CN106677133B - 大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置及施工方法，门架与外模固定连接，门架的横梁通过多个内模拉杆与内模固定连接，在外模的底部设有底部支架；外模与内模之间设有多个预埋式拉条螺杆；内模的顶部设有向内弯折的弯折部；内模拉杆的底部设有弯钩，弯钩勾住内模内侧的横向围囹，并与横向围囹固定连接，内模拉杆穿过内模的弯折部，内模拉杆还穿过横梁和垫块后与螺母固定连接。施工方法包括以下步骤：厂内加工模板支撑装置；调整内模和外模的位置至设计尺寸后，安装立柱、横梁；安装内模拉杆，槽身浇筑，通过以上步骤实现大跨度多肋预制渡槽的浇筑尺寸精确、无变形。克服现有技术中多肋预制渡槽在浇筑过程中的变形。

Description

大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置及施工方法

技术领域

本发明涉及大跨度渡槽施工技术领域，特别是一种可用于水利、水电、桥涵等施工的大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置及施工方法。

背景技术

在公路桥梁、水利渡槽等领域工程建设中，预制槽身构件在场内集中预制后吊装投入工程使用已是一种日趋成熟的技术和工艺。水利工程渡槽的预制技术与桥梁相比，其显著特点是渡槽是过水结构物，防渗要求高，因此预制构件的尺寸精度要求严格，在进行多肋预制渡槽结构预制时，必须做好模板的安装精度及固定支撑，渡槽浇筑时不能出现模板变形或者上浮等问题，选择合理的模板支撑结构及防变形方法尤为重要。

例如某水利工程采用了槽身预制技术，单槽横断面尺寸：内轮廓6.5m×5.0m（净宽×净高），外轮廓 8.7m×7.1～6.6m，底板厚 0.4m，边墙厚度为 0.5m，空槽重量约1200t。槽身横向、纵向、竖向均施加预应力。纵向、横向预应力采用 fptk=1860kPa 级钢绞线，竖向预应力采用 PSB1080 直径PS32 精轧螺纹预应力钢筋。槽身长30m。因渡槽结构采用了多肋薄壁结构，因此内外模采用了组合定型钢模板，单块模板长度为1.92m，采用型钢及锁定螺栓固定，模板支撑和防变形要求高。

中国专利文献CN 202192682 U公开了一种用于渡槽模具的内模支撑系统，包含 ：大梁，所述大梁固定在内模相对着的侧模板之间 ；若干组伸缩臂组，每组伸缩臂组中包含至少一对伸缩臂，所述一对伸缩臂对称设置在内模相对着的侧模板上，其中伸缩臂的一端固定在内模侧模板上，另一端固定在大梁上；吊装系统，设置在渡槽模具外，通过悬挂装置承载大梁。采用上述结构的内模支撑系统改变了传统预制箱梁模具内模自重由底模承载的方式，有效的保证了渡槽内腔混凝土的浇注质量。但是该结构中，对大梁的刚度要求较高，这增大了大梁的尺寸，也增加了整个模板的重量，设置的伸缩臂装置结构较为复杂，增加了施工成本。而且渡槽浇筑的尺寸精度除了内模的位置关系和变形，还需要考虑外模的变形和位置关系，以及内、外模之间的相对位置关系，以及浇筑过程中内模受到的浮力的影响，并且还需要降低整个模板的重量，以减少模板自重对变形量的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置及施工方法，能够克服现有技术中多肋预制渡槽在浇筑过程中的变形，且便于快速安装和拆卸，能够有效保证预制渡槽的模板不变形，不上浮，防止出现侧向位移，浇筑后的结构尺寸符合设计要求，提高工程施工质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，包括多个沿外模布置的门架，门架与外模固定连接，门架的横梁通过多个内模拉杆与内模固定连接，在外模的底部设有底部支架；

