CN104314048A - 气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造及施工方法，型腔模包括骨架和气囊，型腔模将预埋在一期混凝土断面处的紫铜止水片卡在凹槽内，在型腔模气囊内设定气压，分层浇筑二期混凝土，在混凝土初凝后，释放气囊内的气压，吊出型腔模，即可在二期混凝土断面形成半圆型腔，在半圆型腔内注入熔融沥青即可达到止水作用；本发明可以解决水利工程因地层不均匀沉降或错动引起的变形缝渗水问题，型腔模可重复利用。

Description

气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造及施工方法

技术领域

本发明涉及一种地下/水下建筑防水装置，特别涉及一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造及施工方法。

背景技术

在现有的混凝土结构中，例如挡水坝、蓄水池、地铁、涵洞、水闸、隧道等地下、水下工程中，由于不能连续浇筑或由于地基沉降(地震)的变形，或由于温度的变化引起的混凝土构件的热胀冷缩等原因，在浇筑时常故意留有变形缝，这些缝隙要采取防渗漏措施，防止外部水或地下水渗漏到结构空间中，现在的通常做法是，在一期混凝土和二期混凝土间设置混凝土槽，槽内设软沥青及紫铜片或橡胶止水片，然而，此法需要预先预制混凝土槽，为了使混凝土槽与二期混凝土能紧密结合，需要对混凝土槽外围3面进行凿毛处理，这样就会延长工期和增加人工，同时由于混凝土槽一般每段长度(高度)只有50-100cm，变形缝隙要由多个混凝土槽连接构成，因此会产生多条横向缝隙，以及多个混凝土槽的不规则变形，会造成后序灌注软沥青的跑冒现象，且很难清理；而采用专利申请号2014100489253的以槽钢代替混凝土槽的技术，虽然比原施工方法可以节省费用和缩短工期，但是由于槽钢要留存在坝体内，不可以重复利用，还是造成浪费，因此急需一种可以在二期混凝土断面预制出置容沥青的型腔设备。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造及施工方法，本发明的型腔模可以在二期混凝土断面预置出一个半圆形型腔，灌入沥青即可，并且型腔模使用后取出可以多次重复使用，采用本型腔模的垂直止水结构可以满足多种地况/地层不均匀沉降或错动、伸缩位移等，可以节省材料费用和缩短工期。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造方法，所述的型腔模包括骨架和气囊，其特征在于包括如下工艺和步骤：

1)骨架制作：骨架为矩形钢板，厚度2-4mm，长度大于变形缝高度20-40cm，在中部折出/焊接凹槽，凹槽深度为15-30cm，凹槽宽度5-10cm，骨架含凹槽宽度30-50cm，在骨架的两侧纵向间隔一定距离设置固定孔，在骨架的上端凹槽上设置吊孔，在骨架的下端设置底座，所述的底座的半径等于所述凹槽的深度，骨架的两侧边设置45°倒角；

2)气囊制作：气囊为橡胶浇铸，为半圆或大半椭圆柱形，其平面的中部纵向设有气囊凹槽，气囊凹槽的尺寸与骨架凹槽匹配，其凹槽壁和两侧壁的厚度大于前壁圆弧的厚度，一般气囊凹槽和两侧壁厚是前壁圆弧处厚度的2倍，并两侧壁逐渐向前壁圆弧变薄；所述的气囊其上端设有气门嘴，下端设有密封的底，气囊的纵向平面的两侧设有数个固定点，各固定点的位置、尺寸同对应的骨架的固定孔并匹配；为了方便脱模和达到一定强度，所述的气囊选用橡胶材质，并在气囊壁内部夹有纵横的增强纤维丝，为了使沥青在混凝土型腔内的黏连性更好，可在气囊圆弧外表面分布设有凸起，凸起可以是圆点状，或呈纵向或横向的凸出表面的格条，脱模后可在型腔内形成凹点或凹槽，以增加沥青的粘结力。

