CN106592426A - 横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系及施工方法，包括以下结构：台座,带肋板搁置型钢，底模，下侧模，剪力槽下口模板，钢筋搁置槽，上侧模，定位销，挡浆板，端模，钢筋定型模架,活动式剪力槽上口模板，振动整平装置等。本发明包括以下步骤：1)台座制作，2)底模安装，3)钢筋绑扎，4)侧模安装，5)混凝土浇筑，6)养生及模板拆除，7)横向预应力施工。本发明的一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系及施工方法具有环境友好、施工方便、造价低廉等优点。

Description

横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系及施工方法

技术领域

本发明涉及一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系的施工方法，适用于规模化大宽度等、变截面桥面板的预制，对于无调平层板形构件及其他类似桥梁也可适用。

背景技术

随着工业化的不断发展，桥梁工程中越来越多的使用钢混组合梁结构。而钢混组合梁施工中，传统的桥面板大部分采用普通钢筋混凝土小节段预制施工，随着桥梁工程对工厂化、标准化的精细化程度要求越来越高，突显出传统预制施工工艺施工精细化的局限性。如何提高桥面板的预制质量，控制好桥面板预制的精度，利用预应力材料性能，减少混凝土、钢材使用量，提高结构实体稳定性，成为桥面板预制控制的关键。

传统普通钢筋混凝土小节段桥面板预制基数大，混凝土、钢材使用量大，工厂化、标准化、精细化程度欠缺，桥面板的质量和生产率严重制约桥梁工程施工进度。具体表现在传统的预制施工中，桥面板钢筋骨架加工定位精度不高，造成后期相邻板钢筋对接调整、焊接工作量大；浇筑混凝土后成品尺寸精度不高，造成后期桥面平整度合格率较低；同时消耗大量人力，工作效率较低。

综上所述，已有的桥面板预制施工方法施工效率低下，且质量普遍不高。鉴于此，目前亟需发明一种采取横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制施工，整个生产过程施工工效高，降低了混凝土、钢材使用量，同时提高了产品质量和精度的施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采取横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制施工，整个生产过程施工工效高，降低了混凝土、钢材使用量，同时提高了产品质量和精度的施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系，所述模板体系由台座,带肋板搁置型钢，底模，下侧模，剪力槽下口模板，上侧模，挡浆板，端模，活动式剪力槽上口模板，振动整平装置等组成。

所述的台座地面以下设置有台座基础，台座内设置有台座钢筋，台座上侧预埋有预埋螺杆、角钢、预埋环形钢筋。

所述的下侧模内侧设置有钢筋搁置槽，所述的上侧模由钢板背楞,L形端头法兰板，定位销，耳板，连接螺杆，吊点，钢垫板，挡浆板等组成，侧模侧面设置有梳型孔，顶部设置有辅助型钢，侧模通过通长连接钢筋与钢筋连成一个整体。

钢筋采用钢筋定型模架绑扎，模架包括钢筋限位槽，桁架等。

剪力槽口模板由加劲骨架，快易收口网，活动式剪力槽上口模板，可调节螺栓，栓件等组成。

所述振动整平装置由振捣器、整平梁，操作提拉件，滑块、透气孔等组成，同时底模底部型钢框格梁按规律布置附着式高频振动器。

本发明还提供了上述一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系的施工方法，其主要施工步骤如下：

1)台座制作：台座下埋式布置，采用C30钢筋混凝土制作，台座基础呈双条形基础平行布置。为便于底模与台座固定，台座顶面预埋角钢，角钢与台座钢筋通过预埋螺杆连成整体，角钢上预埋环形钢筋。台座中间设置行走检修通道，做好排水处理，以便于安装和工人维护。

