CN103510469A - 一种制造薄壁空心墩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造薄壁空心墩的施工方法，该方法通过翻模法，并且结合支撑板与支撑杆对模组的支撑固定，这样增加的模组的利用率，缩短了施工周期；该方法通过设置支撑件与连接件形成一个支撑网，再在支撑网上铺设木板，这样可以用来支撑上一层模组，也可以解决实体封顶的安装问题，与传统的搭设脚手架相比，操作方便，费用低，施工进度快。

Description

一种制造薄壁空心墩的施工方法

技术领域

本发明属于铁路施工技术领域，具体涉及一种制造薄壁空心墩的施工方法。

背景技术

目前随着我国经济的快速发展以及国家长远规划，高速铁路建设里程增加较快。在高速铁路中，桥隧所占比例超过70%，特别是处于山区丘陵地带的高铁，桥梁所占比例大，高墩较多。为节约投资成本，减轻结构自重，高墩通常采用空心墩的结构形式。传统的空心墩施工方法，一般采用整个墩身施工完之后才拆除内、外模板，而且空心墩所需的模板量也很大，远远大于实体墩所需的模板，采用该传统的施工工艺，需大量的钢模板，成本费用相当高。然后墩顶实体段封顶一般采用传统的搭设脚手架的方法施工，该方法需要脚手架的材料较多，安装时需要吊车运送材料到墩内。并且在实体部分施工完砼强度达到设计强度的70％后，作业人员需从墩顶上的一个小检查口进入墩内拆除脚手架，吊车的钢丝绳从检查口伸入墩内将拆除的脚手架材料运出来。采用上述施工方法，一是拆除脚手架时作业人员不方便，需从墩顶上面的小检查口进入，而且墩内光线不好，作业空间狭窄，作业人员从墩内出来依靠软梯；二是脚手架材料从小检查口出来相当困难，而且在吊的过程中可能发生碰撞导致材料掉下去伤及墩内作业人员。综上所述，传动的空心墩施工方法会致使模板占用时间长，进而导致施工周期较长，浪费成本；也导致实体封顶施工困难，不易操作。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种增加模板的利用率、缩短施工周期以及便于操作的制造薄壁空心墩的施工方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种制造薄壁空心墩的施工方法，其包括以下步骤：

1）开挖薄壁空心墩的承台基坑，先向承台基坑中预埋墩身钢筋，再向承台基坑浇筑混凝土进行硬化，再对硬化后形成的混凝土结构面进行凿毛处理；

2）对预埋的墩身钢筋进行绑扎固定，形成一个截面为封闭结构且用作薄壁空心墩的支撑结构的钢筋网；

3）选用一套制造薄壁空心墩的模板，将其拆分成N层模组，N层模组的累积高度等于薄壁空心墩的高度，然后在钢筋网的底端先安装固定第N层模组，每层模组均包括围绕在钢筋网内侧的内模组和围绕在钢筋网外侧的外模组；

4）在第N层内模组相对的两个内侧分别安装与其平行的支撑板，并且在与内模组垂直的平面内安装若干支撑杆；

5）在第N层内模组的顶部安装有若干与钢筋绑扎固定的支撑件，上述支撑件分成数量相同的两排且分布在内模组的相对两侧，两侧的支撑件呈对称结构；

6）对第N层模组围绕的内部空间浇筑混凝土，支撑件被埋设在该混凝土中，混凝土硬化后形成墩壁，便拆除第N层模组、支撑板以及支撑杆，然后将第N层模组转用到另一个薄壁空心墩的相同高度上；

7）再采用若干连接件，将其分别与埋设在混凝土中且位于内模组两侧相对位置的支撑件焊接在一起，若干连接件与支撑件形成一个支撑网；

8）在支撑网上铺设一层木板，然后安装固定第N-1层模组，第N-1层的内模组固定安装在该木板上，重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此外步骤6）中拆除第N-1层模组后，还要拆除铺设在第N-1层内模组下方的支撑网和木板；

9）以此类推，不断重复上述4）至8）的步骤，直到安装固定第1层模组，只需重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此时步骤7）中形成位于第1层内模组上的支撑网为顶部支撑网；

10）在上述顶部支撑网上铺设一层木板，然后将木板与墩壁用砂浆密封，最后在木板上浇筑混凝土进行实体封顶，封顶结束后薄壁空心墩制成。

所述3）中的模板能在等高度的薄壁空心墩之间循环使用；若制造高于该高度的薄壁空心墩，增加一个补偿该高度差的模组；若制造低于该高度的薄壁空心墩，减少一层模组或减少一层模组后再增加一个补偿高度差的模组。