外模与内模之间设有多个预埋式拉条螺杆；

内模的顶部设有向内弯折的弯折部；

所述的内模拉杆中，内模拉杆的底部设有弯钩，弯钩勾住内模内侧的横向围囹，并与横向围囹固定连接，内模拉杆穿过内模的弯折部，内模拉杆还穿过横梁和垫块后与螺母固定连接。

优选的方案中，所述的门架中，立柱的两端固设有法兰板，立柱的底部通过法兰板与底座固定连接，立柱的顶部通过法兰板与横梁固定连接；

所述的横梁为至少两根背靠背固定的型钢，在两根型钢之间设有供内模拉杆穿过的间隙。

优选的方案中，所述立柱通过多根撑杆与外模固定连接；

所述的撑杆为可调螺杆或碗扣式连接的脚手架钢管；

立柱上还设有多个用于与斜拉钢丝绳连接的斜拉孔。

优选的方案中，底部支架的顶部设有用于调节高度的可调支座，可调支座上设有多根支架横梁，支架横梁上设有多根支架纵梁，支架纵梁与外模的底部接触。

优选的方案中，所述的可调支座中，螺杆套在底部支架的支架立管内，支架立管的顶部管口设有调节螺母，调节螺母与螺杆螺纹连接，螺杆的顶端与卡座底部的旋转座固定连接，螺杆的顶端与卡座之间形成可相对转动，不可轴向移动的连接结构，卡座卡在支架横梁上。

优选的方案中，所述的预埋式拉条螺杆中，第二螺杆位于内模与外模之间，第二螺杆上设有手柄，第二螺杆的端头设有连接螺母套筒，

第一螺杆的一端穿过内模与连接螺母套筒连接，另一端穿过横向围囹与自锁螺母连接；

第三螺杆的一端穿过外模与连接螺母套筒连接，另一端穿过横向围囹与自锁螺母连接。

一种采用上述的大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置的施工方法，包括以下步骤：

一、厂内加工模板支撑装置；

二、外模拼装到位后，确定支撑装置的最佳安装位置，在预制场地面安装底座；

三、调整内模和外模的位置至设计尺寸后，安装立柱；

四、安装横梁；

五、安装内模拉杆，内模拉杆底部勾住内模内侧的横向围囹，并与横向围囹固定连接，内模拉杆的顶部与横梁用螺母初步固定；

六、逐节安装内模拉杆到位，再精准调节各内模拉杆与横梁连接松紧程度一致；

七、安装撑杆连接立柱与外模；

八、用钢丝绳将立柱与地面预先埋设的基座固定连接；

九、开始槽身浇筑，每隔一段时间检查各个螺母，存在松动时及时紧固；

通过以上步骤实现大跨度多肋预制渡槽的浇筑尺寸精确、无变形。

优选的方案中，步骤三中，外模支撑在底部支架的顶部，调整可调支座，使外模底部可靠支撑。

优选的方案中，还设有多个基墩，外模底部两侧支承在基墩上。

优选的方案中，步骤九中，每2-3小时检查一次各个连接螺母。

本发明提供的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置及施工方法，通过采用上述的结构和方法，能够克服现有技术中多肋预制渡槽在浇筑过程中的变形。能够在施工过程中快速安装和取出预制渡槽，也便于模板的快速安装和拆卸。能够有效保证预制渡槽的模板不变形，不上浮，防止出现侧向位移，浇筑后的结构尺寸符合设计要求，提高了工程施工质量。相对于现有技术中的方案，本发明简化了相关的支撑结构，也降低了施工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明整体结构的横截面示意图。

