CN105862602A - 空心混凝土斜塔的翻转式模板系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空心混凝土斜塔的翻转式模板系统及施工方法，该系统包括承重竖钢楞(12)，承重竖钢楞(12)的下半部与斜塔(13)已浇筑好的节段连接，承重竖钢楞(12)的上半部与搭设好内模面板(1)及外模面板(3)但未浇筑混凝土的节段连接；该方法的关键为保留刚浇筑的节段的内外模面板系统，拆掉刚浇筑的节段下方的那个节段的内外模面板系统；将拆掉的内外模面板系统翻到刚浇筑的节段上方重新安装起来，且绑扎钢筋笼并在钢筋笼上固定该节段的承重锚栓(11)，将承重竖钢楞(12)的下半部与刚浇筑砼的节段固定，将承重竖钢楞(12)的上半部与未浇筑的节段固定，再浇筑混凝土。该系统和方法能降低附墙负荷。

Description

空心混凝土斜塔的翻转式模板系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域中的空心混凝土斜塔的施工技术，具体讲是一种空心混凝土斜塔的翻转式模板系统及空心混凝土斜塔的模板系统的施工方法。

背景技术

随着国家建设事业的发展，尤其是道路桥梁等交通工程基础设施建设的蓬勃发展，斜拉桥也得到越来越广泛的应用。斜拉桥结构中存在高耸的空心混凝土桥塔，用来挂住吊索以支承桥面板，随着桥塔两侧桥面板的跨度不同，需要将桥塔设置成锥形的斜塔。现有技术的空心混凝土斜塔是采用液压爬模装置来施工的。

但现有技术的液压爬模式施工装置及施工方法存在以下弊端：首先，该液压爬模装置由于结构复杂，包括了模板系统、架体、操作平台、液压爬升装置等，故自重较大，一个机位的自重约数顿，自重加上施工负荷导致附墙负荷更大，而由于是塔身是倾斜的，上述附墙负荷会在斜塔根部形成较大弯矩，产生较大的拉应力引起该部位混凝土开裂，使得斜塔结构的施工存在不安全因素；其次，液压爬模装置的造价高，加大了施工成本；而且，由于斜塔是上小下大的锥形结构，斜塔的水平截面尺寸不断在收缩，这样，也需要内外侧模板形状不断收缩，而液压爬模系统显然更适合直上直下的结构而不适应上小下大的锥形结构。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是，提供一种能降低附墙负荷、避免塔身根部混凝土开裂、降低施工成本、且便于调节内外侧模板位置的空心混凝土斜塔的翻转式模板系统。

本发明的一个技术解决方案是，提供一种空心混凝土斜塔的翻转式模板系统，它包括内模面板、内模方木楞、外模面板、外模方木楞，内模方木楞内侧压紧有内模水平钢楞，外模方木楞外侧压紧有外模水平钢楞，内模水平钢楞和外模水平钢楞之间经对拉螺栓固定，两相邻的内模面板之间设有一个内阴角模；两相邻的外模水平钢楞之间设有一个转角面板围檩，转角面板围檩内穿有一根外模角拉杆，外模角拉杆的两端分别与两根外模水平钢楞对拉固定；

内模面板和外模面板之间绑扎有钢筋笼，钢筋笼上固定有伸出外模面板的承重锚栓；

该模板系统还包括承重竖钢楞，承重竖钢楞的下半部与锚固在斜塔已浇筑好的节段的承重锚栓连接，承重竖钢楞的上半部与搭设好内模面板及外模面板但未浇筑混凝土的节段的承重锚栓连接；

该模板系统沿水平截面的长度方向还设有螺纹伸缩式的水平钢管支撑，水平钢管支撑的两端分别与位于斜塔水平截面长度方向两端的两块内模面板抵紧。

本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种能降低附墙负荷、避免塔身根部混凝土开裂、降低施工成本、且便于调节内外侧模板位置的空心混凝土斜塔的模板系统的施工方法。

本发明的另一个技术解决方案是，提供一种空心混凝土斜塔的模板系统的施工方法，其步骤包括：

a、在施工好的桥梁箱梁上搭设落地钢管扣件式内脚手架和外脚手架，两者随着斜塔往上施工而不断爬高，并在箱梁上固定塔吊；

b、从箱梁上向上搭设落地式内外模面板系统，并绑扎钢筋笼，且将承重锚栓与钢筋笼固定，再浇筑斜塔初始节段的混凝土，使得承重锚栓锚固在斜塔的初始节段的混凝土内；

c、拆掉初始节段的下半段的内外模面板系统，而初始节段上半段的内外模面板系统仍然保留；

d、将上一步中拆卸的内模面板、内模方木楞和内阴角模用塔吊吊运并安装在上一节段的高度，用对拉螺栓经内模水平钢楞将内模面板、内模方木楞初步固定，且用水平钢管支撑将位于斜塔水平截面长度方向两端的两块内模面板抵紧；再绑扎上一节段的钢筋笼，并在钢筋笼上固定承重锚栓，然后将上一步拆掉的外模面板、外模方木楞用塔吊吊运并安装在上一节段的高度，并利用对拉螺栓固定好外模水平钢楞并利用外模角拉杆固定好转角面板围檩；从第二节段起的每一个节段的高度均为初始节段高度的一半；

