CN107489272B - 一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

发明提供一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系及其施工方法。该模板体系包括与底座固定连接的柱顶起弧段组合钢模，以及4块圆弧钢模和4块角钢模Ⅲ。所述底座为一块柱身钢模板，与立柱封闭相抱连接。每块圆弧钢模与轴向两侧的梁侧木塑模板，以及相邻的两块角钢模Ⅲ一起拼接留出横梁接口。该模板体系的施工方法包括施工准备、拼装模板、浇筑混凝土和拆除模板等步骤。模板易于拼装，调校方便，大大降低了工人操作难度和安全风险。避免了注浆过程中涨模和拼缝漏浆现象。

Description

一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体 系及其施工方法

技术领域

本发明涉及结构工程领域，特别涉及一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系及其施工方法。

背景技术

随着前沿设计理念的传播，公共建筑在满足其使用功能的基础上，尽量追求艺术美感效果成为趋势。

弧形树杈状梁柱节点线条流畅，极具造型感。可在雨棚、凉亭等公共工程中得到应用。然而弧形树杈状梁柱节点造型复杂、阴角面相互交替且节点处模板需在高空进行拼装。现有技术中，通常采用纯钢模板体系，成品效果难以控制。还存在钢模板重量大、拼缝漏浆、工人操作难度大、安全风险大等问题。

因此，亟需开发一种更为合理的模板结合体系以解决上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种调校简单、拼装方便的用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系及其施工方法，以解决现有技术存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，包括与底座固定连接的柱顶起弧段组合钢模，以及4块圆弧钢模和4块角钢模Ⅲ。

所述底座为一块与立柱封闭相抱连接的柱身钢模板。所述组合钢模为四周封闭的框格模板。所述组合钢模包括角钢模Ⅱ和凹曲面板。所述角钢模Ⅱ包括弧形面板Ⅱ。所述弧形面板Ⅱ的两侧连接有端板Ⅱ。所述端板Ⅱ位于弧形面板Ⅱ的凹面侧。所述凹槽面板包括竖直设置的平直钢板和圆弧钢板。所述圆弧钢板的轴向水平，所述圆弧钢板的下端与平直钢板平滑连接。所述平直钢板和圆弧钢板为一个整体。浇筑时，所述组合钢模固定在底座上。

所述角钢模Ⅲ包括弧形面板Ⅲ。所述弧形面板Ⅲ与弧形面板Ⅱ保持一致。浇筑时，4块角钢模Ⅲ分别固定在组合钢模的四角处。

所述圆弧钢模的轴向水平，背心侧面向梁柱节点。所述圆弧钢模的半径与圆弧钢板相同。浇筑时，所述圆弧钢模的下端与凹槽面板的上端连接，上端与主梁底模连接。所述圆弧钢模的轴向两侧与梁侧木塑模板连接。所述角钢模Ⅲ也与梁侧木塑模板连接。每块圆弧钢模与轴向两侧的梁侧木塑模板，以及相邻的两块角钢模Ⅲ一起拼接留出横梁接口。

进一步，所述底座上端、组合钢模上下端、圆弧钢模下端以及角钢模Ⅲ下端均向外设置有水平附板。所述水平附板上具有通孔。螺栓穿过对应通孔，将各钢模板拼装紧固连接在一起。

进一步，所述圆弧钢模轴向两侧设置有连接边框Ⅰ。所述连接边框Ⅰ位于圆弧钢模的向心侧。所述弧形面板Ⅲ的两侧设置有连接边框Ⅱ。所述连接边框Ⅱ位于弧形面板Ⅲ的凸面侧。所述连接边框Ⅰ和连接边框Ⅱ上设置有螺栓孔。所述梁侧木塑模板对应位置也设置有螺栓孔。对拉螺杆穿过螺栓孔，将梁侧木塑模板与圆弧钢模以及弧形面板Ⅲ连接在一起。

进一步，各模板交接处均具有密封胶。

进一步，所述角钢模Ⅱ、角钢模Ⅲ和角钢模Ⅰ通长一致。

进一步，所述底座和组合钢模的模板外侧焊接有若干横向背楞和竖向背楞。其中，角钢模Ⅱ和凹曲面板拼缝处的背楞板面上开设有若干螺栓孔。角钢模Ⅱ和凹曲面板拼接时，竖向背楞通过螺栓连接将相邻模板紧固。

