CN104878766A - 一种长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，滑模主要由侧模和面模组成，侧模与面膜采用互嵌式滑轨连接，滑轨顶面设置U型钉限位孔；面模主要由面板、作业平台、防护栏杆、抹面平台等组成，其中面板采用中空式槽钢架立钢板，钢板内及作业平台下均设置水压囊袋；侧模采用定型组合式框架钢模，外侧设置可调试斜撑，并间隔设置钢板搁置槽，槽内设置水压囊袋；马道处设置同步薄型千斤顶可变式斜向垫撑体。本发明采用侧模自轨式拉模体系，可有效防止混凝土在浇筑过程中上浮，实现多级边坡连续浇筑一次成型，具有较好的经济技术效益。本发明还提供了上述长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系的施工方法。

Description

一种长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系及施工方法

技术领域

本发明涉及一种长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系及施工方法。属于边坡工程领域，适用于建筑物地基降水井封堵处理工程。

背景技术

在大型边坡防护项目中，护坡采用的灌砌石、浆砌石，因人工成本增加、灌砌石混凝土浇筑质量难以保证，问题日益突出，大多数工程已改用混凝土护坡。混凝土边坡整体稳定性要求较高，且长边坡通常分设多级马道，施工时为保证护坡混凝土的整体性和耐久性，常须连续浇筑。

目前长边坡混凝土连续浇筑常采用滑模施工，一般按滑模行走方式分为轨道式和无轨式，按滑模提升动力分为液压千斤顶顶升式和卷扬机牵引式。由于传统轨道式滑模在实际施工过程中工艺较为繁琐，需另设滑行轨道，故一般采用无轨式滑模，传统无轨式滑模利用两侧的木模轨道或已浇块混凝土来支撑、导向和控制混凝土面板的浇筑厚度，其在施工在实际施工操作时难以保证整套滑模体系的稳定性、施工安全性，且对于混凝土的浮托力、混凝土入仓过程中的骨料分离、最大限度减少面板裂缝等一系列问题都难以妥善解决，亦难以保证坡面混凝土一次浇筑成型，同时模板搬运较为不便。

综上所述，已有的边坡混凝土浇筑滑模结构虽能满足一定的边坡混凝土浇筑要求，但在滑模结构稳定性、施工速度、滑模运输效率以及经济效益等方面尚存可改善之处。

鉴于此，目前亟需发明一种结构稳定、施工快捷、混凝土浇筑质量可靠、经济效益优良的边坡混凝土浇筑拉模体系。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构稳定、施工快捷、混凝土浇筑质量可靠、经济效益优良的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系及施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，包括牵引设备及滑模，滑模主要由侧模和面模组成，侧模与面膜采用互嵌式滑轨连接，滑轨顶面设置U型钉限位孔；面模主要由面板、作业平台、防护栏杆、抹面平台等组成，其中面板采用中空式槽钢架立钢板，钢板内及作业平台下均设置面膜水压囊袋；侧模采用定型组合式框架钢模，外侧设置可调试斜撑，并间隔设置钢板搁置槽，槽内设置侧模水压囊袋；马道处设置同步薄型千斤顶可变式斜向垫撑体。

作为优选：所述的中空式槽钢架立面板由上下两块钢板及中间工字钢作肋焊接而成，相邻工字钢间形成中空腔体，空腔内设置面膜水压囊袋，面板前端左右对称设置一个牵引环，牵引环通过牵引绳与牵引设备连接，面板两侧边焊接并锚固面模滑槽。

作为优选：所述的面模中作业平台与抹面平台采用槽钢锚固连接，作业平台设有作业平台护栏，抹面平台均设置抹面平台护栏，且作业平台前端中间设置一个辅助牵引环并通过辅助牵引绳与牵引设备连接。

所述的面模可通过拆卸连接槽钢上的转角螺栓及松解相应节点螺栓整体折叠存放。

所述的定型组合式框架侧模由型钢作外框并内嵌多块小型钢模组成，顶部设置型钢作为侧模轨道梁，侧模外侧间隔设置可调斜撑，斜撑上设置微调接头，斜撑接地端采用滑动可调式并与地锚基座连接，相邻斜撑间设置U型钢板搁置槽。

所述的同步薄型千斤顶可变式斜向垫撑体由上下两个马道接触面板及一个斜向顶升面板组成，上马道接触面板与顶升面板间无连接，其余面板间采用铰接连接，下马道接触面板上设置千斤顶，顶升面板下设置预制垫块。