e、将承重竖钢楞的下半部套入初始阶段上半段的承重锚栓并用双螺帽固定，将承重竖钢楞的上半部套入上一节段的承重锚栓并用双螺帽固定，并浇筑混凝土，使得第二节段浇筑混凝土时的施工荷载与模板自重传递给初始节段已砼硬化的部分；

f、拆掉承重竖钢楞，保留刚浇筑的节段的内外模面板系统，拆掉刚浇筑的节段下方的那个节段的内外模面板系统；

g、将拆掉的内外模面板系统翻到刚浇筑的节段上方重新安装起来，构成上一节段的内外模面板系统，且绑扎钢筋笼并在钢筋笼上固定该节段的承重锚栓，且在该节段的内外模面板系统安装时，选择更小型号的外模角拉杆、转角面板围檩和内阴角模，且缩短水平钢管支撑，使得该节段的水平横截面面积变小；

h、将承重竖钢楞的下半部套入刚浇筑砼且已达一定强度的节段的承重锚栓并用双螺帽固定，将承重竖钢楞的上半部套入未浇筑的节段的承重锚栓并用双螺帽固定，再浇筑混凝土，使得正在浇筑混凝土的节段的施工荷载与模板自重传递给下一节段砼已硬化的部分；

i、重复步骤f～h，直至斜塔最高一个节段浇筑完成。

本发明空心混凝土斜塔的翻转式模板系统及其施工方法与现有技术相比，具有以下优点和效果。

首先，该模板系统的自重轻，仅仅由木质模板及小号型钢楞组成，而且脚手架又是独立搭建，尽可能减少了斜塔结构的施工负荷，且施工负载由承重钢竖楞传递给下一节硬化部分，负荷分布合理，避免斜塔根部混凝土开裂，杜绝施工的不安全因素；而且利用独立塔吊循环式翻转提升模板系统，7天左右可以施工一个节段，由于模板系统自重轻，工人装卸也方便，施工效率快；并且，该模板系统结构简单，成本低，况且，模板周转利用率也比较高，40度米的斜塔仅仅用两套3米高的模板系统即可施工到顶；而且，该结构能方便灵活的更换小型号的外模角拉杆、转角面板围檩和内阴角模，且缩短水平钢管支撑，以获得斜塔下大上小的锥形效果。

作为改进，承重竖钢楞包括两根并排的工字钢和将两工字钢的翼缘板固定的连接板，两工字钢并排形成口字型长孔，口字型长孔内焊接有十字型的钢隔板，钢隔板支承在承重锚栓上，上述结构，装配方便，承载力强，稳定可靠。

附图说明

图1是本发明空心混凝土斜塔的翻转式模板系统的水平截面的剖视结构示意图。

图2是本发明空心混凝土斜塔的翻转式模板系统的正视结构示意图。

图3是本发明空心混凝土斜塔的翻转式模板系统安装在斜塔上的正视结构示意图。

图4是本发明空心混凝土斜塔的翻转式模板系统的承重竖钢楞的俯视放大结构示意图。

图中所示1、内模面板，2、内模方木楞，3、外模面板，4、外模方木楞，5、内模水平钢楞，6、外模水平钢楞，7、对拉螺栓，8、内阴角模，9、转角面板围檩，10、外模角拉杆，11、承重锚栓，12、承重竖钢楞，13、斜塔，14、水平钢管支撑，15、连接板，16、钢隔板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明空心混凝土斜塔的翻转式模板系统，它包括内模面板1、固定在内模面板1上的内模方木楞2、外模面板3和固定在外模面板3上的外模方木楞4。内模方木楞2内侧压紧有内模水平钢楞5，外模方木楞4外侧压紧有外模水平钢楞6，内模水平钢楞5和外模水平钢楞6之间经对拉螺栓7固定。具体的说，内模水平钢楞5由两根水平的圆钢管构成，对拉螺栓7内端设山形梢扣，山形梢扣扣住两圆钢管，外模水平钢楞6可以由两根水平槽钢构成，对拉螺栓7外端设螺帽，螺帽扣住两槽钢。

