CN107700368B - 一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系及其施工方法，该模板体系包括模板结构和支撑架体以及拱圈，模板结构底模板和底模板龙骨以及盖模板和盖模板龙骨，盖模板包括固定式先置模板单元和活动式后置模板单元，盖模板龙骨包括先置龙骨单元和后置龙骨单元。先置边沿以及后置边沿的侧壁为朝向相适应并紧贴的斜面。施工方法包括盖模的工厂加工、施工底模板、施工盖模、浇筑混凝土等步骤。本发明施工简单操作方便，结构混凝土外观质量成型好的效果，可应用于现浇箱型拱圈结构底板及顶板混凝土浇筑，也适用于其他现浇大型陡坡斜面钢筋混凝土结构的模板体系。

Description

一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种模板体系，特别是一种大型陡坡斜面钢筋混凝土结构的模板体系及其施工方法。

背景技术

现有技术中大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其盖模一般采用普通木模板施工。一般存在以下问题：混凝土在浇筑过程中需要方便放料和振捣的施工，因此盖模只能分层支设，混凝土也需要分多次施工，无法一次性浇筑较大量混凝土，造成成型的混凝土施工缝较多。同时，普通模板体系的盖模无法循环使用，盖模安装拆除麻烦，模板损坏量大，材料浪费；如果盖模采用定制钢模，成本高重量大，对支架和吊装的要求更高。另外这种模板体系应用在大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈上施工时，现场操作将非常困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系及其施工方法，要解决现有模板体系中的盖模分层支设造成混凝土施工缝较多、盖模安装拆除麻烦、模板损坏量大、材料浪费、浪费成本以及现场施工非常困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，包括模板结构和支撑架体以及施工在模板结构之间的拱圈，所述模板结构包括底模板和底模板龙骨以及盖模板和盖模板龙骨，所述支撑架体的底部立于地面上、顶部支撑在底模板龙骨上，所述拱圈包括拱圈混凝土、拱圈上层钢筋和拱圈下层钢筋，

所述盖模板包括自底部向顶部间隔交替设置的固定式先置模板单元和活动式后置模板单元，所述盖模板龙骨包括固定在固定式先置模板单元上侧的先置龙骨单元和固定在活动式后置模板单元上侧的后置龙骨单元，

所述先置龙骨单元包括先置垫木、先置横向背楞和先置纵向背楞，

所述先置垫木为两道，分别横向设置在固定式先置模板单元上下两个端部的上侧，

所述先置横向背楞为一道，设置在固定式先置模板单元中部的上侧，所述先置横向背楞高度与先置垫木的高度相同；

所述先置纵向背楞为一组，纵向间隔设置在先置横向背楞以及先置垫木的上侧，

所述后置龙骨单元包括后置垫木和后置背楞，

所述后置垫木为两道，分别横向设置在活动式后置模板单元上下两个端部的上侧、与活动式后置模板单元一体制成，所述后置垫木的高度与先置垫木的高度相同；

所述后置背楞为一组，纵向间隔交替位于在先置纵向背楞之间、设置在先置垫木以及后置垫木的上侧。

所述固定式先置模板单元超出先置垫木的外侧预留有先置边沿，所述活动式后置模板单元超出后置垫木的外侧预留有后置边沿，两个边沿的侧壁紧贴。

所述先置边沿以及后置边沿的侧壁为朝向相适应并紧贴的斜面，所述后置边沿的斜面与活动式后置模板单元呈钝角，所述先置边沿的斜面与固定式先置盖模板单元呈锐角。

所述钝角为135度，锐角为45度。

所述先置横向背楞的两个端部分别通过先置横向卡扣固定在固定式先置模板单元的上侧，所述先置纵向背楞的两个端部分别通过先置纵向卡扣固定在先置垫木的上侧，所述后置背楞的两个端部分别通过后置卡扣固定在先置垫木的上侧。

所述先置横向卡扣、先置纵向卡扣和后置卡扣均分别包括固定丝杆和蝴蝶扣，所述固定丝杆呈L型，包括顶部穿出模板同时被蝴蝶扣锁紧的竖杆，还包括与拱圈上层钢筋平行并满焊连接的横杆。

