CN104088461B - Y型现浇混凝土柱模板系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Y型现浇混凝土柱模板系统，所述模板系统由柱根模板系统、柱柄模板系统和分支柱模板系统组成，包括多层板、背楞、柱箍、对拉螺栓、斜支撑杆、斜拉杆和水平拉杆等，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板或素混凝土墩上。本发明还公开了Y型现浇混凝土柱模板系统的施工方法，包括设计建模、放样加工、模板制作、吊装就位、模板及支撑加固、定位控制及精度调整，模板就位安装时先进行柱根模板系统施工，接着是柱柄模板系统中施工，最后是分支柱模板系统施工。棱角保留有利于Y型的定位控制；而且木模板体系易拼装，适合造型多变的结构构件，构件的成型效果满足设计要求，而且木模板体系相对造价低。

Description

Y型现浇混凝土柱模板系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种现浇混凝土浇筑的装置，特别是涉及Y型现浇混凝土柱模板系统及其施工方法。

背景技术

面对高大空间的异型构件，往往会选择由专业模板厂家设计制作定型模板，如定型钢模板，专业厂家设计优点是模板体系较精准，结构稳定，施工也较方便，但是工程造价较高，同时定型模板也有它的局限性，遇到不规则结构构件，在生产线上也就无法机械化生产，专业模板加工制作就出现很大困难，无法解决问题，再加之定型模板的制作周期较长，一般会占用一定的工期，定型模板的不可再重复性，也会造成资料浪费。

发明内容

针对上面的问题，本发明提供了一种Y型现浇混凝土柱模板系统，在结构施工期间保持柱棱边不变，待Y型柱结构成型后人工再将棱边曲线倒角打磨修出。

具体解决方案为：Y型现浇混凝土柱模板系统由柱根模板系统、柱柄模板系统和分支柱模板系统组成，其中，

柱根模板系统由多层板、背楞、柱箍、对拉螺栓、斜支撑杆、斜拉杆和水平拉杆组成，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板或素混凝土墩上；

柱柄模板系统由多层板、定型模板、背楞、柱箍、对拉螺栓、拉结螺栓、斜支撑杆、斜拉杆、水平拉杆和地锚组成，柱柄模板系统和柱根模板系统的多层板紧密连接，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板上；

分支柱模板系统由多层板、背楞、柱箍、对拉螺栓、主支撑立杆、辅助支撑立杆组成，分支柱模板系统和柱柄模板系统的多层板紧密连接，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板上。

进一步，在所述柱根模板系统中，围成柱状体的多层板通过外侧的竖向背楞将其固定，背楞外侧设有横向柱箍，柱箍通过沿柱截面长边设置的多个对拉螺栓固定，柱箍两端分别设置有对拉螺栓，在柱根柱根仰面和底面设置的斜支撑杆、斜拉杆和水平拉杆将各杆件连接成为一体，斜拉杆连接固定在斜支撑杆靠近中间的部位，水平拉杆连接斜支撑杆和斜拉杆，在斜支撑杆的下端通过设置在楼板或素混凝土墩上的预埋钢筋地锚固定，斜支撑杆上端与柱箍固定连接。

进一步，在所述柱柄模板系统中，所述多层板围在柱柄外围，V形面由定型模板拼接固定，多层板和定型模板通过外侧的竖向背楞将其固定，背楞外侧设有横向柱箍，柱箍通过平行于Y形柱平面的多个对拉螺栓固定，在V形面底部设有竖向的、下端与柱子主筋拉结的拉结螺栓，拉结螺栓上端固定在柱箍上，在柱柄柱根仰面、底面和柱柄侧面设置的斜支撑杆、斜拉杆和水平拉杆将各杆件连接成为一体，斜拉杆连接固定在斜支撑杆靠近中间的部位，水平拉杆连接于斜支撑杆下端并通过设置在楼板的预埋钢筋地锚固定，斜支撑杆上端与柱箍固定连接。

进一步，在所述分支柱模板系统中，围成柱状体的多层板通过外侧的竖向背楞将其固定，背楞外侧设有横向柱箍，柱箍通过对拉螺栓固定，在分支柱底面下设置超出其投影面的多列主支撑立杆，在主支撑立杆外侧设置有辅助支撑立杆，水平拉杆连接于主支撑立杆和辅助支撑立杆，主支撑立杆和辅助支撑立杆上端与柱箍固定连接。