所述3）中的内模组包括两个平行设置且呈纵长状的侧壁和分别连接两侧壁的两端的半圆状端壁。

所述4）中的支撑板采用工字钢，其通过螺栓锁紧固定在内模组的侧壁上。

所述4）中的支撑杆采用槽钢，若干支撑杆中的一部分支撑杆连接在两侧的支撑板之间，其余支撑杆连接在支撑板与内模组的半圆状端壁的内侧之间。

所述4）中的两个支撑板和内模组的端壁内侧均设有若干锁紧件，支撑杆两端分别套设在两个支撑板上对应的锁紧件上以及任意一个支撑板与内模组的端壁内侧上对应的锁紧件，每个锁紧件与支撑杆通过螺纹锁紧固定。

所述5）中的内模组顶部设有若干开口，该开口分成数量相同的两排均匀分布在内模组的两侧壁上，每个支撑件安装在每个开口中，每个支撑件一端与钢筋绑扎在一起，另一端向垂直于侧壁的方向延伸且超出侧壁的内侧。

所述7）中的每个连接件两端分别连接位于内模组两侧壁上且超出该侧壁内侧的两个支撑件的另一端。

所述支撑件和连接件采用螺纹钢，支撑件呈L型。

本发明通过采用翻模法，增加了模板的利用率，进而缩短了施工周期；采用支撑板和支撑杆形成的支撑系统，可以便于模组拆卸和使用；采用支撑件与连接件形成的支撑网来支撑上一层模组，可以节约时间和加快施工进度；该支撑网还可以解决实体封顶的安装问题，不用拆卸，与传统的搭设脚手架相比，操作方便，费用低，施工进度快。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明安装模组时支撑板与支撑杆的结构示意图。

图2是本发明实体封顶时支撑件与连接件的结构示意图。

图3是图2所示的支撑件与连接件的局部放大示意图。

图中：内模组1、外模组2、侧壁3、端壁4、支撑板5、支撑杆6、锁紧件7、螺栓8、支撑件9、连接件10、木板11、顶部12、墩壁13。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明一种制造薄壁空心墩的施工方法，其包括以下步骤：

1）开挖薄壁空心墩的承台基坑，先向承台基坑中预埋墩身钢筋，再向承台基坑浇筑混凝土进行硬化，再对硬化后形成的混凝土结构面进行凿毛处理；

2）对预埋的墩身钢筋进行绑扎固定，形成一个截面为封闭结构且用作薄壁空心墩的支撑结构的钢筋网；

3）根据薄壁空心墩的高度，选用一套制造该薄壁空心墩的模板，将其拆分成N层模组，N层模组的累积高度等于薄壁空心墩的高度，然后在钢筋网的底端先安装固定第N层模组，每层模组均包括围绕在钢筋网内侧的内模组1和围绕在钢筋网外侧的外模组2，内模组1和外模组2大致呈椭圆形，即内模组1包括两个平行设置且成纵长状的的侧壁3和分别连接两侧壁3的两端的半圆状端壁4；

4）在第N层内模组1相对的两个侧壁3的内侧分别安装与其平行的支撑板5，并且在与内模组1垂直的平面内安装若干支撑杆6，支撑板5采用工字钢，其通过螺栓8锁定固定在内模组1的侧壁3上，支撑杆6采用槽钢，若干支撑杆6中的一部分支撑杆6连接在两侧的支撑板5之间，其余支撑杆6连接在支撑板5与内模组1的半圆状端壁4的内侧之间，所述两个支撑板5和内模组1的端壁4内侧均设有若干锁紧件7，部分支撑杆6两端分别套设在两个支撑板5上对应的锁紧件7上且垂直支撑板5，其他支撑杆6的两端分别套设在任意一个支撑板5与内模组 1的任意一个端壁4上对应的锁紧件7，每个锁紧件7与支撑杆6通过螺纹锁紧固定的，支撑板5和支撑杆6形成了一个用于支撑固定内模组1的支撑体系，代替了传统的搭设脚手架的施工方式（详参图1）；

5）在第N层内模组1的顶部设有若干开口（图未示）和安装在开口中的若干与钢筋绑扎固定的支撑件9，该开口分成数量相同的两排均匀分布在内模组1的相对两侧壁3顶部，与之对应的该等支撑件9也分成数量相同的两排且分布在内模组1的相对两侧壁3，两侧的支撑件9呈对称结构，每个支撑件9呈L型，其一端与钢筋绑扎在一起，另一端向垂直于内模组1侧壁3的方向延伸且超出侧壁3的内侧，且支撑件9采用螺纹钢（详参图2）；