2)底模安装：模板采用底模包侧模形式，底模系统由底模、下侧模、剪力槽下口模板组成。底模分节段制作，节段间通过螺栓和定位销锁紧，面板拼缝采用焊接连接，焊缝打磨平整，底模支点与台座底面预埋角钢通过带肋板搁置型钢连接。下侧模高50mm，上口按钢筋直径和布置间距开出钢筋搁置槽，用于钢筋骨架底层钢筋定位。下侧模按桥面板尺寸，用螺栓和定位销锁紧在底模上。剪力槽下口模板按剪力槽设计尺寸，用螺栓和定位销锁紧在底模上，精准定位剪力槽，接缝处垫制橡胶垫防止漏浆。

3)钢筋绑扎：钢筋定型模架上设置纵、横向钢筋限位槽以及模桁架。底层钢筋网绑扎完成后，将制作好的快易收口网及其加劲骨架安放到剪力槽设计位置，然后绑扎上层钢筋网。钢筋骨架成形后，按图纸设计安装预应力管道，管道通过U形钢筋定位。快易收口网通过定型胎具制作成型，安装时与钢筋、管道交叉部位开孔穿入。

4)侧模安装：侧模系统由上侧模、端模、挡浆板、活动式剪力槽上口模板组成。上侧模分节段制作，每两个梳形孔中间设置一道背楞，背楞高度与上侧模高度一致，上侧模节段端头的法兰板形状设置为倒L形，用于垫制薄钢板。上侧模使用下插法安拆，节段间用螺栓和定位销锁紧固定。端模为单节整体成型，挡浆板采用上下口按钢筋布距开设半圆槽口，涂抹稀释缓凝剂后密贴于侧模内侧，并用螺栓紧固。剪力槽上口框架采用角钢制作成型，按钢筋布距开设槽口，固定于上层钢筋网片上，内置可调节螺栓四个角落设置栓件与加劲骨架连接。

5)混凝土浇筑：浇筑混凝土，由于构件厚度较薄，为确保混凝土密实性、平整性，采用“三振”底面附着振、表面振动整平装置及插入振结合的施工方法进行控制。即以底面附着高频振动器为主，呈梅花形布设，混凝土浇筑时依序开启振捣器；附着振盲点、钢筋密集区采用插入振辅助振捣；表面采用振动整平装置整平。混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养护。

6)模板拆除：待混凝土强度达到规定要求后，方可进行侧模板的拆除，采用人工配合龙门吊拆除模板

7)横向预应力施工：横向预应力分阶段施工，张拉后，随即进行孔道压浆，以防止锈蚀，压浆施工采用智能压浆机与专用压浆料，压浆结束后及时对封锚部位进行封锚。

本发明具有以下的特点和有益效果：

(1)应用数控设备进行钢筋加工制作，在自创的定型胎架中利用限位装置，确保了钢筋骨架及定位质量。

(2)采用自创高精度框架结构组合钢模板，运用侧模下插法安拆新技术，保证了预制构件的成型质量。

(3)应用快易收口网新材料，实现了剪力槽精确定位，解决了槽口处模板安拆难题及钢筋和剪力钉碰撞问题。

(4)混凝土浇筑应用“三振”(底面附着振、表面整平梁、插入振)组合振捣工艺，确保桥面板构件混凝土密实和表面平整。

附图说明

图1是本发明横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制支模体系结构示意图；

图2是台座示意图；

图3是竖向连接型钢结构示意图；

图4是底模示意图；

图5是高频附着式振捣器布置示意图；

图6是下侧模结构示意图；

图7是上侧模结构示意图；

图8是挡浆板示意图；

图9是端模示意图；

图10是钢筋定型模架示意图；

图11是快易收口网示意图；

图12是剪力槽伤口模板示意图；

图13,14是振动整平装置示意图；

图15是本发明施工工艺流程图。

图中：1-台座，2-台座基础，3-台座钢筋，4-预埋螺杆，5-角钢，6-带肋板搁置型钢，7-底模，8-下侧模，9-剪力槽下口模板，10-钢筋搁置槽，11-上侧模，12-背楞，13-法兰板，14-梳型孔，15-定位销，16-耳板，17-连接螺杆，18-吊点，19-钢垫板，20-挡浆板，21-端模，22-钢筋定型模架，23-钢筋限位槽，24-桁架，25-加劲骨架，26-快易收口网，27-活动式剪力槽上口模板，28-可调节螺栓，29-栓件，30-振捣器，31-整平梁，32-操作提拉件，33-滑块，34-肋板，35-预埋环形钢筋，36-透气孔，37-辅助型钢，38-通长连接钢筋，39-型钢框格梁，40-附着式高频振动器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