进一步，所述圆弧钢模向心侧还具有支撑架。

本发明还公开一种关于上述模板体系的施工方法，包括以下步骤：

1)施工准备，进行模板预拼装。

2)将底座安装在柱顶端。

3)在底座上安装组合钢模。

4)在组合钢模的凹槽面板上端圆弧钢模。其中，圆弧钢模连接至雨棚屋面主梁底模。

5)在组合钢模四角处安装角钢模Ⅲ。

6)安装梁侧木塑模板，设置对拉螺杆，锁紧螺杆，固定节点卡具。

7)浇筑混凝土。

8)模板拆除。

进一步，在步骤1)之后，还具有对底座、组合钢模、圆弧钢模和角钢模Ⅲ进行防锈蚀处理的相关步骤。在步骤7)之后，还具有混凝土养护的相关步骤。在步骤8)之后，还具有成品保护的相关步骤。

本发明的技术效果是毋庸置疑的：

A.模板易于拼装，调校方便，大大降低了工人操作难度和安全风险；

B.模板重量小、造价低；

C.抗变形能力好，紧固易操作，避免了注浆过程中涨模和拼缝漏浆现象；

D.避免了模板在拼接、加固及拆模时损伤梁柱棱角，能有效保证清水混凝土外观质量。

附图说明

图1为柱身结构示意图；

图2为梁柱节点结构示意图；

图3为底座结构示意图；

图4为角钢模Ⅰ结构示意图；

图5为组合钢模结构示意图；

图6为角钢模Ⅱ结构示意图；

图7为凹曲面板结构示意图；

图8为角钢模Ⅲ结构示意图；

图9为实施例1中模板体系结构示意图。

图10为实施例2中模板体系结构示意图。

图中：组合钢模1、角钢模Ⅱ101、弧形面板Ⅱ1011、端板Ⅱ1012、凹曲面板102、平直钢板1021、圆弧钢板1022、圆弧钢模2、连接边框Ⅰ201、支撑架202、角钢模Ⅲ3、弧形面板Ⅲ301、连接边框Ⅱ302、角钢模Ⅰ501、弧形面板Ⅰ5011、端板Ⅰ5012、凹槽面板502、横向背楞6、竖向背楞7。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

本实施例公开一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，包括与底座固定连接的柱顶起弧段组合钢模1，以及4块圆弧钢模2和4块角钢模Ⅲ3。

参见图1，立柱柱身横截面整体呈圆角矩形(即矩形的四角处由¹/₄圆弧代替)。这个圆角矩形的四条边上均设置有凹槽。参见图2，雨棚柱顶端与横梁的交接处采用弧形连接的形式，从立柱顶端的4个凹槽面弧形连接至横梁。立柱四个凹槽面的宽度分别与对应横梁的宽度相等。

在立柱柱身浇筑完成后，上部结构施工前，将一块柱身钢模板重新安装在柱顶端，作为上部模板的底座。

参见图3，所述底座为一块柱身钢模板，与立柱封闭相抱连接。所述底座整体为一个圆角矩形框体。这个框体的四个侧面上具有通长凹槽，此处的横截面形状为“[”形。所述底座包括4块角钢模Ⅰ501和4块凹槽面板502。所述角钢模Ⅰ501包括弧形面板Ⅰ5011。参见图4，所述弧形面板Ⅰ5011的平面展开形状为矩形。所述弧形面板Ⅰ5011的两侧连接有端板Ⅰ5012。所述端板Ⅰ5012位于弧形面板Ⅰ5011的凹面侧。所述凹槽面板502为平直钢板。所述4块角钢模Ⅰ101位于框体的四角处，凹面侧朝向框体内腔。每块凹槽面板502连接在相邻两个角钢模Ⅰ501的端板Ⅰ5012上。所述凹槽面板502和对应的两块端板Ⅰ5012组成框体侧面上的凹槽。所述4块角钢模Ⅰ501和4块凹槽面板502为一个整体。

参见图5，所述组合钢模1整体与底座相同，凹槽处的凹槽面板被凹曲面板102替代。所述组合钢模1包括4块角钢模Ⅱ101和4块凹曲面板102。参见图6，所述角钢模Ⅱ101与角钢模Ⅰ501保持一致。所述角钢模Ⅱ101包括弧形面板Ⅱ1011。所述弧形面板Ⅱ1011的两侧连接有端板Ⅱ1012。所述端板Ⅱ1012位于弧形面板Ⅱ1011的凹面侧。参见图7，所述凹曲面板102包括竖直设置的平直钢板1021和圆弧钢板1022。所述圆弧钢板1022的轴向水平，所述圆弧钢板1022的下部板端与平直钢板1021平滑连接。所述平直钢板1021和圆弧钢板1022为一个整体。所述4块角钢模Ⅰ101和4块凹曲面板102拼装在一起。浇筑时，所述组合钢模1固定在底座上，形成内部为不规则X形空腔的组合体。