进一步，柱根模板系统中，所述斜支撑杆、斜拉杆和水平拉杆构成框架支撑体系，均采用φ48×2.5mm钢管支撑，斜柱底面设置5榀斜支撑杆，仰面设3榀斜支撑，每榀2道；其余三面每侧设2榀斜支撑，每榀2道。

进一步，在所述柱柄模板系统中，在柱柄圆弧的背楞由50mm×100mm的方木平面切出V型槽弯折成而成，与模板紧固连接。

进一步，在所述分支柱模板系统中，分支柱柱支撑体系采用φ48×2.5mm钢管支撑，斜柱底面设置4榀主支撑杆，每侧外扩1榀作为辅助支撑，其余三面每侧斜支撑间距不的大于1.2m，且每侧部少于2榀，支撑与楼板上预埋螺栓固定牢固。

本发明还公开了Y型现浇混凝土柱模板系统施工方法，包含如下步骤：

第一步，设计建模：首先依据设计图纸给定的空间坐标，对Y型柱进行三维建模，依据设计给定的坐标，计算处Y型柱各边的直线方程，依据直线方程，结合每节的施工高度及距离，计算出柱体定位坐标；

第二步，放样加工：将Y型柱每个柱面进行放样，将设计给定的坐标转化成具体的模板加工尺寸；

第三步，模板制作：分节在地面上将每一面柱模整体制作成型；

第四步，吊装就位：再由起重机将每一面柱模吊装就位，在施工作业面上将柱模组装成型；

第五步，模板及支撑加固：将初步安装的多层板、背楞、柱箍及各支撑件进行紧固；

第六步，定位控制及精度调整：在Y型柱的钢筋绑扎，模板加固，混凝土浇筑前后都要就行时时的定位测量控制，时时调整施工精度，在支撑架体上与柱顶面平齐的位置固定延伸出木模板，在木模板上放设初步控制线，作为施工定位控制的初步依据，由于架体较高稳定性较差故定位精度相对较低，待工序完成后，再用全站仪进行精确定位，模板加固过程，偏差允许范围控制在3mm左右。

进一步，先进行柱根模板系统施工，接着是柱柄模板系统中施工，最后是分支柱模板系统施工。

进一步，进行分支柱分节施工时，在施工条件可以达到相应的施工高度的情况下，尽量减少分支柱的分节次数，减少累计误差量，从10.080m开始分支柱最多的分节施工数为3节，模板标准节为8m，分节施工时，每节模板与下部已有结构的搭接长度不小于0.5m，模板背楞6m交错放置，保证Y型柱分支柱构件整体的顺直。

有益效果：将Y型柱棱边倒角的装饰效果不在结构施工期间表达，可以解决曲线倒角问题，棱角保留有利于Y型的定位控制；而且木模板体系易拼装，适合造型多变的结构构件，整体定型制作、整体吊装，在加固和支撑合理有效的条件下，构件的成型效果满足设计要求，而且木模板体系相对于定型模板造价低。

附图说明

图1为Y型现浇混凝土柱立面图；

图2为柱根模板系统平面图；

图3为柱根模板系统1-1剖面图；

图4为柱柄模板系统竖向剖面图；

图5为分支柱模板系统平面图；

图6为分支柱平面投影图；

图7为Y型现浇混凝土柱浇筑分区图。

图中，11-多层板；12-定型模板；2-背楞；3-柱箍；41-对拉螺栓；42-拉结螺栓；51-斜支撑杆；52-斜拉杆；53-水平拉杆；54-主支撑立杆；55-辅助支撑立杆；61-柱根；62-柱柄；63-分支柱；611-柱根仰面；612-柱根底面；71-楼板；72-素混凝土墩；8-地锚；91-第一次浇筑区；92-第二次浇筑区；93-第三次浇筑区；94-第四次浇筑区；95-空间环梁。