图1是本发明横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制支模体系结构示意图；图2是台座示意图；图3是竖向连接型钢结构示意图；图4是底模示意图；图5是高频附着式振捣器布置示意图；图6是下侧模结构示意图；图7是上侧模结构示意图；图8是挡浆板示意图；图9是端模示意图；图10是钢筋定型模架示意图；图11是快易收口网示意图；图12是剪力槽伤口模板示意图；图13,14是振动整平装置示意图。

参照图1-14所示的横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系，包括台座1,带肋板34搁置型钢6，底模7，下侧模8，剪力槽下口模板9，上侧模11，挡浆板20，端模21，活动式剪力槽上口模板27，振动整平装置等。

台座1地面以下设置有台座基础2，台座内设置有台座钢筋3，台座上侧预埋有预埋螺杆4、角钢5、预埋环形钢筋35。

下侧模8内侧设置有钢筋搁置槽10，所述的上侧模11由钢板背楞12,L形端头法兰板13，定位销15，耳板16，连接螺杆17，吊点18，钢垫板19，挡浆板20等组成，侧模侧面设置有梳型孔14，顶部设置有辅助型钢37，侧模通过通长连接钢筋38与钢筋连成一个整体。

钢筋采用钢筋定型模架22绑扎，模架包括钢筋限位槽23，桁架24等。

剪力槽口模板由加劲骨架25，快易收口网26，活动式剪力槽上口模板27，可调节螺栓28，栓件29等组成。

振动整平装置由振捣器30、整平梁31，操作提拉件32，滑块33、透气孔36等组成，同时底模底部型钢框格梁39按规律布置附着式高频振动器40。

如图15所示，横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系施工步骤如下：

1台座制作：台座1净宽2200mm，净高1500mm，下埋式布置，顶面标高高出地面500mm，采用C30钢筋混凝土制作，台座基础2呈双条形基础平行布置，单侧基础宽600mm。为便于底模与台座固定，台座顶面预埋∠100×8mm角钢5，角钢与台座钢筋3通过预埋螺杆4连成整体，平整度＜3mm，角钢上环形钢筋35直径不小于10mm，纵向间距不大于300mm，以保证底模调节反拱时不脱焊。台座中间设置行走检修通道，做好排水处理，以便于安装和工人维护。

2底模安装：模板采用底模包侧模形式，型腔成形精度≤0.1mm，制作误差不大于2mm。底模7系统由底模、下侧模8、剪力槽下口模板9组成。底模分节段制作，面板采用δ12mm厚钢板，背楞采用I20型钢，节段间通过螺栓和定位销15锁紧，面板拼缝采用焊接连接，焊缝打磨平整，底模支点与台座底面预埋角钢通过带肋板搁置型钢6连接。底模节段拼装采用吊机，人工配合，全站仪精确放样，水准仪控制平面高程，底模平整度控制≤3mm。

下侧模高50mm，上口按钢筋直径和布置间距开出半圆形槽口，用于钢筋骨架底层钢筋定位。下侧模按桥面板尺寸，用螺栓和定位销锁紧在底模上。为便于砼构件脱模，下侧模竖向呈5°角向外倾斜。

剪力槽下口模板按剪力槽设计尺寸，采用δ25mm厚钢板制作，用螺栓和定位销锁紧在底模上，精准定位剪力槽，接缝处垫制橡胶垫防止漏浆。

3钢筋绑扎：钢筋定型模架上设置纵、横向钢筋限位槽23以及模桁架24。底层钢筋网绑扎完成后，将制作好的快易收口网26及其加劲骨架25安放到剪力槽设计位置，然后绑扎上层钢筋网，钢筋骨架成形尺寸允许误差±10mm。钢筋骨架成形后，按图纸设计安装预应力管道，管道通过U形钢筋定位，定位布置间距500mm。快易收口网通过定型胎具制作成型，安装时与钢筋、管道交叉部位开孔穿入。钢筋骨架使用多吊点吊具转运，为防止起吊点处绑扎脱落和钢筋变形，吊点附近钢筋绑扎点需进行焊接加强处理。