3)型腔模的组装：将气囊凹槽对准骨架凹槽，气囊底部设置在骨架底座上，位于气囊后面平面的固定点卡进设置在骨架对应的固定孔中组装成一体即形成型腔模。

本发明还公布了一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的施工方法，包括如下工艺和步骤：

1)一期混凝土浇筑：将止水紫铜片有折角的一边预设在混凝土变形缝的断面处，紫铜片纵向设置于混凝土断面宽度的中间，其宽度预埋一半，凸出一半，固定模板和止水片后浇筑一期混凝土；

2)型腔模的设置：一期混凝土凝固数天，在混凝土断面处设置型腔模，型腔模的骨架凹槽卡在一期混凝土断面凸出的紫铜片上，在骨架两侧的混凝土断面上设置沥青油毛毡；

3)气囊加压：在设置好的型腔模的气囊内从设置在气囊上部的气门嘴加入压缩空气，气囊形成一定气压；

4)二期混凝土浇筑：设置好气囊气压和模板后，二期混凝土根据断面高度分层浇筑，每次每层50cm左右，等下层初凝具有一定硬度后再浇筑上一层，直至达到需要的高度；

5)型腔形成:在二期混凝土初凝后，放出气囊内气压，在骨架的吊孔中设置吊钩，吊出型腔模，在二期混凝土断面处形成半圆形型腔；

6)灌注沥青：在半圆形型腔内灌满熔融沥青，冷却即可；

7)在设置多个变形缝时，重复上述步骤1-6，沥青做一次灌注或数次灌注；吊出的型腔模及时清理、保养，储存，以利重复利用。

本发明的有益效果

1.采用本发明的型腔模预置方式，使得一、二期混凝土浇筑方便，断面整齐；

2.型腔模使用后吊出二期混凝土即可以重复使用，可以节约资源减少浪费；

3.可以解决挡水坝、蓄水池、地铁、涵洞、水闸、隧道等地下、水下工程中的永久缝的渗漏问题；

4.与传统施工方法比较，因其不需预制混凝土槽，可以减少预制混凝土槽所需的人工、机械、模板等费用；

5.又因不需预留槽钢在内部，节省金属材料消耗；

6.采用本方法施工把以前在关键线路上的施工工序，变为非关键线路工序，节省了工期，产生了很大的经济效益和社会效益。

7.本发明技术可以解决多种地况/地层不均匀沉降或由于温度的变化引起的混凝土构件的热胀冷缩等原因引起的变形缝渗漏问题；也可以预防因地震等自然灾害引起的断面接口错动、变形导致的渗漏问题。

附图说明

图1是本发明的型腔模的骨架的俯视结构示意图，其中可见凹槽和底板；

图2是图1的带有凹槽一面的立体结构示意图，可见底板半径与凹槽高度相同；

图3是图1的半圆柱平面一面的立体结构示意图，可见骨架的两侧纵向间隔一定距离设置有固定孔；

图4是本发明的型腔模的气囊凸出面立体结构示意图，可见气囊外圆设有凸起；

图5是本发明的型腔模的气囊半圆柱平面立体结构示意图，可见气囊凹槽和两侧的固定点；

图6是本发明的型腔模组装后凸出面立体结构示意图，其中可见骨架上部高出气囊上部一定距离，一般高出20-40cm即可，以方便吊装；

图7是本发明的型腔模组装后另一面平面立体结构示意图，其中可见气囊平面的固定点与骨架平面的固定孔配合、气囊中部的凹槽与骨架中部的凹槽配合；

图8是本发明的型腔模俯视结构示意图，其中可见气囊平面的固定点凸出于骨架固定孔，以保证不会脱出引起变形；

图9是图8A处放大结构示意图，可见骨架侧边设有45°倒角；

图10是本发明的型腔模横截面结构示意图，可见气囊凹槽和两侧的壁厚比前面圆弧处厚，并两侧逐渐向前面圆弧变薄；

图11是本发明的型腔模设置在一期混凝土断面处的立体结构示意图，其中凸出的止水片设置于骨架的凹槽中，骨架高于混凝土断面的止水片一定高度；

图12是本发明的型腔模设置在一期和二期混凝土断面处的俯视结构示意图，其中凸出的止水片设置于骨架的凹槽中；

图13是本发明的型腔模脱模并吊出后，在二期混凝土断面处预置的半圆形型腔内注满沥青后的俯视结构示意图，其中止水片一半位于一期混凝土中，凸出的一半位于型腔内的沥青中；