所述先置纵向卡扣和后置卡扣的竖杆均贯穿先置边沿。

所述先置纵向卡扣和后置卡扣的竖杆分别紧贴先置垫木朝向活动式后置模板单元的外侧表面、横向位于同一直线上。

所述固定式先置模板单元的纵向宽度为不小于0.9m，所述活动式后置模板单元的纵向宽度为不大于0.6m。

一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，根据拱圈的尺寸设计盖模板和盖模板龙骨的安装位置，在工厂加工先置横向卡扣、先置纵向卡扣和后置卡扣，同时在工厂切割固定式先置模板单元和活动式后置模板单元，活动式后置模板单元上一体加工后置垫木，单元之间的拼合面加工成斜面，并在固定式先置模板单元与活动式后置模板单元设计卡扣伸出的位置开穿孔；

步骤二，在地面上支设支撑架体；

步骤三，在支撑架体上施工底模板和底模板龙骨；

步骤四，在底模板上绑扎拱圈下层钢筋和拱圈上层钢筋；

步骤五，按步骤一中的设计位置，在拱圈上层钢筋上焊接各个先置横向卡扣、先置纵向卡扣和后置卡扣的固定丝杆；

步骤六，按顺序由下至上以单元为单位施工，按设计位置安放固定式先置模板单元；

步骤七，摆放先置横向背楞，先置横向背楞的两端通过伸出固定式先置模板单元预设穿孔的先置横向卡扣连接；然后摆放先置垫木，将先置纵向背楞的两端通过伸出固定式先置模板单元预设穿孔的先置纵向卡扣连接；

步骤八，固定式先置模板单元安装好后，自拱脚向拱顶由下至上浇筑拱圈混凝土，浇筑至固定式先置模板单元之间、活动式后置模板单元的摆放位置时，安装活动式后置模板单元；活动式后置模板单元边浇筑混凝土边安装，安装时先在固定式先置模板单元之间的空位摆放活动式后置模板单元，并在相邻两道先置纵向背楞之间摆放后置背楞，随后将后置背楞的两端通过伸出活动式后置模板单元预设穿孔的后置卡扣连接。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明将模板结构中的盖模分为固定式盖模和活动式盖模两种结合，形成新的盖模体系。相比普通模板，可以提前加工整体支设，充分考虑施工过程的简单安装及拆卸，取材方便可以循环使用，即便模板损坏也可以根据情况以单元为单位方便进行替换，模板损坏量小，节省材料；本发明在浇筑时可以随时拆装活动式盖模，对混凝土进行振捣和放料，符合拱圈陡坡现场浇筑的一次性成型质量要求，减少后期成型的混凝土施工缝，便于混凝土浇筑的放料和振捣施工，方便操作，具有很好的经济效益。

本发明的固定式盖模同时利用提前准备的背楞、垫木及预留的固定丝杆进行固定，活动式盖模为特殊设计的结构，固定式盖模和活动式盖模之间采用最优的45°斜口拼缝设计，拼合效果好不漏浆。同时，活动式盖模也利用一体形成的垫木并配合固定式盖模的垫木一起进行背楞的固定达到随时拆卸的目的，固定丝杆紧靠垫木进行安装，活动式盖模的固定丝杆也紧靠固定式盖模的垫木进行固定，达到连接牢固有效结合的目的。

本发明施工简单操作方便，结构混凝土外观质量成型好的效果，可应用于现浇箱型拱圈结构底板及顶板混凝土浇筑，也适用于其他现浇大型陡坡斜面钢筋混凝土结构的模板体系。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的俯视结构示意图。

图2是图1的A-A剖面结构示意图。

图3是图2中B部分放大图。

附图标记：1－支撑架体、2－底模板、3－底模板龙骨、4－拱圈混凝土、5－拱圈上层钢筋、6－拱圈下层钢筋、7－固定式先置模板单元、71－先置边沿、8－活动式后置模板单元、81－后置边沿、9－先置龙骨单元、91－先置垫木、92－先置横向背楞、93－先置纵向背楞、10－后置龙骨单元、101－后置垫木、102－后置背楞、11－先置横向卡扣、12－先置纵向卡扣、13－后置卡扣、14－固定丝杆、141－竖杆、142－横杆、15－蝴蝶扣、16－斜面。

具体实施方式

实施例参见图1-3所示，一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，包括模板结构和支撑架体1以及施工在模板结构之间的拱圈，所述模板结构包括底模板2和底模板龙骨3以及盖模板和盖模板龙骨，所述支撑架体1的底部立于地面上、顶部支撑在底模板龙骨3上，所述拱圈包括拱圈混凝土4、拱圈上层钢筋5和拱圈下层钢筋6。

所述盖模板包括自底部向顶部间隔交替设置的固定式先置模板单元7和活动式后置模板单元8，所述盖模板龙骨包括固定在固定式先置模板单元7上侧的先置龙骨单元9和固定在活动式后置模板单元8上侧的后置龙骨单元10。

