体系,保证系统具有足够的强度和刚度。
[0018] 本方法利用模板自身灵活、方便的调整以适应不同的截面,成功解决了一套模板施工变截面高桥墩的问题。与常见的大型模板施工方法相比节省了塔吊和大模板,节约成本,克服了山区便道难以运进大型设备的缺点。本方法与传统的钢管脚手架平台组合钢模配合卷扬机吊装相比,由于模板一体化和变型设计,故能缩短操作时间,提高工作效率,很好的加快了施工进度,措施简捷、高效,降低施工成本。
[0019] 本方法能节省大量的人工费、周转费,降低了加固辅助材料损耗,成本较低。
[0020] 提高了施工质量。可变式钢模采用型钢加固,刚度大,利于模板安装完成的加固, 整体刚性大,保证在混凝土初凝时的稳定性,保证混凝土表面的平整度,能更好地保证施工质量。
4[0021] 本工法模板采用模数设计,周转使用率高,使用成本低,工程完成后浪费少。在运输不便,吊装能力受限的情况下,技术经济优越性更强。
[0022]
附图说明 [0023] 图1- 本发明横向模板立面图。[0024] 图2- 图1俯视图。[0025] 图3- 本发明纵向模板立面图。[0026] 图4- 图3俯视图。[0027] 图5- 本发明横向模板和纵向模板拼装图。[0028] 图6- 图5侧视图。[0029] 图7- 本发明模板安装立面示意图。[0030]
具体实施方式
[0031] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0032] 本发明变截面高桥墩可变模板施工方法,包括每一个浇注段外模组合的安装,所述每一个浇注段外模组合由若干层模板自下往上依次固定叠加在一起,见图7。每层模板由两横向模板1和两纵向模板2合围构成,横向模板1为矩形且其宽度为桥墩的宽度,见图 1 ;纵向模板2为正等腰梯形且与横向模板1等高,见图3和图4。横向模板和纵向模板与桥梁的横向和纵向对应。每一个浇注段外模组合的安装步骤为:
1)使用卷扬机3和钢管脚手架4平台配合将最下一层中的一块模板提升到位,再由人工把该模板放置在下端已有模板上,利用模板连接螺栓将上下两块模板连接;
2)重复步骤1),将最下一层剩下的另外三块模板与对应的下端已有模板连接,同时使两横向模板1的两端抵在两纵向模板2的内壁,完成两纵向模板2对两横向模板1的夹持;
3)分别将两横向模板1的两端与两纵向模板2通过紧固螺栓11固定连接,从而完成最下一层模板的初步拼装;
4)根据本层模板对应的墩柱的墩顶纵向尺寸和墩底纵向尺寸将两横向模板调整到位并通过紧固螺栓11进行最后紧固,此时横向模板1与纵向模板下底的夹角等于墩柱收坡角度;
5)在两横向模板1之间和两纵向模板2之间安装对拉杆5 ;
6)按步骤1)到5)的方法依次完成其它层模板的安装,即实现每一个浇注段外模组合的安装。安装完毕结构见图7,其中标记3为卷扬机,4为脚手架,5为对拉杆,为6钢筋骨架,7为外模组合,8滑轮,左侧的外模组合7显示浇注前状态,右侧外模组合7显示浇注后并安装到下一个浇注段准备浇注状态。
[0033] 每一个浇注段外模组合安装完成后,即可按现有方法进行下一步作业,如浇注;如果为空心墩,则安装内模后再进行浇注。一个浇注段完成后,再进行下一个浇注段的浇注, 浇注前,需要把前一个浇注段的外模组合拆卸安装到上一个浇注段的位置。拆卸时,先将最下一层四块模板拆下安装在最上一层模板上,按前述方法调整紧固到位后,再依次进行后
5面模板的拆卸安装,直到所有的模板安装到位。如此反复,则可完成整个桥墩的施工。
[0034] 为了保证横向模板的强度使其在紧固时不变形,本发明在横向模板1外侧设有斜撑杆9,斜撑杆9与横向模板1形成稳固的三角形,见图2。