图14是本发明的另一款大半圆的型腔模示意图，其中可见气囊为大半椭圆型，可以配套应用于坝体窄的工程，可以为两侧留出更大的混凝土墙体，具有增强坝体的作用。

图中序号：1.骨架，2.凹槽，3.底座，4.固定孔，5.吊孔，6.气囊凹槽，7.前壁，8.气门嘴，9.凸起，10.固定点，11.侧壁，12.一期混凝土，13.止水紫铜片，14.沥青油毛毡，15.二期混凝土，16.沥青，17.大半椭圆型腔模气囊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1，参考附图：一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造方法，所述的型腔模包括骨架1和气囊，其特征在于包括如下工艺和步骤：

1)骨架1制作：骨架1为矩形钢板，厚度2-4mm，长度大于变形缝高度20-40cm，在中部折出凹槽2，或者焊接出凹槽2，凹槽2深度为15-30cm，凹槽2宽度5-10cm，骨架1含凹槽2宽度30-50cm，在骨架1的两侧纵向间隔一定距离设置固定孔4，在骨架1的上端凹槽5上设置吊孔8，在骨架1的下端设置底座3，所述的底座3的半径等于所述凹槽2的深度，骨架1的两侧边设置45°倒角；

2)气囊制作：气囊为橡胶浇铸，气囊为半圆或大半椭圆柱形，其平面的中部纵向设有气囊凹槽6，气囊凹槽6的尺寸与骨架1凹槽2匹配，其凹槽壁和两侧壁11的厚度大于前壁7圆弧的厚度，一般凹槽2壁厚和两侧壁11厚度是前壁7圆弧厚度的2倍，其两侧壁11厚到前壁7厚度是从厚到薄是一个渐变过程；所述的气囊其上端设有气门嘴8，下端设有密封的底，气囊的纵向平面的两侧设有数个固定点10，各固定点10的位置、尺寸同对应的骨架1的固定孔4并匹配；气囊含上、下端头的气囊壁内部夹有增强纤维丝，其圆弧外表面设有凸起9；

3)型腔模的组装：将气囊凹槽6对准骨架1凹槽2，气囊底部设置在骨架1底座3上，位于气囊后面平面的固定点10卡进设置在骨架1对应的固定孔4中组装成一体即制作完成型腔模。

本实施例还公布了上述气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的施工方法，包括如下工艺和步骤：

1)一期混凝土12浇筑：将止水紫铜片13有折角的一边预设在混凝土变形缝的断面处，紫铜片纵向设置于混凝土断面宽度的中间，其宽度预埋一半，凸出一半，固定模板和止水紫铜片13后浇筑一期混凝土12；

2)型腔模的设置：一期混凝土12凝固数天，在混凝土断面处设置型腔模，型腔模的骨架1凹槽2卡在一期混凝土12断面凸出的止水紫铜片13上，在骨架1两侧的混凝土断面上设置沥青油毛毡14；

3)气囊加压：在设置好的型腔模的气囊内从设置在气囊上部的气门嘴8加入压缩空气，气囊形成一定气压；

4)二期混凝土15浇筑：设置好气囊气压和模板后，二期混凝土15根据断面高度分层浇筑，一般每次、每层50cm左右，等下层初凝具有一定硬度后再浇筑上一层，直至达到需要的高度；

5)型腔形成:在二期混凝土15初凝后，一般20℃24小时，放出气囊内气压，在骨架1的吊孔5中设置吊钩，吊出型腔模，在二期混凝土15断面处形成半圆形型腔；

6)灌注沥青16：在半圆形型腔内灌满熔融的30号建筑沥青16，视施工现场温度冷却时间一般2-12小时即可；

7)当混凝土工程长度较长，需要设置多个变形缝时，重复上述步骤1-6，沥青16可做一次灌注或数次灌注；吊出的型腔模及时清理、保养，储存，以利重复利用。

当应用于较窄坝体工程时，可以选择大半椭圆型腔模气囊17，其细长型腔可以为两侧留出更大的混凝土墙体，具有增强霸体整体强度的作用，一般型腔两侧混凝土墙体大于20cm即可。