参见图8，所述角钢模Ⅲ3包括弧形面板Ⅲ301。所述弧形面板Ⅲ301与弧形面板Ⅰ5011保持一致。浇筑时，4块角钢模Ⅲ3固定在组合钢模1上，对应于组合钢模1的四角处。所述弧形面板Ⅲ301的两侧设置有连接边框Ⅱ302。所述连接边框Ⅱ302位于弧形面板Ⅲ301的凸面侧。所述连接边框Ⅱ302上设置有螺栓孔。

参见图9，所述圆弧钢模2的轴向水平，背心侧面向梁柱节点。所述圆弧钢模2的半径与圆弧钢板1022相同。所述圆弧钢模2与圆弧钢板1022的圆弧部分共同组成一个1/4圆弧。浇筑时，所述圆弧钢模2的下端与凹曲面板102的上端连接，上端与主梁底模连接。所述圆弧钢模2轴向两侧设置有连接边框Ⅰ201。所述连接边框Ⅰ201位于圆弧钢模2的向心侧。所述连接边框Ⅰ201上设置有螺栓孔。所述圆弧钢模2的轴向两侧与梁侧木塑模板连接。所述角钢模Ⅲ3也与梁侧木塑模板连接。所述梁侧木塑模板对应位置也设置有螺栓孔。对拉螺杆穿过螺栓孔，将梁侧木塑模板与圆弧钢模2以及弧形面板Ⅲ301连接在一起，有效固定钢模板和木塑模板的相对位置，防止模板滑移。每块圆弧钢模2与轴向两侧的梁侧木塑模板，以及相邻的两块角钢模Ⅲ3一起拼接留出横梁接口。所述圆弧钢模2、角钢模Ⅲ3和梁侧木塑模板共同拼接形成一个的具有不规则X形交叉段形状的型腔体。

值得说明的是，各模板交接处均具有密封胶。所述底座上端、组合钢模1上下端、圆弧钢模2下端以及角钢模Ⅲ3下端均向外即背向梁柱节点一侧设置有水平附板。所述水平附板上具有通孔。螺栓穿过对应通孔，将各钢模板拼装连接在一起。由于柱顶端弧形树杈状梁柱节点部分与屋面梁板一次浇筑，要经过模板安装、钢筋绑扎等工序，时间较长，故所述底座、组合钢模1、圆弧钢模2和角钢模Ⅲ3在拼装前进行防锈蚀处理。在本实施例中，先涂一层石蜡，然后再涂一层机油，并用塑料布覆盖严密。

实施例2：

本实施例公开一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，包括与底座固定连接的柱顶起弧段组合钢模1，以及4块圆弧钢模2和4块角钢模Ⅲ3。

所述底座为一块与立柱封闭相抱连接的柱身钢模板。所述底座为四周封闭的框格模板。所述底座整体为一个圆角矩形框体。这个框体的四个侧面上具有通长凹槽。所述底座包括4块角钢模Ⅰ501和4块凹槽面板502。所述角钢模Ⅰ501包括弧形面板Ⅰ5011。所述弧形面板Ⅰ5011的两侧连接有端板Ⅰ5012。所述端板Ⅰ5012位于弧形面板Ⅰ5011的凹面侧。所述凹槽面板502为平直钢板。所述4块角钢模Ⅰ501分别对应混凝土柱的四个阳角位置。相邻的两块角钢模Ⅰ501之间连接一块凹槽面板502。

所述组合钢模1为四周封闭的框格模板，整体与底座相同，凹槽处的凹槽面板为凹曲面板102所替代。所述组合钢模1包括角钢模Ⅱ101和凹曲面板102。所述角钢模Ⅱ101包括弧形面板Ⅱ1011。所述弧形面板Ⅱ1011的两侧连接有端板Ⅱ1012。所述端板Ⅱ1012位于弧形面板Ⅱ1011的凹面侧。所述凹曲面板102包括竖直设置的平直钢板1021和圆弧钢板1022。所述圆弧钢板1022的轴向水平，所述圆弧钢板1022的下端与平直钢板1021平滑连接。所述平直钢板1021和圆弧钢板1022为一个整体。浇筑时，所述组合钢模1固定在底座上。