两相邻的内模面板1之间设有一个内阴角模8。两相邻的外模水平钢楞6之间设有一个转角面板围檩9，转角面板围檩9内穿有一根外模角拉杆10，外模角拉杆10的两端分别与两相邻的外模水平钢楞6对拉固定。转角面板围檩9用来约束转角处的外模面板3和外模方木楞4。

内模面板1和外模面板3之间绑扎有钢筋笼，钢筋笼上固定有伸出外模面板3的承重锚栓11。

该模板系统还包括承重竖钢楞12，承重竖钢楞12的下半部与锚固在斜塔13已浇筑好的节段的承重锚栓11连接，承重竖钢楞12的上半部与搭设好内外模面板系统但未浇筑混凝土的节段的承重锚栓11连接。

该模板系统沿水平截面的长度方向还设有螺纹伸缩式的水平钢管支撑14，水平钢管支撑14的两端分别与位于斜塔13水平截面长度方向两端的两块内模面板1抵紧。螺纹伸缩是指该水平钢管支撑14由外螺纹杆和内螺纹套筒旋合而成，通过旋转螺纹改变该水平钢管支撑14的整体长度。

承重竖钢楞12包括两根并排的工字钢和将两工字钢的翼缘板固定的连接板15，更具体的说，两根工字钢的两上翼缘板由一块连接板15固定而两下翼缘板由另一块连接板15固定。

两工字钢并排形成口字型长孔，口字型长孔内焊接有十字型的钢隔板16，钢隔板16支承在承重锚栓11上。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明空心混凝土斜塔的模板系统的施工方法，其步骤如下。

a、在施工好的桥梁箱梁上搭设落地钢管扣件式内脚手架和外脚手架，内脚手架和外脚手架分别位于斜塔13的内部和外缘，两者随着斜塔13往上施工而不断爬高，也就是说，随着后期斜塔13不断向上浇筑，内外脚手架也不断向上搭设，并在桥梁箱梁上固定塔吊作为垂直运输材料的机具。

b、从箱梁上向上按照常规方式搭设落地式内外模面板系统，并绑扎钢筋笼，且将承重锚栓11与钢筋笼固定，再浇筑斜塔13初始节段的混凝土，使得承重锚栓11锚固在斜塔13的初始节段的混凝土内。

c、拆掉初始节段的下半段的内外模面板系统，而初始节段上半段的内外模面板系统仍然保留；如初始阶段为6米，上3米的模板系统保留而下3米的模板系统拆卸。

d、将上一步中拆卸的内模面板1、内模方木楞2和内阴角模8用塔吊吊运并由站在脚手架上的工人安装在上一节段的高度及位置，用对拉螺栓7经内模水平钢楞5将内模面板1及内模方木楞2初步固定，且用水平钢管支撑14将位于斜塔13水平截面长度方向两端的两块内模面板1抵紧；再绑扎上一节段的钢筋笼，并在钢筋笼上固定承重锚栓11，然后将上一步拆掉的外模面板3、外模方木楞4用塔吊吊运并人工安装在上一节段的高度及位置，并利用对拉螺栓7固定好外模水平钢楞6并利用外模角拉杆10固定好转角面板围檩9；从第二节段起的每一个节段的高度均为初始节段高度的一半；如后续的二、三、四等节段高度为3米。

e、将承重竖钢楞12的下半部套入初始阶段上半段的承重锚栓11并用双螺帽固定，将承重竖钢楞12的上半部套入上一节段的承重锚栓11并用双螺帽固定，并浇筑混凝土，使得第二节段浇筑混凝土时的施工荷载与模板自重传递给第一节段砼已硬化的部分。

f、拆掉承重竖钢楞12，保留刚浇筑的节段的内外模面板系统，拆掉刚浇筑的节段下方的那个节段的内外模面板系统。

g、将拆掉的内外模面板系统由塔吊翻到刚浇筑砼且已达一定强度的节段上方由脚手架上的工人人工重新安装起来，构成上一节段的内外模面板系统，且绑扎钢筋笼并在钢筋笼上固定该节段的承重锚栓11，且在该节段的内外模面板系统安装时，选择更小型号的外模角拉杆10、转角面板围檩9和内阴角模8，且缩短水平钢管支撑14，使得该节段的水平横截面面积变小。

h、将承重竖钢楞12的下半部套入刚浇筑砼且已达一定强度的节段的承重锚栓11并用双螺帽固定，将承重竖钢楞12的上半部套入未浇筑的砼节段的承重锚栓11并用双螺帽固定，再浇筑混凝土，使得正在浇筑混凝土的节段的施工荷载与模板自重传递给下一节段砼已硬化的部分。承重竖钢楞12也是由塔吊吊运的，而安装则由站在脚手架上的工人手动完成。

i、重复步骤f～h，直至斜塔13最高一个节段浇筑完成。

Claims (3)