本发明的骨架高度一般为2.5M，气囊高度2.0M，每次架膜可浇筑2.0M混凝土墙体，如墙体超过2.0M,拆模后，提高2.0M，重复前述施工方法，直到满足墙体高度；该紫铜止水片和水平止水片连接采用现场焊接。

本发明不需预制混凝土槽，可以缩短工期20-30天；型腔模可以重复使用；可以在挡水坝、蓄水池等围坝挡土墙施工、也可用于地铁、涵洞、水闸、隧道等地下、水下等各种混凝土工程变形缝止水的应用，变形缝整齐不渗漏；采用本技术可以解决地层不均匀沉降导致的变形缝渗漏水问题，或因环境温度的变化引起的混凝土构件的热胀冷缩导致的变形缝渗漏问题；也可以预防因地震等自然灾害引起的变形缝断面接口错动、移位等变形等导致的渗漏问题。

Claims (2)

1.一种气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的制造方法，所述的型腔模包括骨架和气囊，其特征在于包括如下工艺和步骤：

1)骨架制作：骨架为矩形钢板，厚度2-4mm，长度大于变形缝高度20-40cm，在中部折出/焊接凹槽，凹槽深度为15-30cm，凹槽宽度5-10cm，骨架含凹槽宽度30-50cm，在骨架的两侧纵向间隔一定距离设置固定孔，在骨架的上端凹槽上设置吊孔，在骨架的下端设置底座，所述的底座的半径等于所述凹槽的深度，骨架的两侧边设置45°倒角；

2)气囊制作：气囊为橡胶浇铸，气囊为半圆或大半椭圆柱形，其平面的中部纵向设有气囊凹槽，气囊凹槽的尺寸与骨架凹槽匹配，其凹槽壁和两侧壁的厚度大于前壁圆弧的厚度；所述的气囊其上端设有气门嘴，下端设有密封的底，气囊的纵向平面的两侧设有数个固定点，各固定点的位置、尺寸同对应的骨架的固定孔并匹配；气囊含上、下端头的气囊壁内部夹有增强纤维丝，其圆弧外表面设有凸起；

3)型腔模的组装：将气囊凹槽对准骨架凹槽，气囊底部设置在骨架底座上，位于气囊后面平面的固定点卡进设置在骨架对应的固定孔中组装成一体即制作完成型腔模。

2.上述气囊式混凝土工程变形缝止水型腔模的施工方法，包括如下工艺和步骤：

1)一期混凝土浇筑：将止水紫铜片有折角的一边预设在混凝土变形缝的断面处，紫铜片纵向设置于混凝土断面宽度的中间，其宽度预埋一半，凸出一半，固定模板和止水紫铜片后浇筑一期混凝土；

2)型腔模的设置：一期混凝土凝固数天，在混凝土断面处设置型腔模，型腔模的骨架凹槽卡在一期混凝土断面凸出的止水紫铜片上，在骨架两侧的混凝土断面上设置沥青油毛毡；

3)气囊加压：在设置好的型腔模的气囊内从设置在气囊上部的气门嘴加入压缩空气，气囊形成一定气压；

4)二期混凝土浇筑：设置好气囊气压和模板后，二期混凝土根据断面高度分层浇筑，每次每层50cm左右，等下层初凝具有一定硬度后再浇筑上一层，直至达到需要的高度；

5)型腔形成:在二期混凝土初凝后，放出气囊内气压，在骨架的吊孔中设置吊钩，吊出型腔模，在二期混凝土断面处形成半圆形型腔；

6)灌注沥青：在半圆形型腔内灌满熔融沥青，冷却即可；

7)在设置多个变形缝时，重复上述步骤1-6，沥青做一次灌注或数次灌注；吊出的型腔模及时清理、保养，储存，以利重复利用。