4侧模安装：侧模系统由上侧模11、端模21、挡浆板20、活动式剪力槽上口模板27组成。上侧模分节段制作，高度为图纸设计桥面板厚度减去下侧模高度，节段长度以1.5～2m左右为宜，面板采用δ12mm厚钢板，梳形孔结构，梳形孔14上小下大便于安装和定位上层钢筋，背楞12采用δ8mm钢板，每两个梳形孔中间设置一道背楞，背楞高度与上侧模高度一致，上侧模节段端头的法兰板13形状设置为倒L形，下口距底模间距10～20mm为宜，用于垫制薄钢板19。上侧模使用下插法安拆，节段间用螺栓和定位销15锁紧固定。端模为单节整体成型，面板采用δ12mm厚钢板，锚盒及背楞采用δ8mm钢板。挡浆板采用δ6mm厚钢板，上下口按钢筋布距开设半圆槽口，涂抹稀释缓凝剂后密贴于侧模内侧，并用螺栓紧固。剪力槽上口框架采用角钢制作成型，按钢筋布距开设槽口，固定于上层钢筋网片上，内置可调节螺栓28四个角落设置栓件29与加劲骨架25连接。

5)混凝土浇筑：混凝土为自拌C50混凝土，塌落度5-8cm，混凝土配方采用低水灰比(水灰比为0.3)，胶凝材料用量≥490kg/m3。拌制时使用搅拌效率高、均匀性好的强制式搅拌机，搅拌时间比普通混凝土延长40s，搅拌中确保混合料(水泥、砂、碎石)的干拌时间≥30s，使混合料达到充分的均匀性，然后将组合材料搅拌成分布均匀、颜色一致的混凝土，总的搅拌时间≥3.5min。混凝土浇筑连续进行，一次成型不设施工缝。由于构件厚度较薄，为确保混凝土密实性、平整性，采用“三振”(底面附着振、表面振动整平装置及插入振)结合的施工方法进行控制。即以底面附着高频振动器40为主，呈梅花形布设，混凝土浇筑时依序开启振捣器，各振点振捣时间控制在15s左右；附着振盲点、钢筋密集区采用插入振辅助振捣，各振点振捣时间约20～30s；表面采用振动整平装置整平。混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养护。

6)模板拆除：待混凝土强度达到规定要求后，方可进行侧模板的拆除。采用人工配合龙门吊拆除模板，拆模时利用工具先将模板与混凝土表面松开，使空气进入砼体与模板间流动，混凝土缓缓降温、干燥，然后移除模板，不宜直接使混凝土与外界直接接触。

7)横向预应力施工：横向预应力分阶段施工，使转运桥面板时具有足够的应力储备，同时减少混凝土徐变收缩造成的预应力损失，提升了构件整体稳定性。张拉采用单根单端交错法进行施工。张拉后，随即进行孔道压浆，以防止锈蚀，压浆施工采用智能压浆机与专用压浆料，压浆结束后及时对封锚部位进行封锚。

Claims (3)