图2为本发明中内模拉杆的结构示意图。

图3为外模的立面结构示意图。

图4为本发明中立柱和横梁的侧视示意图。

图5为图1中的A-A剖视示意图。

图6为图1中的B-B剖视示意图。

图7为图1中C处的局部放大示意图。

图8为图1中D处的局部放大示意图。

图中：立柱1，斜拉孔101，撑杆102，横梁2，内模拉杆3，弯钩31，垫块32，螺母33，内模4，外模5，预埋式拉条螺杆6，自锁螺母61，第一螺杆62，连接螺母套筒63，第二螺杆64，手柄65，第三螺杆66，横向围囹7，底部支架8，可调支座9，卡座91，旋转座92，螺杆93，调节螺母94，支架立管95，支架横梁10，底座11，支架纵梁12，基墩13。

具体实施方式

实施例1：

如图1~6中，一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，包括多个沿外模5布置的门架，门架与外模5固定连接，门架的横梁2通过多个内模拉杆3与内模4固定连接，在外模5的底部设有底部支架8；

外模5与内模4之间设有多个预埋式拉条螺杆6；

内模4的顶部设有向内弯折的弯折部；

所述的内模拉杆3中，内模拉杆3的底部设有弯钩31，弯钩31勾住内模4内侧的横向围囹7，并与横向围囹7固定连接，内模拉杆3穿过内模4的弯折部，内模拉杆3还穿过横梁2和垫块32后与螺母33固定连接。由此结构，以较轻的重量即实现了外模和内模4的可靠固定，并确保了外模与内模4之间的相对位置，外模和内模4得到可靠支撑，较小了外模和内模4的变形量。

优选的方案中如图1~4，所述的门架中，立柱1的两端固设有带螺栓孔的法兰板，立柱1的底部通过带螺栓孔的法兰板与底座11固定连接，立柱1的顶部通过带螺栓孔的法兰板与横梁2固定连接；连接的螺栓采用加劲螺栓。底座11为预埋在地下，并可靠锚固的螺栓连接座板。

所述的横梁2为至少两根背靠背固定的型钢，在与立柱1进行连接的位置焊接有带螺栓孔的法兰板，在两根型钢之间设有供内模拉杆3穿过的间隙。

如图4中，多根立柱1还通过多根纵梁互相连接，组成立体的框架结构，在框架两端的位置，还设有用于加固结构的斜撑。

优选的方案如图1中，所述立柱1通过多根撑杆102与外模5固定连接；

所述的撑杆102为可调螺杆或碗扣式连接的脚手架钢管；以便于调节和安装拆卸。

立柱1上还设有多个用于与斜拉钢丝绳连接的斜拉孔101。由此结构，便于与斜拉钢丝绳固定连接，以避免整个支撑装置和模板出现侧向位移。

优选的方案如图1、7中，底部支架8的顶部设有用于调节高度的可调支座9，可调支座9上设有多根支架横梁10，支架横梁10上设有多根支架纵梁12，支架纵梁12与外模5的底部接触。由此结构，便于对外模5提供可靠支撑，使受力均匀，也便于将外模5的底部调平。

优选的方案如图7中，所述的可调支座9中，螺杆93套在底部支架8的支架立管95内，支架立管95的顶部管口设有调节螺母94。进一步优选的，在管口与调节螺母94之间还设有推力轴承，以减少摩擦力。调节螺母94与螺杆93螺纹连接，螺杆93的顶端与卡座91底部的旋转座92固定连接，螺杆93的顶端与卡座91之间形成可相对转动，不可轴向移动的连接结构，卡座91卡在支架横梁10上。在调节螺母94上设有手柄，由此结构，施工人员通过转动调节螺母94，即可调节支架纵梁12顶部高程，从而调节对于外模5的支承高度。

优选的方案如图1、8中，所述的预埋式拉条螺杆6中，第二螺杆64位于内模4与外模5之间，第二螺杆64上设有手柄65，第二螺杆64的端头设有连接螺母套筒63，

第一螺杆62的一端穿过内模4与连接螺母套筒63连接，另一端穿过横向围囹7与自锁螺母61连接；

第三螺杆66的一端穿过外模5与连接螺母套筒63连接，另一端穿过横向围囹7与自锁螺母61连接。由此结构，便于定位内模4与外模5之间的相对位置，并且在施工完成后，能够方便地取下第一螺杆62和第三螺杆66，以水泥浆填补凹坑，而无需对螺杆周围混凝土进行打洞，无需对螺杆进行切割。