所述角钢模Ⅲ3包括弧形面板Ⅲ301。所述弧形面板Ⅲ301与弧形面板Ⅱ1011保持一致。浇筑时，4块角钢模Ⅲ3分别固定在组合钢模1的四角处。

所述圆弧钢模2的轴向水平，背心侧面向梁柱节点。所述圆弧钢模2的半径与圆弧钢板1022相同。浇筑时，所述圆弧钢模2的下端与凹曲面板102的上端连接，上端与主梁底模连接。所述圆弧钢模2的轴向两侧与梁侧木塑模板连接。所述角钢模Ⅲ3也与梁侧木塑模板连接。所述圆弧钢模2轴向两侧设置有连接边框Ⅰ201。所述连接边框Ⅰ201位于圆弧钢模2的向心侧。所述弧形面板Ⅲ301的两侧设置有连接边框Ⅱ302。所述连接边框Ⅱ302位于弧形面板Ⅲ301的凸面侧。所述连接边框Ⅰ201和连接边框Ⅱ302上设置有螺栓孔。所述梁侧木塑模板对应位置也设置有螺栓孔。对拉螺杆穿过螺栓孔，将梁侧木塑模板与圆弧钢模2以及弧形面板Ⅲ301连接在一起。每块圆弧钢模2与轴向两侧的梁侧木塑模板，以及相邻的两块角钢模Ⅲ3一起拼接留出横梁接口。

在本实施例中，各模板交接处均具有密封胶。所述底座上下端、组合钢模1上下端、圆弧钢模2下端以及角钢模Ⅲ3下端均向外设置有水平附板。所述水平附板上具有通孔。螺栓穿过对应通孔，将各钢模板拼装紧固连接在一起。所述角钢模Ⅱ101、角钢模Ⅲ3和角钢模Ⅰ501通长一致。

参见图10，所述底座和组合钢模1的模板外侧焊接有若干横向背楞6和竖向背楞7。其中，角钢模Ⅱ101和凹曲面板102拼缝处的竖向背楞7板面上开设有若干螺栓孔。角钢模Ⅱ101和凹曲面板102拼接时，竖向背楞7通过螺栓连接将相邻模板紧固。角钢模Ⅰ501和凹槽面板502拼缝处的竖向背楞7板面上也开设有若干螺栓孔。角钢模Ⅰ501和凹槽面板502拼接时，竖向背楞7通过螺栓连接将相邻模板紧固。

实施例3：

本实施例公开一种关于上述模板体系的施工方法，包括以下步骤：

1)施工准备，进行模板预拼装，避免造成返工。

2)对底座、组合钢模1、圆弧钢模2和角钢模Ⅲ3进行防锈蚀处理。

3)在下部柱浇筑完成后，上部结构施工前，将底座安装在柱顶端，在此底座与混凝土交接上口粘贴双面胶，无缝对接，确保上部结构混凝土浇筑时不漏浆。

4)在底座上安装组合钢模1，模板交接处粘贴双面胶。

5)在组合钢模1的凹曲面板102上端安装圆弧钢模2，模板交接处粘贴双面胶。其中，圆弧钢模2连接至雨棚屋面主梁底模。

6)在组合钢模1的四角处安装角钢模Ⅲ3，模板交接处粘贴双面胶。

7)安装梁侧木塑模板，设置对拉螺杆，锁紧螺杆，固定节点卡具。

8)浇筑混凝土，针对节点核心区用小型插入式振动棒加强振捣，杜绝漏振死角，确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。梁柱节点混凝土初凝前进行二次振捣，减少收缩，确保质量。

9)混凝土养护。在12h内进行覆盖和浇水养护，浇筑成型后浇水养护的最短时间为7d，浇水量能保持混凝土处于湿润状态为宜，采用塑料薄膜养护的混凝土，其裸露的表面应全部覆盖严密，并保持塑料薄膜内有凝结水。

10)模板拆除。值得说明的是，为避免拆模时对棱角的损伤，应先拆角钢模Ⅲ3，再拆除圆弧钢模2。

11)成品保护。混凝土拆模后对梁柱节点处用塑料薄膜包裹及时进行混凝土养护。

Claims (9)

1.一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于，包括与底座固定连接的柱顶起弧段组合钢模(1)，以及4块圆弧钢模(2)和4块角钢模Ⅲ(3)；