所述的面模水压囊袋各设置一根注水管，注水管一端插入囊袋内，另一端外露并可与排水管套接。

长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系的施工方法，主要施工步骤如下：

1)定型侧模和面模制作：根据设计图纸，在加工厂内制作滑模，滑模尺寸、刚度必须相关要求，制作完成验收合格后运抵施工现场；

2)坡面处理：根据坡脚护坦基础地质条件及设计要求，采用基础喷射混凝土的方法将基础面初步硬化，便于立模；

3)安装侧模：通过测量放样确定侧模安装位置，立模后用螺栓将相邻的组合侧模初步固定，利用可调斜撑调整模板，使其基本符合结构要求，完成后将连接螺栓及地锚基座紧固，并在钢板搁置槽安装侧模水压囊袋；组合侧模安装必须垂直，误差不大于3mm；

4)架设面层钢筋：利用设置于坡面的锚杆作为支架钢筋，做架立网，安装结构钢筋及分布筋，钢筋接头按规范要求进行焊接，钢筋安装应保证钢筋网平整、牢固，间距符合设计要求，钢筋网间距准确、均匀；

5)安装面模及牵引设备：面模平台在平地上根据浇筑宽度先进行组装，再采用汽车吊将其吊装于组合侧模的侧模轨道梁上，并将卷扬机牵引绳穿系于面板牵引环上；牵引系统安装完毕后，使滑动模板轻轻落在侧模上，再对面模上的面模水压囊袋及上层水压囊袋进行注水加重；

6)拉模浇筑混凝土：通过控制两侧牵引设备同步运行使拉模上行或下行，拉模可按照30～40cm上行一次，在浇筑间歇时每隔30～35min提升一次，避免模板与混凝土粘结，浇筑间歇时通过在滑轨顶面插设U型钉临时固定滑模；

7)拉模过马道提升处理：当拉模提升到马道转角处时，先将辅助牵引环通过辅助牵引绳与牵引设备连接，再安装定型斜向垫撑体来消除第一个拉模变角，在完成马道水平段混凝土浇筑后，通过顶升斜向垫撑体面板滑升到第二级，然后千斤顶匀速卸载缓慢放下拉模降到马道起坡处，继续下料浇筑，持续滑升；

8)收光、压光：在滑模提升一定高度后，人工在抹面平台上对脱模混凝土坡面人工找平、收光、压光，使面板混凝土达到平整美观；

9)滑模换位调离：混凝土达到设计强度要求时开始拆模，拆模前先将模板配重卸载，并通过排水管引流排出所有水压囊袋内的水；面模卸下后拆卸连接槽钢上的转角螺栓，并拧松相应节点上的连接螺栓，将其折叠；解体后的模具吊装至平板车上，转运至下一个施工工作面；

10)混凝土养护：浇筑过程中，在抹面平台进行人工洒水养护，混凝土浇筑至顶后采用无纺布等隔热保温用品进行覆盖，进行常流水养护，并同时辅以人工养护。

本发明的有益效果是：

(1)采用侧模自轨式拉模，侧模与面模采用互嵌式滑轨连接，形成侧模自轨式拉模体系；面模为作业平台和抹面平台一体式；整套系统稳固性好，立模备仓方便快捷，且在施工完成后面模可折叠存放。

(2)中空式槽钢架立钢板面模内及作业平台下均设置互挤式囊袋，囊袋注水后形成平衡压重，侧模外侧底部设置囊袋压重钢板，安装囊袋并注水后形成侧模压重，有效防止混凝土浇筑过程中上浮，保证混凝土的浇筑质量。

(3)采用慢速卷扬机作为拉升动力，可根据混凝土初凝速度快慢灵活控制面模滑升速度，并在侧模滑轨上设置U型钉限位孔，可在混凝土浇筑间歇时通过安插U型钉临时固定滑模，施工操作简便。