所述先置龙骨单元9包括先置垫木91、先置横向背楞92和先置纵向背楞93。所述先置垫木91为两道，分别横向设置在固定式先置模板单元7上下两个端部的上侧。所述先置横向背楞92为一道，设置在固定式先置模板单元7中部的上侧，所述先置横向背楞92高度与先置垫木91的高度相同。所述先置纵向背楞93为一组，纵向间隔设置在先置横向背楞92以及先置垫木91的上侧。

所述后置龙骨单元10包括后置垫木101和后置背楞102。所述后置垫木101为两道，分别横向设置在活动式后置模板单元8上下两个端部的上侧、与活动式后置模板单元8一体制成，所述后置垫木101的高度与先置垫木91的高度相同。所述后置背楞102为一组，纵向间隔交替位于在先置纵向背楞93之间、设置在先置垫木91以及后置垫木101的上侧。

所述固定式先置模板单元7超出先置垫木91的外侧预留有先置边沿71，所述活动式后置模板单元8超出后置垫木的外侧预留有后置边沿81，两个边沿的侧壁紧贴。所述先置边沿71以及后置边沿81的侧壁为朝向相适应并紧贴的斜面15，所述后置边沿的斜面与活动式后置模板单元呈钝角，所述先置边沿的斜面与固定式先置盖模板单元呈锐角。

本实施例中，所述钝角为135度，锐角为45度。

所述先置横向背楞92的两个端部分别通过先置横向卡扣11固定在固定式先置模板单元7的上侧，所述先置纵向背楞93的两个端部分别通过先置纵向卡扣12固定在先置垫木91的上侧，所述后置背楞102的两个端部分别通过后置卡扣13固定在先置垫木91的上侧。

所述先置横向卡扣11、先置纵向卡扣12和后置卡扣13均分别包括固定丝杆14和蝴蝶扣15，所述固定丝杆14呈L型，包括顶部穿出模板同时被蝴蝶扣15锁紧的竖杆141，还包括与拱圈上层钢筋5平行并满焊连接的横杆142。

所述先置纵向卡扣12和后置卡扣13的竖杆均贯穿先置边沿71。所述先置纵向卡扣12和后置卡扣13的竖杆141分别紧贴先置垫木91朝向活动式后置模板单元8的外侧表面、横向位于同一直线上。

所述固定式先置模板单元7的纵向宽度a为不小于0.9m，所述活动式后置模板单元8的纵向宽度b为不大于0.6m。本实施例中，固定式先置模板单元7的纵向宽度为0.9m，活动式后置模板单元8的纵向宽度为0.6m。

这种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，根据根据现场实际尺寸排版放样，同时根据拱圈的尺寸设计盖模板和盖模板龙骨的安装位置，在工厂加工先置横向卡扣11、先置纵向卡扣12和后置卡扣13，同时在工厂切割固定式先置模板单元7和活动式后置模板单元8，活动式后置模板单元8上一体加工后置垫木101，单元之间的拼合面加工成斜面15，并在固定式先置模板单元7与活动式后置模板单元8设计卡扣伸出的位置开穿孔。

步骤二，在地面上支设支撑架体1。

步骤三，在支撑架体1上施工底模板2和底模板龙骨3。

步骤四，在底模板2上绑扎拱圈下层钢筋6和拱圈上层钢筋5。

步骤五，按步骤一中的设计位置，在拱圈上层钢筋5上焊接各个先置横向卡扣11、先置纵向卡扣12和后置卡扣13的固定丝杆14。

步骤六，按顺序自拱脚向拱顶由下至上以单元为单位施工，按设计位置安放固定式先置模板单元7。

步骤七，摆放先置横向背楞92，先置横向背楞92的两端通过伸出固定式先置模板单元7预设穿孔的先置横向卡扣11连接；然后摆放先置垫木91，将先置纵向背楞93的两端通过伸出固定式先置模板单元7预设穿孔的先置纵向卡扣12连接。

步骤八，固定式先置模板单元安装好后，自拱脚向拱顶由下至上浇筑拱圈混凝土4，浇筑至固定式先置模板单元7之间、活动式后置模板单元8的摆放位置时，安装活动式后置模板单元8；活动式后置模板单元8边浇筑混凝土边安装，安装时先在固定式先置模板单元7之间的空位摆放活动式后置模板单元8，并在相邻两道先置纵向背楞93之间摆放后置背楞102，随后将后置背楞102的两端通过伸出活动式后置模板单元8预设穿孔的后置卡扣13连接。