[0035] 所述纵向模板两腰与下底的夹角跟变截面高桥墩的收坡角度对应。这样更容易将两横向模板调整到位,控制每层纵向模板两段剩余长度相等即可完美保证墩柱的外观线性。即调整到位后,每一块横向模板四个顶点距离纵向模板边缘的距离相等。
[0036] 同一侧的所有纵向模板拼接为一个正等腰梯形,即上一层纵向模板的下底长度为下一层纵向模板的上底长度。
[0037] 在两横向模板之间和两纵向模板之间穿过有PVC管,所述对拉杆从PVC管中穿出。
[0038] 同时见图3和图4,在两横向模板1和两纵向模板2背面设有背楞型钢10,所述对拉杆5两端加固在背楞型钢10上。利用对拉杆抵抗混凝土浇筑对模板的压力,对拉杆和带背楞型钢的钢模板组成系统的抗力体系,保证系统具有足够的强度和刚度。
[0039] 横向模板与纵向模板具体的固定结构见图2、图3、图5和图6,纵向模板的背楞型钢横向伸出于纵向模板之外,同时在纵向模板边缘焊接与背楞型钢平行的型钢,两者间的间隙形成螺栓调节槽12 ;同时在横向模板背面焊接与纵向模板型钢平行且对应的两型钢, 横向模板上两型钢间的间隙同样形成螺栓调节槽12,紧固螺栓11穿过横向模板与纵向模板上的螺栓调节槽12,最后配合螺母锁紧即可。
[0040] 为了加快模板周转,以提高工作效率,同时也减小卷扬机的负荷,本发明设有两个浇注段外模组合,其中一个组合负责桥墩一定高度下的施工,另一个组合负责桥墩该高度上的施工,两个错开使用于两个桥墩的施工。而且负责桥墩该高度上施工的模板组合中的纵向模板尺寸小于下面那组模板中纵向模板的尺寸,因此重量轻,避免了卷扬机无谓的负荷负担。
[0041] 本方法适用于变截面高桥墩施工,等截面墩也适合,变截面空心薄壁墩施工更显示其优越性。
[0042] 山区公路施工中,对于桥位运输条件差,桥梁分散,桥梁数量较少,变截面高桥墩桥的施工,本发明的技术经济优势更为明显。
6

Claims (5)

1.变截面高桥墩可变模板施工方法,包括每一个浇注段外模组合的安装,其特征在于: 所述每一个浇注段外模组合由若干层模板自下往上依次固定叠加在一起,每层模板由两横向模板和两纵向模板合围构成,横向模板为矩形且其宽度为桥墩的宽度,纵向模板为等腰梯形且与横向模板等高;每一个浇注段外模组合的安装步骤为:1)使用卷扬机和钢管脚手架平台配合将最下一层中的一块模板提升到位,再由人工把该模板放置在下端已有模板上,利用模板连接螺栓将上下两块模板连接;2)重复步骤1),将最下一层剩下的另外三块模板与对应的下端已有模板连接,同时使两横向模板的两端抵在两纵向模板的内壁,完成两纵向模板对两横向模板的夹持;3)分别将两横向模板的两端与两纵向模板固定连接,从而完成最下一层模板的初步拼装;4)根据本层模板对应的墩柱的墩顶纵向尺寸和墩底纵向尺寸将两横向模板调整到位并进行紧固,此时横向模板与纵向模板下底的夹角等于墩柱收坡角度;5)在两横向模板之间和两纵向模板之间安装对拉杆;6)按步骤1)到5)的方法依次完成其它层模板的安装,即实现每一个浇注段外模组合的安装。
2.根据权利要求1所述的变截面高桥墩可变模板施工方法,其特征在于:所述纵向模板两腰与下底的夹角跟变截面高桥墩的收坡角度对应。
3.根据权利要求2所述的变截面高桥墩可变模板施工方法,其特征在于:同一侧的所有纵向模板拼接为一个正等腰梯形。
4.根据权利要求1或2或3所述的变截面高桥墩可变模板施工方法,其特征在于:在两横向模板之间和两纵向模板之间穿过有PVC管,所述对拉杆从PVC管中穿出。
5.根据权利要求4所述的变截面高桥墩可变模板施工方法,其特征在于:在两横向模板和两纵向模板背面设有型钢背楞,所述对拉杆两端加固在型钢背楞上。
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