实施例2：

在实施例1的基础上，一种采用上述的大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置的施工方法，包括以下步骤：

一、根据渡槽结构和模板结构特点对模板受力进行结构计算，并设计模板支撑结构；

例如，某水利工程拟采用槽身预制技术，单槽横断面尺寸：内轮廓6.5m×5.0m净宽×净高，外轮廓 8.7m×7.1～6.6m，底板厚0.4m，边墙厚度为0.5m，空槽重量约1200t。槽身横向、纵向和竖向均施加预应力。纵向、横向预应力采用 fptk=1860kPa 级钢绞线，竖向预应力采用 PSB1080 直径PS32 精轧螺纹预应力钢筋。槽身长30m。因渡槽结构采用了多肋薄壁结构，因此内外模需采用组合定型钢模板，单块模板长度为1.92m，采用型钢及锁定螺栓固定。在此结构的基础上设计撑装置，根据模板自重和所受混凝土上浮力进行验算后，再设计出满足工程要求的支撑结构并加工。

依据设计图纸，在厂内加工模板支撑装置，并在厂内试拼装；

二、外模5拼装到位后，确定支撑装置的最佳安装位置，在预制场地面安装底座11；

在槽身内模4和外模5安装前，预先在预制场设置牢靠的拉锁装置和固定基座的埋件，用于固定斜拉钢丝绳；

三、调整内模4和外模5的位置至设计尺寸后，安装立柱1；用锁定装置将立柱与底座11锁定牢靠；锁定装置采用加劲螺栓。

优选的方案中，外模5支撑在底部支架8的顶部，调整可调支座9，使外模5底部可靠支撑。

优选的方案中，还设有多个基墩13，外模5底部两侧支承在基墩13上。

槽身模板安装到基本到位时，需校核内模4和外模5的模板尺寸及位置，确保正确无误后安装底部底座11和立柱1。

四、安装横梁2；用加劲螺杆将横梁2与立柱1牢固固定。

五、安装内模拉杆3，内模拉杆3底部勾住内模4内侧的横向围囹7，并与横向围囹7固定连接，内模拉杆3的顶部与横梁2用螺母33初步固定；

六、逐节安装内模拉杆3到位，再精准调节各内模拉杆3与横梁连接松紧程度一致，协同受力；保证各内模4和外模5自重及混凝土浇筑时浮力均匀传递至防变形支撑装置；

七、安装撑杆102连接立柱1与外模5；所述的撑杆102为可调螺杆或碗扣式连接的脚手架钢管；对于即可能受拉力，也可能受推力的位置采用脚手架钢管，在主要承受拉力的位置，例如斜拉的位置采用可调螺杆。外模5与防变形支撑装置连接为一个整体，形成刚性连接，确保浇筑时外模所受混凝土浮力通过防变形装置传至地基，保证结构尺寸正确；

八、用钢丝绳将立柱1与地面预先埋设的基座固定连接；用防变形拉锁装置固定牢靠，防止结构受力后发生侧向位移。

九、开始槽身浇筑，每隔一段时间检查各个螺母，存在松动时及时紧固；优选的方案中，每2-3小时检查一次各个连接螺母。

通过以上步骤实现大跨度多肋预制渡槽的浇筑尺寸精确、无变形。

Claims (10)

1.一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，包括多个沿外模（5）布置的门架，其特征是：门架与外模（5）固定连接，门架的横梁（2）通过多个内模拉杆（3）与内模（4）固定连接，在外模（5）的底部设有底部支架（8）；