(4)本发明在面模上设置过马道辅助牵引绳索，配合内置同步薄型千斤顶可变式斜向垫撑体，减缓拉模变角，使拉模快速通过马道，实现连续滑升，避免混凝土施工缝的设置。

附图说明

图1是本发明长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系示意图；

图2是本发明中面模结构示意图；

图3是本发明中面模折叠示意图；

图4是本发明中侧模可调式斜撑示意图；

图5是本发明中侧模钢板搁置槽示意图；

图6是本发明中水压囊袋注水管及排水管连接示意图；

图7是本发明过马道前滑模结构位置示意图；

图8是本发明过马道后滑模结构位置示意图。

附图标记说明：1-牵引设备，2-设备机架，3-预埋螺杆，4-牵引绳，5-牵引环，6-面板，7-面模水压囊袋，8-上层水压囊袋，9-作业平台，10-钢管，11-作业平台护栏，12-连接槽钢，13-抹面平台，14-抹面平台护栏，15-已浇筑混凝土坡面，16-转角螺栓，17-节点螺栓，18-面模滑槽，19-组合侧模，20-微调接头，21-可调斜撑，22-地锚基座，23-侧模轨道梁，24-侧模水压囊袋，25-压重侧板，26-压重底板，27-地锚，28-注水管，29-排水管，30-注、排水管连接端，31-辅助牵引绳，32-液压千斤顶，33-预制垫块，34-未浇筑混凝土坡面,35-斜向垫撑体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。

本实施方式中滑模构件生产的质量控制要求，钢构件焊接施工技术要求，囊袋注水水压要求等不再赘述，重点阐述本发明的涉及的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系施工的实施方式。

图1是本发明长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系示意图，图2是本发明中面模结构示意图，图3是本发明中面模折叠示意图，图4是本发明中侧模可调式斜撑示意图，图5是本发明中侧模钢板搁置槽示意图，图6是本发明中水压囊袋注水管及排水管连接示意图，图7是本发明过马道前滑模结构位置示意图，图8是本发明过马道后滑模结构位置示意图。参照图1、图4、图7所示的多级长边坡护坡混凝土浇筑滑模结构，主要由面板6、作业平台9、防护栏杆、抹面平台13、组合侧模19、牵引设备1、斜向垫撑体等组成。

如图2所示，面板6采用厚度为10mm、强度等级为Q345钢板作滑行面，[10槽钢作肋焊接成框、厚度为8mm、强度等级为Q345钢板作为背挡面，形成中空的腔体结构，中空腔体内设置面模水压囊袋7。在面板6正前方两端处，焊接两个牵引环5，牵引绳4通过牵引环5与牵引设备1相连。作业平台9宽1m，用角钢焊接成框架，上铺5cm厚木板，作业平台9外侧焊接1.2m高的钢管护栏11，作业平台9下方设置上层水压囊袋8。

如图4、图5所示，单块组合侧模19采用[10型钢焊接成长3200mm、高1000mm的围囹框架，内嵌3015小钢模和1015小钢模，上部设置高100mm的侧模轨道梁23。组合侧模19加工时，在加工厂内定制框架成形，运输到现场拼装，立模安拆过程中不再重新拆卸，整体搬运。组合侧模19背滑轨侧等间距设置强度等级为Q235的压重侧板25及压重底板26并安装侧模水压囊袋24，相邻压重侧板25之间设置背部可调斜撑21，可调斜撑21上设置微调接头20，接地端头采用滑动可调式。并与地锚基座22连接，地锚基座22设置地锚孔，用于钉入地锚，组合侧模19之间连接采用对接螺栓。

拉模安装前，对基础喷射200mm厚的混凝土进行初步硬化，并保持基础面洁净。利用牵引设备1在坡面行走拖运各单块组合侧模19至设计位置，将可调斜撑21的接地端头与地锚基座22连接，地锚基座22设置地锚孔，用于钉入地锚，组合侧模19之间连接采用对接螺栓，并通过人工整体调整组合侧模19，使其基本符合结构要求，再将所有地锚基座22紧固。组合侧模19安装完成后，利用设置于坡面的锚杆作为支架钢筋做架立网。

面模在平地上根据浇筑宽度先进行组装，其中抹面平台13通过连接槽钢12拖挂在作业平台9后部1.2m距离处，再采用汽车吊将其吊装于组合侧模19的侧模轨道梁23上，并将牵引绳4穿系于面板6的牵引环5上。牵引系统安装完毕后，先空载牵引面模上行一段距离，确认其系统可正常运行，然后对所有水压囊袋进行注水施工。至此，施工准备全部结束，进行混凝土浇筑。

混凝土施工时，通过控制两侧牵引设备1同步运行使拉模上行或下行，两台牵引设备1可各自独立运行调整。拉模一般按照30～40cm上行一次，在浇筑间歇时每隔30min提升一次，避免模板与混凝土粘结。在滑模提升一定高度后，人工在抹面平台13上对已浇筑混凝土坡面15人工找平、收光、压光。

如图7、图8所示，当拉模提升到马道转角处时，先将辅助牵引环通过辅助牵引绳31与牵引设备1连接，再安装定型斜向垫撑体来消除第一个拉模变角，在完成马道水平段混凝土浇筑后，通过顶升斜向垫撑体面板滑升到第二级，然后液压千斤顶32匀速卸载缓慢放下拉模降到马道起坡处，继续下料浇筑。