具体实施方式

Y型柱是体育场重要的结构支撑构件，也是体育场建筑效果的主要表现形式，体育场共有Y型柱14颗，Y型柱体均自基础承台标高-0.500m升起，在标高为6.300m处Y型柱分为两个分支柱体，柱顶标高从17.921m至29.060m不等，柱体截面垂直厚度为1m，宽度由4.8m变截面递减至1.3m，每个Y型柱体均与竖直方向呈10°夹角，向体育场外侧倾斜，并以体育场中心点为圆心整体扭转，正对体育场中心，呈圆弧状分部在体育场东、西两个功能区，Y型柱每个楞角边均做半径为100mm的圆弧倒角。

Y型现浇混凝土柱模板系统由柱根模板系统、柱柄模板系统和分支柱模板系统组成，其中，柱根模板系统由多层板11、背楞2、柱箍3、对拉螺栓41、斜支撑杆51、斜拉杆52和水平拉杆53组成，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板或素混凝土墩上；围成柱状体的多层板11通过外侧的竖向背楞2将其固定，背楞2外侧设有横向柱箍3，柱箍3通过沿柱截面长边设置的多个对拉螺栓41固定，柱箍3两端分别设置有对拉螺栓41，在柱根61柱根仰面611和柱根底面612设置的斜支撑杆51、斜拉杆52和水平拉杆53将各杆件连接成为一体，斜拉杆52连接固定在斜支撑杆51靠近中间的部位，水平拉杆53连接斜支撑杆51和斜拉杆52，在斜支撑杆51的下端通过设置在楼板71或素混凝土墩72上的预埋钢筋地锚固定，斜支撑杆51上端与柱箍3固定连接。斜支撑杆51、斜拉杆52和水平拉杆53构成框架支撑体系，均采用φ48×2.5mm钢管支撑，斜柱底面设置5榀斜支撑杆，仰面设3榀斜支撑，每榀2道；其余三面每侧设2榀斜支撑，每榀2道。

柱柄模板系统由多层板11、定型模板12、背楞2、柱箍3、对拉螺栓41、拉结螺栓42、斜支撑杆51、斜拉杆52、水平拉杆53和地锚8组成，柱柄模板系统和柱根模板系统的多层板11紧密连接，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板上；多层板11围在柱柄62外围，V形面由定型模板12拼接固定，多层板11和定型模板12通过外侧的竖向背楞2将其固定，背楞2外侧设有横向柱箍3，柱箍3通过平行于Y形柱平面的多个对拉螺栓41固定，在V形面底部设有竖向的、下端与柱子主筋拉结的拉结螺栓42，拉结螺栓42上端固定在柱箍3上，在柱柄62仰面、底面和柱柄侧面设置的斜支撑杆51、斜拉杆52和水平拉杆53将各杆件连接成为一体，斜拉杆52连接固定在斜支撑杆51靠近中间的部位，水平拉杆53连接于斜支撑杆51下端并通过设置在楼板71的预埋钢筋地锚固定，斜支撑杆51上端与柱箍3固定连接。在柱柄圆弧的背楞由50mm×100mm的方木平面切出V型槽弯折成而成，与模板紧固连接。

分支柱模板系统由多层板11、背楞2、柱箍3、对拉螺栓41、主支撑立杆54、辅助支撑立杆55组成，分支柱模板系统和柱柄模板系统的多层板11紧密连接，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板上。围成柱状体的多层板11通过外侧的竖向背楞2将其固定，背楞2外侧设有横向柱箍3，柱箍3通过对拉螺栓41固定，在分支柱63底面下设置超出其投影面的多列主支撑立杆54，在主支撑立杆54外侧设置有辅助支撑立杆55，水平拉杆53连接于主支撑立杆54和辅助支撑立杆55，主支撑立杆54和辅助支撑立杆55上端与柱箍3固定连接。分支柱柱支撑体系采用φ48×2.5mm钢管支撑，斜柱底面设置4榀主支撑杆，每侧外扩1榀作为辅助支撑，其余三面每侧斜支撑间距不的大于1.2m，且每侧部少于2榀，支撑与楼板上预埋螺栓固定牢固。

多层板11采用18mm厚国产优质多层板；竖背楞采用100mm×100mm方木间距不大于240mm，竖向背楞的长度为6m/根；柱箍3采用双[10号槽钢，第一道距离地面300mm，柱高1/3范围内间距500mm，其余部为间距600mm；配合18mm对拉螺栓使用，对拉螺栓间距为600×500mm。