6）对第N层模组围绕的内部空间浇筑混凝土，支撑件9被埋设在该混凝土中，混凝土硬化后形成空心墩的墩壁13，便拆除第N层模组以及支撑板5 和支撑杆6，拆除第N层内模组1时只需将支撑件9的另一端撬开即可，然后将第N层模组运用到另一个薄壁空心墩的相同高度上，这样便增加了模板的利用率，缩短了施工周期；

7）再采用若干连接件10，将埋设在混凝土中且位于内模组1两侧壁3上的相对位置的支撑件9焊接在一起，即每个连接件10连接位于内模组1两侧壁3且超出该侧壁3内侧的两个支撑件9的另一端，连接件10也采用螺纹钢且成直线状，若干连接件10与支撑件9形成一个支撑网（详参图2）；

8）在支撑网上铺设一层木板11，然后安装固定第N-1层模组，第N-1层的内模组固定安装在该木板上，重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此外步骤6）中拆除第N-1层模组后，还要拆除铺设在第N-1层内模组下方的支撑网和木板，支撑网的拆除是沿着空心墩的墩壁13的内部切割即可；

9）以此类推，不断重复上述4）至8）的步骤，直到安装固定第1层模组，只需重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此时步骤7）中形成位于第1层内模组上的支撑网为顶部支撑网；

10）在上述顶部支撑网上铺设一层木板，然后将木板与墩壁用砂浆密封，最后在木板上浇筑混凝土形成顶部12（详参图2），浇筑完成后支撑网和木板就留在空心墩内，无需拆除，该步骤与传统的搭设脚手架相比，费用要低，施工进度快。

本发明的施工方法中采用的一套模板可以适用在相同高度的薄壁空心墩之间循环使用。如果制造高于上述高度的薄壁空心墩，就额外增加一个补偿该高度差的模组；如果制造低于上述高度的薄壁空心墩，可以减少该套模组中的一层模组或者先减少一层模组再增加一个补偿高度差的模组。补偿高度差的模组的安装使用方法与本发明中的模组安装使用方法相同，不在复述。

将本发明制造薄壁空心墩的施工方法运用到制造一系列墩高为30米的薄壁空心墩，其包括以下步骤：

1）开挖薄壁空心墩的承台基坑，先向承台基坑中预埋墩身钢筋，再向承台基坑浇筑混凝土进行硬化，再对硬化后形成的混凝土结构面进行凿毛处理；

2）对预埋的墩身钢筋进行绑扎固定，形成一个截面为封闭结构且用作薄壁空心墩的支撑结构的钢筋网；

3）选用一套模板，将其拆分成5层模组，每层模组依次为5米、6米、6米、6米、7米，然后在钢筋网的底端先安装固定第5层7米的模组，每层模组均包括内模组和外模组；

4）在第5层内模组相对的两个内侧分别安装与其平行的支撑板，并且在与内模组垂直的平面内安装若干支撑杆；

5）在第5层内模组的顶部设有若干开口（图未示）和安装在开口中的若干与钢筋绑扎固定的支撑件，该开口分成数量相同的两排均匀分布在内模组的相对两侧壁顶部，与之对应的该等支撑件也分成数量相同的两排且分布在内模组的相对两侧壁，两侧的支撑件位置相互对应，开口之间的间距为20厘米，开口宽为2厘米，每个支撑件成L型，其一端与钢筋绑扎在一起，另一端向垂直于内模组的方向延伸且超出内模组的内侧20厘米，且支撑件9采用直径为20毫米的螺纹钢；

6）对第5层模组围绕的内部空间浇筑混凝土，支撑件被埋设在该混凝土中，完成后便拆除第5层模组以及支撑板和支撑杆，然后将第5层模组运用到另一个薄壁空心墩的相同高度上；

7）再采用若干连接件，将埋设在混凝土中且位于内模组两侧相对位置的支撑件焊接在一起，若干连接件与支撑件形成一个支撑网，连接件也采用直径为20毫米的螺纹钢；

8）在支撑网上铺设一层木板，然后安装固定第4层模组，第4层的内模组固定安装在该木板上，重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此外步骤6）中拆除第4层模组后，还要拆除铺设在第4层内模组下方的支撑网和木板；

9）以此类推，不断重复上述4）至8）的步骤，直到安装固定第1层模组，只需重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此时步骤7）中形成位于第1层内模组上的支撑网为顶部支撑网；