所述底座为一块与立柱封闭相抱连接的柱身钢模板；

所述组合钢模(1)为四周封闭的框格模板；所述组合钢模(1)包括角钢模Ⅱ(101)和凹曲面板(102)；所述角钢模Ⅱ(101)包括弧形面板Ⅱ(1011)；所述弧形面板Ⅱ(1011)的两侧连接有端板Ⅱ(1012)；所述端板Ⅱ(1012)位于弧形面板Ⅱ(1011)的凹面侧；所述凹曲面板(102)包括竖直设置的平直钢板(1021)和圆弧钢板(1022)；所述圆弧钢板(1022)的轴向水平，所述圆弧钢板(1022)的下端与平直钢板(1021)平滑连接；所述平直钢板(1021)和圆弧钢板(1022)为一个整体；浇筑时，所述组合钢模(1)固定在底座上；

所述角钢模Ⅲ(3)包括弧形面板Ⅲ(301)；所述弧形面板Ⅲ(301)与弧形面板Ⅱ(1011)保持一致；浇筑时，4块角钢模Ⅲ(3)分别固定在组合钢模(1)的四角处；

所述圆弧钢模(2)的轴向水平，背心侧面向梁柱节点；所述圆弧钢模(2)的半径与圆弧钢板(1022)相同；浇筑时，所述圆弧钢模(2)的下端与凹曲面板(102)的上端连接，上端与主梁底模连接；所述圆弧钢模(2)的轴向两侧与梁侧木塑模板连接；所述角钢模Ⅲ(3)也与梁侧木塑模板连接；每块圆弧钢模(2)与轴向两侧的梁侧木塑模板，以及相邻的两块角钢模Ⅲ(3)一起拼接留出横梁接口。

2.根据权利要求1所述的一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于：所述底座上端、组合钢模(1)上下端、圆弧钢模(2)下端以及角钢模Ⅲ(3)下端均向外设置有水平附板；所述水平附板上具有通孔；螺栓穿过对应通孔，将各钢模板拼装紧固连接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于：所述圆弧钢模(2)轴向两侧设置有连接边框Ⅰ(201)；所述连接边框Ⅰ(201)位于圆弧钢模(2)的向心侧；所述弧形面板Ⅲ(301)的两侧设置有连接边框Ⅱ(302)；所述连接边框Ⅱ(302)位于弧形面板Ⅲ(301)的凸面侧；所述连接边框Ⅰ(201)和连接边框Ⅱ(302)上设置有螺栓孔；所述梁侧木塑模板对应位置也设置有螺栓孔；对拉螺杆穿过螺栓孔，将梁侧木塑模板与圆弧钢模(2)以及弧形面板Ⅲ(301)连接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于：各模板交接处均具有密封胶。

5.根据权利要求1所述的一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于：所述角钢模Ⅱ(101)、角钢模Ⅲ(3)和角钢模Ⅰ(501)通长一致。

6.根据权利要求1所述的一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于：所述底座和组合钢模(1)的模板外侧焊接有若干横向背楞(6)和竖向背楞(7)；其中，角钢模Ⅱ(101)和凹曲面板(102)拼缝处的竖向背楞(7)板面上开设有若干螺栓孔；角钢模Ⅱ(101)和凹曲面板(102)拼接时，竖向背楞(7)通过螺栓连接将相邻模板紧固。

7.根据权利要求1所述的一种用于清水混凝土弧形树杈状梁柱节点的钢木结合模板体系，其特征在于：所述圆弧钢模(2)向心侧还具有支撑架(202)。

8.一种关于权利要求1所述模板体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)施工准备，进行模板预拼装；

2)将底座安装在柱顶端；

3)在底座上安装组合钢模(1)；

4)在组合钢模(1)的凹曲面板(102)上端圆弧钢模(2)；其中，圆弧钢模(2)连接至雨棚屋面主梁底模；

5)在组合钢模(1)四角处安装角钢模Ⅲ(3)；

6)安装梁侧木塑模板，设置对拉螺杆，锁紧螺杆，固定节点卡具；

7)浇筑混凝土；

8)模板拆除。

9.根据权利要求8所述的一种施工方法，其特征在于：在步骤1)之后，还具有对底座、组合钢模(1)、圆弧钢模(2)和角钢模Ⅲ(3)进行防锈蚀处理的相关步骤；在步骤7)之后，还具有混凝土养护的相关步骤；在步骤8)之后，还具有成品保护的相关步骤。