混凝土浇筑至顶后采用无纺布等隔热保温用品进行覆盖，在面板6顶部通过供水花管进行常流水养护，并同时辅以人工养护。当混凝土达到设计强度要求时开始拆模，并开始下一仓号准备。拆模前先将模板配重卸载，并通过排水管29引流排出所有水压囊袋内的水，并整体吊起，拆解牵引绳4，同时拆卸连接槽钢12上的转角螺栓16及拧松松解相应节点螺栓17等，将面膜整体折叠运输至下一施工场地。

长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系及施工方法的施工主要步骤如下：

1)定型侧模和面模制作：根据设计图纸，在加工厂内制作滑模，滑模尺寸、刚度必须相关要求，制作完成验收合格后运抵施工现场。

2)坡面处理：根据坡脚护坦基础地质条件及设计要求，采用基础喷射混凝土的方法将基础面初步硬化，便于立模。

3)安装侧模：通过测量放样确定组合侧模19安装位置，立模后用螺栓将相邻的侧模初步固定，利用可调斜撑21调整模板，使其基本符合结构要求，完成后将连接螺栓及地锚紧固，并在钢板搁置槽安装侧模水压囊袋24；侧模安装必须垂直，误差不大于3mm。

4)架设面层钢筋：利用设置于坡面的锚杆作为支架钢筋，做架立网，安装结构钢筋及分布筋，钢筋接头按规范要求进行焊接，钢筋安装应保证钢筋网平整、牢固，间距符合设计要求，钢筋网间距准确、均匀。

5)安装面模及牵引设备：面模在平地上根据浇筑宽度先进行组装，再采用汽车吊将其吊装于侧模自轨上，并将卷扬机牵引绳穿系于面板牵引环5上。牵引系统安装完毕后，使滑动模板轻轻落在侧模上，再对面模上的囊袋进行注水加重。

6)拉模浇筑混凝土：通过控制两侧牵引设备同步运行使拉模上行或下行，拉模可按照30～40cm上行一次，在浇筑间歇时每隔30min提升一次，避免模板与混凝土粘结，浇筑间歇时通过在滑轨顶面插设U型钉临时固定滑模。

7)拉模过马道提升处理：当拉模提升到马道转角处时，先将辅助牵引环通过辅助牵引绳31与牵引设备1连接，再安装定型斜向垫撑体来消除第一个拉模变角，在完成马道水平段混凝土浇筑后，通过顶升斜向垫撑体面板滑升到第二级，然后液压千斤顶32匀速卸载缓慢放下拉模降到马道起坡处，继续下料浇筑，持续滑升。

8)收光、压光：在滑模提升一定高度后，人工在抹面平台13上对已浇筑混凝土坡面15人工找平、收光、压光，使面板混凝土达到平整美观。

9)滑模换位调离：混凝土达到设计强度要求时开始拆模，面模卸下后拆卸连接槽钢12上的转角螺栓16，并拧松相应节点上的连接螺栓，将其折叠。解体后的模具吊装至平板车上，转运至下一个施工工作面。

10)混凝土养护：浇筑过程中，在抹面平台13进行人工洒水养护，混凝土浇筑至顶后采用无纺布等隔热保温用品进行覆盖，进行常流水养护，并同时辅以人工养护。

Claims (8)

1.一种长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，包括牵引设备及滑模，其特征在于：滑模主要由侧模和面模组成，侧模与面膜采用互嵌式滑轨连接，滑轨顶面设置U型钉限位孔；面模主要由面板(6)、作业平台(9)、防护栏杆(11)、抹面平台(13)等组成，其中面板(6)采用中空式槽钢架立钢板，钢板内及作业平台下均设置面膜水压囊袋(7)；侧模采用定型组合式框架钢模，外侧设置可调试斜撑(21)，并间隔设置钢板搁置槽，槽内设置侧模水压囊袋(24)；马道处设置同步薄型千斤顶可变式斜向垫撑体(35)。

2.根据权利要求1所述的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，其特征在于：所述的中空式槽钢架立面板由上下两块钢板及中间工字钢作肋焊接而成，相邻工字钢间形成中空腔体，空腔内设置面膜水压囊袋(7)，面板(6)前端左右对称设置一个牵引环(5)，牵引环(5)通过牵引绳(4)与牵引设备(1)连接，面板(6)两侧边焊接并锚固面模滑槽(18)。