外模（5）与内模（4）之间设有多个预埋式拉条螺杆（6）；

内模（4）的顶部设有向内弯折的弯折部；

所述的内模拉杆（3）中，内模拉杆（3）的底部设有弯钩（31），弯钩（31）勾住内模（4）内侧的横向围囹（7），并与横向围囹（7）固定连接，内模拉杆（3）穿过内模（4）的弯折部，内模拉杆（3）还穿过横梁（2）和垫块（32）后与螺母（33）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，其特征是：所述的门架中，立柱（1）的两端固设有法兰板，立柱（1）的底部通过法兰板与底座（11）固定连接，立柱（1）的顶部通过法兰板与横梁（2）固定连接；

所述的横梁（2）为至少两根背靠背固定的型钢，在两根型钢之间设有供内模拉杆（3）穿过的间隙。

3.根据权利要求2所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，其特征是：所述立柱（1）通过多根撑杆（102）与外模（5）固定连接；

所述的撑杆（102）为可调螺杆或碗扣式连接的脚手架钢管；

立柱（1）上还设有多个用于与斜拉钢丝绳连接的斜拉孔（101）。

4.根据权利要求1所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，其特征是：底部支架（8）的顶部设有用于调节高度的可调支座（9），可调支座（9）上设有多根支架横梁（10），支架横梁（10）上设有多根支架纵梁（12），支架纵梁（12）与外模（5）的底部接触。

5.根据权利要求4所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，其特征是：所述的可调支座（9）中，螺杆（93）套在底部支架（8）的支架立管（95）内，支架立管（95）的顶部管口设有调节螺母（94），调节螺母（94）与螺杆（93）螺纹连接，螺杆（93）的顶端与卡座（91）底部的旋转座（92）固定连接，螺杆（93）的顶端与卡座（91）之间形成可相对转动，不可轴向移动的连接结构，卡座（91）卡在支架横梁（10）上。

6.根据权利要求1所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置，其特征是：所述的预埋式拉条螺杆（6）中，第二螺杆（64）位于内模（4）与外模（5）之间，第二螺杆（64）上设有手柄（65），第二螺杆（64）的端头设有连接螺母套筒（63），

第一螺杆（62）的一端穿过内模（4）与连接螺母套筒（63）连接，另一端穿过横向围囹（7）与自锁螺母（61）连接；

第三螺杆（66）的一端穿过外模（5）与连接螺母套筒（63）连接，另一端穿过横向围囹（7）与自锁螺母（61）连接。

7.一种采用权利要求1~6任一项所述的大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置的施工方法，其特征是包括以下步骤：

一、厂内加工模板支撑装置；

二、外模（5）拼装到位后，确定支撑装置的安装位置，在预制场地面安装底座（11）；

三、调整内模（4）和外模（5）的位置至设计尺寸后，安装立柱（1）；

四、安装横梁（2）；

五、安装内模拉杆（3），内模拉杆（3）底部勾住内模（4）内侧的横向围囹（7），并与横向围囹（7）固定连接，内模拉杆（3）的顶部与横梁（2）用螺母（33）初步固定；

六、逐节安装内模拉杆（3）到位，再精准调节各内模拉杆（3）与横梁连接松紧程度一致；

七、安装撑杆（102）连接立柱（1）与外模（5）；

八、用钢丝绳将立柱（1）与地面预先埋设的基座固定连接；

九、开始槽身浇筑，每隔一段时间检查各个螺母，存在松动时及时紧固；

通过以上步骤实现大跨度多肋预制渡槽的浇筑尺寸精确、无变形。

8.根据权利要求7所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置的施工方法，其特征是：步骤三中，外模（5）支撑在底部支架（8）的顶部，调整可调支座（9），使外模（5）底部可靠支撑。

9.根据权利要求8所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置的施工方法，其特征是：还设有多个基墩（13），外模（5）底部两侧支承在基墩（13）上。

10.根据权利要求7所述的一种大型多肋预制渡槽模板防变形支撑装置的施工方法，其特征是：步骤九中，每2-3小时检查一次各个连接螺母。