Y型现浇混凝土柱模板系统施工方法，包含如下步骤：

第一步，设计建模：首先依据设计图纸给定的空间坐标，对Y型柱进行三维建模，依据设计给定的坐标，计算处Y型柱各边的直线方程，依据直线方程，结合每节的施工高度及距离，计算出柱体定位坐标；

第二步，放样加工：将Y型柱每个柱面进行放样，将设计给定的坐标转化成具体的模板加工尺寸；

第三步，模板制作：分节在地面上将每一面柱模整体制作成型；

第四步，吊装就位：再由起重机将每一面柱模吊装就位，在施工作业面上将柱模组装成型；

第五步，模板及支撑加固：将初步安装的多层板、背楞、柱箍及各支撑件进行紧固；

第六步，定位控制及精度调整：在Y型柱的钢筋绑扎，模板加固，混凝土浇筑前后都要就行时时的定位测量控制，时时调整施工精度，在支撑架体上与柱顶面平齐的位置固定延伸出木模板，在木模板上放设初步控制线，作为施工定位控制的初步依据，由于架体较高稳定性较差故定位精度相对较低，待工序完成后，再用全站仪进行精确定位，模板加固过程，偏差允许范围控制在3mm左右。

在模板系统施工中，先进行柱根模板系统施工，接着是柱柄模板系统中施工，最后是分支柱模板系统施工。

进行分支柱分节施工时，在施工条件可以达到相应的施工高度的情况下，尽量减少分支柱的分节次数，减少累计误差量，从10.080m开始分支柱最多的分节施工数为3节，模板标准节为8m，分节施工时，每节模板与下部已有结构的搭接长度不小于0.5m，模板背楞6m交错放置，保证Y型柱分支柱构件整体的顺直。

Claims (8)

1.Y型现浇混凝土柱模板系统，其特征在于，所述模板系统由柱根模板系统、柱柄模板系统和分支柱模板系统组成，其中，

柱根模板系统由多层板（11）、背楞（2）、柱箍（3）、对拉螺栓（41）、斜支撑杆（51）、斜拉杆（52）和水平拉杆（53）组成，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板或素混凝土墩上；

柱柄模板系统由多层板（11）、定型模板（12）、背楞（2）、柱箍（3）、对拉螺栓（41）、拉结螺栓（42）、斜支撑杆（51）、斜拉杆（52）、水平拉杆（53）和地锚（8）组成，柱柄模板系统和柱根模板系统的多层板（11）紧密连接，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板上；

分支柱模板系统由多层板（11）、背楞（2）、柱箍（3）、对拉螺栓（41）、主支撑立杆（54）、辅助支撑立杆（55）组成，分支柱模板系统和柱柄模板系统的多层板（11）紧密连接，各部分连接成为一个整体固定支撑在楼板上；

在所述柱根模板系统中，围成柱状体的多层板（11）通过外侧的竖向背楞（2）将其固定，背楞（2）外侧设有横向柱箍（3），柱箍（3）通过沿柱截面长边设置的多个对拉螺栓（41）固定，柱箍（3）两端分别设置有对拉螺栓（41），在柱根仰面（611）和柱根底面（612）设置的斜支撑杆（51）、斜拉杆（52）和水平拉杆（53）将各杆件连接成为一体，斜拉杆（52）连接固定在斜支撑杆（51）靠近中间的部位，水平拉杆（53）连接斜支撑杆（51）和斜拉杆（52），在斜支撑杆（51）的下端通过设置在楼板（71）或素混凝土墩（72）上的预埋钢筋地锚固定，斜支撑杆（51）上端与柱箍（3）固定连接；