3.根据权利要求1所述的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，其特征在于：所述的面模中作业平台(9)与抹面平台(13)采用槽钢锚固连接，作业平台(9)设有作业平台护栏，抹面平台(13)均设置抹面平台护栏(14)，且作业平台(13)前端中间设置一个辅助牵引环并通过辅助牵引绳(31)与牵引设备(1)连接。

4.根据权利要求1所述的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，其特征在于：所述的面模可通过拆卸连接槽钢(12)上的转角螺栓(16)及松解相应节点螺栓整体折叠存放。

5.根据权利要求1所述的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，其特征在于：所述的定型组合式框架侧模由型钢作外框并内嵌多块小型钢模组成，顶部设置型钢作为侧模轨道梁(23)，侧模外侧间隔设置可调斜撑(21)，斜撑(21)上设置微调接头(20)，斜撑(21)接地端采用滑动可调式并与地锚基座(22)连接，相邻斜撑(21)间设置U型钢板搁置槽。

6.根据权利要求1所述的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，其特征在于：所述的同步薄型千斤顶可变式斜向垫撑体由上下两个马道接触面板及一个斜向顶升面板组成，上马道接触面板与顶升面板间无连接，其余面板间采用铰接连接，下马道接触面板上设置千斤顶(32)，顶升面板下设置预制垫块(33)。

7.根据权利要求1所述的长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系，其特征在于：所述的面模水压囊袋(7)各设置一根注水管(28)，注水管(28)一端插入囊袋内，另一端外露并可与排水管(29)套接。

8.一种权利要求1～7任一所述长边坡护坡混凝土连续快速浇筑拉模体系的施工方法，其特征在于，主要施工步骤如下：

1)定型侧模和面模制作：根据设计图纸，在加工厂内制作滑模，滑模尺寸、刚度必须相关要求，制作完成验收合格后运抵施工现场；

2)坡面处理：根据坡脚护坦基础地质条件及设计要求，采用基础喷射混凝土的方法将基础面初步硬化，便于立模；

3)安装侧模：通过测量放样确定侧模安装位置，立模后用螺栓将相邻的组合侧模(19)初步固定，利用可调斜撑(21)调整模板，使其基本符合结构要求，完成后将连接螺栓及地锚基座(22)紧固，并在钢板搁置槽安装侧模水压囊袋(24)；组合侧模(19)安装必须垂直，误差不大于3mm；

4)架设面层钢筋：利用设置于坡面的锚杆作为支架钢筋，做架立网，安装结构钢筋及分布筋，钢筋接头按规范要求进行焊接，钢筋安装应保证钢筋网平整、牢固，间距符合设计要求，钢筋网间距准确、均匀；

5)安装面模及牵引设备(1)：面模平台(13)在平地上根据浇筑宽度先进行组装，再采用汽车吊将其吊装于组合侧模(19)的侧模轨道梁(23)上，并将卷扬机牵引绳(4)穿系于面板牵引环(5)上；牵引系统安装完毕后，使滑动模板轻轻落在侧模上，再对面模上的面模水压囊袋(7)及上层水压囊袋(8)进行注水加重；

6)拉模浇筑混凝土：通过控制两侧牵引设备(1)同步运行使拉模上行或下行，拉模可按照30～40cm上行一次，在浇筑间歇时每隔30～35min提升一次，避免模板与混凝土粘结，浇筑间歇时通过在滑轨顶面插设U型钉临时固定滑模；

7)拉模过马道提升处理：当拉模提升到马道转角处时，先将辅助牵引环通过辅助牵引绳(31)与牵引设备(1)连接，再安装定型斜向垫撑体来消除第一个拉模变角，在完成马道水平段混凝土浇筑后，通过顶升斜向垫撑体面板滑升到第二级，然后千斤顶(32)匀速卸载缓慢放下拉模降到马道起坡处，继续下料浇筑，持续滑升；

8)收光、压光：在滑模提升一定高度后，人工在抹面平台(13)上对脱模混凝土坡面(15)人工找平、收光、压光，使面板混凝土达到平整美观；

9)滑模换位调离：混凝土达到设计强度要求时开始拆模，拆模前先将模板配重卸载，并通过排水管(29)引流排出所有水压囊袋内的水；面模卸下后拆卸连接槽钢(12)上的转角螺栓(16)，并拧松相应节点上的连接螺栓，将其折叠；解体后的模具吊装至平板车上，转运至下一个施工工作面；

10)混凝土养护：浇筑过程中，在抹面平台进行人工洒水养护，混凝土浇筑至顶后采用无纺布等隔热保温用品进行覆盖，进行常流水养护，并同时辅以人工养护。