10）在顶部支撑网上铺设一层木板，然后将木板与墩壁用砂浆密封，最后在木板上浇筑混凝土进行实体封顶。

本发明采用翻模法，增加了模板的利用率，进而缩短了施工周期；采用支撑板和支撑杆形成的支撑系统，可以便于模组拆卸和使用；采用支撑件与连接件形成的支撑网来支撑上一层模组，可以节约时间和加快施工进度；该支撑网还可以解决实体封顶的安装问题，不用拆卸，与传统的搭设脚手架相比，操作方便，费用低，施工进度快。

Claims (9)

1.一种制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）开挖薄壁空心墩的承台基坑，先向承台基坑中预埋墩身钢筋，再向承台基坑浇筑混凝土进行硬化，再对硬化后形成的混凝土结构面进行凿毛处理；

2）对预埋的墩身钢筋进行绑扎固定，形成一个截面为封闭结构且用作薄壁空心墩的支撑结构的钢筋网；

3）选用一套制造薄壁空心墩的模板，将其拆分成N层模组，N层模组的累积高度等于薄壁空心墩的高度，然后在钢筋网的底端先安装固定第N层模组，每层模组均包括围绕在钢筋网内侧的内模组和围绕在钢筋网外侧的外模组；

4）在第N层内模组相对的两个内侧分别安装与其平行的支撑板，并且在与内模组垂直的平面内安装若干支撑杆；

5）在第N层内模组的顶部安装有若干与钢筋绑扎固定的支撑件，上述支撑件分成数量相同的两排且分布在内模组的相对两侧，两侧的支撑件呈对称结构；

6）对第N层模组围绕的内部空间浇筑混凝土，支撑件被埋设在该混凝土中，混凝土硬化后形成墩壁，便拆除第N层模组、支撑板以及支撑杆，然后将第N层模组转用到另一个薄壁空心墩的相同高度上；

7）再采用若干连接件，将其分别与埋设在混凝土中且位于内模组两侧相对位置的支撑件焊接在一起，若干连接件与支撑件形成一个支撑网；

8）在支撑网上铺设一层木板，然后安装固定第N-1层模组，第N-1层的内模组固定安装在该木板上，重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此外步骤6）中拆除第N-1层模组后，还要拆除铺设在第N-1层内模组下方的支撑网和木板；

9）以此类推，不断重复上述4）至8）的步骤，直到安装固定第1层模组，只需重复进行4）、5）、6）、7）的步骤，此时步骤7）中形成位于第1层内模组上的支撑网为顶部支撑网；

10）在上述顶部支撑网上铺设一层木板，然后将木板与墩壁用砂浆密封，最后在木板上浇筑混凝土进行实体封顶，封顶结束后薄壁空心墩制成。

2.根据权利要求1所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述3）中的模板能在等高度的薄壁空心墩之间循环使用；若制造高于该高度的薄壁空心墩，增加一个补偿该高度差的模组；若制造低于该高度的薄壁空心墩，减少一层模组或减少一层模组后再增加一个补偿高度差的模组。

3.根据权利要求1所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述3）中的内模组包括两个平行设置且呈纵长状的侧壁和分别连接两侧壁的两端的半圆状端壁。

4.根据权利要求3所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述4）中的支撑板采用工字钢，其通过螺栓锁紧固定在内模组的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述4）中的支撑杆采用槽钢，若干支撑杆中的一部分支撑杆连接在两侧的支撑板之间，其余支撑杆连接在支撑板与内模组的半圆状端壁的内侧之间。

6.根据权利要求5所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述4）中的两个支撑板和内模组的端壁内侧均设有若干锁紧件，支撑杆两端分别套设在两个支撑板上对应的锁紧件上以及任意一个支撑板与内模组的端壁内侧上对应的锁紧件，每个锁紧件与支撑杆通过螺纹锁紧固定。

7.根据权利要求6所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述5）中的内模组顶部设有若干开口，该开口分成数量相同的两排均匀分布在内模组的两侧壁上，每个支撑件安装在每个开口中，每个支撑件一端与钢筋绑扎在一起，另一端向垂直于侧壁的方向延伸且超出侧壁的内侧。

8.根据权利要求7所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述7）中的每个连接件两端分别连接位于内模组两侧壁上且超出该侧壁内侧的两个支撑件的另一端。

9.根据权利要求8所述的制造薄壁空心墩的施工方法，其特征在于：所述支撑件和连接件采用螺纹钢，支撑件呈L型。

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