1.一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系，其特征在于：包括台座(1)、带肋板搁置型钢(6)、底模(7)、下侧模(8)、上侧模(11)、挡浆板(20)、端模(21)、剪力槽口模板、面板主体钢筋和振动整平装置；所述的台座(1)地面以下设置有台座基础(2)，台座内设置有台座钢筋(3)，台座上侧预埋有预埋螺杆(4)、角钢(5)和预埋环形钢筋(35)；所述的下侧模(8)内侧设置有钢筋搁置槽(10)，所述的上侧模(11)主要由钢板背楞(12)、L形端头法兰板(13)、定位销(15)、耳板(16)、连接螺杆(17)、吊点(18)、钢垫板(19)和挡浆板(20)组成，侧模(11)侧面设置有梳型孔(14)，顶部设置有辅助型钢(37)，侧模(11)通过通长连接钢筋(38)与面板主体钢筋连成一个整体；剪力槽口模板主要由加劲骨架(25)、快易收口网(26)、活动式剪力槽上口模板(27)、剪力槽下口模板(9)、可调节螺栓(28)和栓件(29)组成；所述振动整平装置主要由振捣器(30)、整平梁(31)，操作提拉件(32)，滑块(33)、透气孔(36)组成，同时底模底部型钢框格梁(39)按规律布置附着式高频振动器(40)。

2.根据权利要求1所述的横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系，其特征在于：面板主体钢筋采用钢筋定型模架(22)绑扎，模架包括钢筋限位槽(23)和桁架(24)。

3.一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

1)台座制作：台座(1)下埋式布置，采用钢筋混凝土制作，台座基础(2)呈双条形基础平行布置；台座顶面预埋角钢(5)，角钢(5)与台座钢筋(3)通过预埋螺杆(4)连成整体，角钢(5)上预埋环形钢筋(35)；台座(1)中间设置行走检修通道，做好排水处理；

2)底模安装：模板采用底模包侧模形式，底模(7)系统由底模、下侧模(8)、剪力槽下口模板(9)组成；底模分节段制作，节段间通过螺栓和定位销(15)锁紧，面板拼缝采用焊接连接，焊缝打磨平整，底模支点与台座底面预埋角钢通过带肋板搁置型钢(6)连接；下侧模上口按钢筋直径和布置间距开出钢筋搁置槽(10)，用于钢筋骨架底层钢筋定位；下侧模按桥面板尺寸，用螺栓和定位销(15)锁紧在底模上；剪力槽下口模板(9)按剪力槽设计尺寸，用螺栓和定位销锁紧在底模(7)上，精准定位剪力槽，接缝处垫制橡胶垫防止漏浆；

3)钢筋绑扎：钢筋定型模架上设置纵、横向钢筋限位槽(23)以及模桁架(24)；底层钢筋网绑扎完成后，将制作好的快易收口网(26)及其加劲骨架(25)安放到剪力槽设计位置，然后绑扎上层钢筋网；钢筋骨架成形后，按图纸设计安装预应力管道，管道通过U形钢筋定位；快易收口网(26)通过定型胎具制作成型，安装时与钢筋、管道交叉部位开孔穿入；

4)侧模安装：侧模系统由上侧模(11)、端模(21)、挡浆板(20)、活动式剪力槽上口模板(27)组成；上侧模(11)分节段制作，每两个梳形孔(14)中间设置一道背楞(12)，背楞高度与上侧模高度一致，上侧模节段端头的法兰板(13)形状设置为倒L形，用于垫制薄钢板(19)；上侧模(11)使用下插法安拆，节段间用螺栓和定位销(15)锁紧固定；端模为单节整体成型，挡浆板(20)采用上下口按钢筋布距开设半圆槽口，涂抹稀释缓凝剂后密贴于侧模(11)内侧，并用螺栓紧固；剪力槽上口框架采用角钢制作成型，按钢筋布距开设槽口，固定于上层钢筋网片上，内置可调节螺栓(28)四个角落设置栓件(29)与加劲骨架(25)连接；

5)混凝土浇筑：浇筑混凝土，以底面附着高频振动器(40)为主，呈梅花形布设，混凝土浇筑时依序开启振捣器；附着振盲点、钢筋密集区采用插入振辅助振捣；表面采用振动整平装置整平；混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养护；

6)模板拆除：待混凝土强度达到规定要求后，方可进行侧模板的拆除，采用人工配合龙门吊拆除模板；

7)横向预应力施工：横向预应力分阶段施工，张拉后，随即进行孔道压浆，以防止锈蚀，压浆施工采用智能压浆机与专用压浆料，压浆结束后及时对封锚部位进行封锚。