在所述柱柄模板系统中，所述多层板（11）围在柱柄（62）外围，V形面由定型模板（12）拼接固定，多层板（11）和定型模板（12）通过外侧的竖向背楞（2）将其固定，背楞（2）外侧设有横向柱箍（3），柱箍（3）通过平行于Y形柱平面的多个对拉螺栓（41）固定，在V形面底部设有竖向的、下端与柱子主筋拉结的拉结螺栓（42），拉结螺栓（42）上端固定在柱箍（3）上，在柱柄（62）仰面、底面和柱柄侧面设置的斜支撑杆（51）、斜拉杆（52）和水平拉杆（53）将各杆件连接成为一体，斜拉杆（52）连接固定在斜支撑杆（51）靠近中间的部位，水平拉杆（53）连接于斜支撑杆（51）下端并通过设置在楼板（71）的预埋钢筋地锚固定，斜支撑杆（51）上端与柱箍（3）固定连接。

2.根据权利要求1所述的Y型现浇混凝土柱模板系统，其特征在于，在所述分支柱模板系统中，围成柱状体的多层板（11）通过外侧的竖向背楞（2）将其固定，背楞（2）外侧设有横向柱箍（3），柱箍（3）通过对拉螺栓（41）固定，在分支柱（63）底面下设置超出其投影面的多列主支撑立杆（54），在主支撑立杆（54）外侧设置有辅助支撑立杆（55），水平拉杆（53）连接于主支撑立杆（54）和辅助支撑立杆（55），主支撑立杆（54）和辅助支撑立杆（55）上端与柱箍（3）固定连接。

3.根据权利要求1所述的Y型现浇混凝土柱模板系统，其特征在于，柱根模板系统中，所述斜支撑杆（51）、斜拉杆（52）和水平拉杆（53）构成框架支撑体系，均采用φ48×2.5mm钢管支撑，斜柱底面设置5榀斜支撑杆，仰面设3榀斜支撑，每榀2道；其余三面每侧设2榀斜支撑，每榀2道。

4.根据权利要求1所述的Y型现浇混凝土柱模板系统，其特征在于，在所述柱柄模板系统中，在柱柄圆弧的背楞由50mm×100mm的方木平面切出V型槽弯折成而成，与模板紧固连接。

5.根据权利要求2所述的Y型现浇混凝土柱模板系统，其特征在于，在所述分支柱模板系统中，分支柱柱支撑体系采用φ48×2.5mm钢管支撑，斜柱底面设置4榀主支撑杆，每侧外扩1榀作为辅助支撑，其余三面每侧斜支撑间距不的大于1.2m，且每侧部少于2榀，支撑与楼板上预埋螺栓固定牢固。

6.Y型现浇混凝土柱模板系统施工方法，其特征在于，包含如下步骤：

第一步，设计建模：首先依据设计图纸给定的空间坐标，对Y型柱进行三维建模，依据设计给定的坐标，计算处Y型柱各边的直线方程，依据直线方程，结合每节的施工高度及距离，计算出柱体定位坐标；

第二步，放样加工：将Y型柱每个柱面进行放样，将设计给定的坐标转化成具体的模板加工尺寸；

第三步，模板制作：分节在地面上将每一面柱模整体制作成型；

第四步，吊装就位：再由起重机将每一面柱模吊装就位，在施工作业面上将柱模组装成型；

第五步，模板及支撑加固：将初步安装的多层板、背楞、柱箍及各支撑件进行紧固；

第六步，定位控制及精度调整：在Y型柱的钢筋绑扎，模板加固，混凝土浇筑前后都要就行时时的定位测量控制，时时调整施工精度，在支撑架体上与柱顶面平齐的位置固定延伸出木模板，在木模板上放设初步控制线，作为施工定位控制的初步依据，由于架体较高稳定性较差故定位精度相对较低，待工序完成后，再用全站仪进行精确定位，模板加固过程，偏差允许范围控制在3mm左右。

7.根据权利要求6所述的Y型现浇混凝土柱模板系统施工方法，其特征在于，先进行柱根模板系统施工，接着是柱柄模板系统中施工，最后是分支柱模板系统施工。

8.根据权利要求6所述的Y型现浇混凝土柱模板系统施工方法，其特征在于，

进行分支柱分节施工时，在施工条件可以达到相应的施工高度的情况下，尽量减少分支柱的分节次数，减少累计误差量，从10.080m开始分支柱最多的分节施工数为3节，模板标准节为8m，分节施工时，每节模板与下部已有结构的搭接长度不小于0.5m，模板背楞6m交错放置，保证Y型柱分支柱构件整体的顺直。