1.一种空心混凝土斜塔的翻转式模板系统，它包括内模面板(1)、内模方木楞(2)、外模面板(3)、外模方木楞(4)，内模方木楞(2)内侧压紧有内模水平钢楞(5)，外模方木楞(4)外侧压紧有外模水平钢楞(6)，内模水平钢楞(5)和外模水平钢楞(6)之间经对拉螺栓(7)固定，其特征在于：两相邻的内模面板(1)之间设有一个内阴角模(8)；两相邻的外模水平钢楞(6)之间设有一个转角面板围檩(9)，转角面板围檩(9)内穿有一根外模角拉杆(10)，外模角拉杆(10)的两端分别与两根外模水平钢楞(6)对拉固定；

内模面板(1)和外模面板(3)之间绑扎有钢筋笼，钢筋笼上固定有伸出外模面板(3)的承重锚栓(11)；

该模板系统还包括承重竖钢楞(12)，承重竖钢楞(12)的下半部与锚固在斜塔(13)已浇筑好的节段的承重锚栓(11)连接，承重竖钢楞(12)的上半部与搭设好内模面板(1)及外模面板(3)但未浇筑混凝土的节段的承重锚栓(11)连接；

该模板系统沿水平截面的长度方向还设有螺纹伸缩式的水平钢管支撑(14)，水平钢管支撑(14)的两端分别与位于斜塔(13)水平截面长度方向两端的两块内模面板(1)抵紧。

2.根据权利要求1所述的空心混凝土斜塔的翻转式模板系统，其特征在于：承重竖钢楞(12)包括两根并排的工字钢和将两工字钢的翼缘板固定的连接板(15)，两工字钢并排形成口字型长孔，口字型长孔内焊接有十字型的钢隔板(16)，钢隔板(16)支承在承重锚栓(11)上。

3.一种空心混凝土斜塔的模板系统的施工方法，其特征在于：其步骤包括：

a、在施工好的桥梁箱梁上搭设落地钢管扣件式内脚手架和外脚手架，两者随着斜塔(13)往上施工而不断爬高，并在箱梁上固定塔吊；

b、从箱梁上向上搭设落地式内外模面板系统，并绑扎钢筋笼，且将承重锚栓(11)与钢筋笼固定，再浇筑斜塔(13)初始节段的混凝土，使得承重锚栓(11)锚固在斜塔(13)的初始节段的混凝土内；

c、拆掉初始节段的下半段的内外模面板系统，而初始节段上半段的内外模面板系统仍然保留；

d、将上一步中拆卸的内模面板(1)、内模方木楞(2)和内阴角模(8)用塔吊吊运并安装在上一节段的高度，用对拉螺栓(7)经内模水平钢楞(5)将内模面板(1)、内模方木楞(2)初步固定，且用水平钢管支撑(14)将位于斜塔(13)水平截面长度方向两端的两块内模面板(1)抵紧；再绑扎上一节段的钢筋笼，并在钢筋笼上固定承重锚栓(11)，然后将上一步拆掉的外模面板(3)、外模方木楞(4)用塔吊吊运并安装在上一节段的高度，并利用对拉螺栓(7)固定好外模水平钢楞(6)并利用外模角拉杆(10)固定好转角面板围檩(9)；从第二节段起的每一个节段的高度均为初始节段高度的一半；

e、将承重竖钢楞(12)的下半部套入初始阶段上半段的承重锚栓(11)并用双螺帽固定，将承重竖钢楞(12)的上半部套入上一节段的承重锚栓(11)并用双螺帽固定，并浇筑混凝土，使得第二节段浇筑混凝土时的施工荷载与模板自重传递给初始节段砼已硬化的部分；

f、拆掉承重竖钢楞(12)，保留刚浇筑的节段的内外模面板系统，拆掉刚浇筑的节段下方的那个节段的内外模面板系统；

g、将拆掉的内外模面板系统翻到刚浇筑的节段上方重新安装起来，构成上一节段的内外模面板系统，且绑扎钢筋笼并在钢筋笼上固定该节段的承重锚栓(11)，且在该节段的内外模面板系统安装时，选择更小型号的外模角拉杆(10)、转角面板围檩(9)和内阴角模(8)，且缩短水平钢管支撑(14)，使得该节段的水平横截面面积变小；

h、将承重竖钢楞(12)的下半部套入刚浇筑砼且已达一定强度的节段的承重锚栓(11)并用双螺帽固定，将承重竖钢楞(12)的上半部套入未浇筑的节段的承重锚栓(11)并用双螺帽固定，再浇筑混凝土，使得正在浇筑混凝土的节段的施工荷载与模板自重传递给下一节段砼已硬化的部分；

i、重复步骤f～h，直至斜塔(13)最高一个节段浇筑完成。