本发明中的背楞全为双钢管背楞，可使用直径为48mm的钢管，固定丝杆可以使用直径为14mm的丝杆。垫木可以采用5cm×10cm的木方，模板均为18mm厚的多层板。

Claims (10)

1.一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，包括模板结构和支撑架体（1）以及施工在模板结构之间的拱圈，所述模板结构包括底模板（2）和底模板龙骨（3）以及盖模板和盖模板龙骨，所述支撑架体（1）的底部立于地面上、顶部支撑在底模板龙骨（3）上，所述拱圈包括拱圈混凝土（4）、拱圈上层钢筋（5）和拱圈下层钢筋（6），其特征在于：

所述盖模板包括自底部向顶部间隔交替设置的固定式先置模板单元（7）和活动式后置模板单元（8），所述盖模板龙骨包括固定在固定式先置模板单元（7）上侧的先置龙骨单元（9）和固定在活动式后置模板单元（8）上侧的后置龙骨单元（10），

所述先置龙骨单元（9）包括先置垫木（91）、先置横向背楞（92）和先置纵向背楞（93），

所述先置垫木（91）为两道，分别横向设置在固定式先置模板单元（7）上下两个端部的上侧，

所述先置横向背楞（92）为一道，设置在固定式先置模板单元（7）中部的上侧，所述先置横向背楞（92）高度与先置垫木（91）的高度相同；

所述先置纵向背楞（93）为一组，纵向间隔设置在先置横向背楞（92）以及先置垫木（91）的上侧，

所述后置龙骨单元（10）包括后置垫木（101）和后置背楞（102），

所述后置垫木（101）为两道，分别横向设置在活动式后置模板单元（8）上下两个端部的上侧、与活动式后置模板单元（8）一体制成，所述后置垫木（101）的高度与先置垫木（91）的高度相同；

所述后置背楞（102）为一组，纵向间隔交替位于在先置纵向背楞（93）之间、设置在先置垫木（91）以及后置垫木（101）的上侧。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述固定式先置模板单元（7）超出先置垫木（91）的外侧预留有先置边沿（71），所述活动式后置模板单元（8）超出后置垫木的外侧预留有后置边沿（81），两个边沿的侧壁紧贴。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述先置边沿（71）与后置边沿（81）的侧壁分别为朝向相适应并紧贴的两个斜面（16），所述后置边沿的斜面与活动式后置模板单元呈钝角，所述先置边沿的斜面与固定式先置盖模板单元呈锐角。

4.根据权利要求3所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述钝角为135度，锐角为45度。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述先置横向背楞（92）的两个端部分别通过先置横向卡扣（11）固定在固定式先置模板单元（7）的上侧，所述先置纵向背楞（93）的两个端部分别通过先置纵向卡扣（12）固定在先置垫木（91）的上侧，所述后置背楞（102）的两个端部分别通过后置卡扣（13）固定在先置垫木（91）的上侧。

6.根据权利要求5所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述先置横向卡扣（11）、先置纵向卡扣（12）和后置卡扣（13）均分别包括固定丝杆（14）和蝴蝶扣（15），所述固定丝杆（14）呈L型，包括顶部穿出模板同时被蝴蝶扣（15）锁紧的竖杆（141），还包括与拱圈上层钢筋（5）平行并满焊连接的横杆（142）。

7.根据权利要求6所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述先置纵向卡扣（12）和后置卡扣（13）的竖杆均贯穿先置边沿（71）。

8.根据权利要求7所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述先置纵向卡扣（12）和后置卡扣（13）的竖杆（141）分别紧贴先置垫木（91）朝向活动式后置模板单元（8）的外侧表面、横向位于同一直线上。

9.根据权利要求1所述的一种大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系，其特征在于：所述固定式先置模板单元（7）的纵向宽度为不小于0.9m，所述活动式后置模板单元（8）的纵向宽度为不大于0.6m。

10.一种根据权利要求7或8所述大跨度拱桥空腹箱室现浇拱圈模板体系的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，根据拱圈的尺寸设计盖模板和盖模板龙骨的安装位置，在工厂加工先置横向卡扣（11）、先置纵向卡扣（12）和后置卡扣（13），同时在工厂切割固定式先置模板单元（7）和活动式后置模板单元（8），活动式后置模板单元（8）上一体加工后置垫木（101），单元之间的拼合面加工成斜面（16），并在固定式先置模板单元（7）与活动式后置模板单元（8）设计卡扣伸出的位置开穿孔；

步骤二，在地面上支设支撑架体（1）；

步骤三，在支撑架体（1）上施工底模板（2）和底模板龙骨（3）；

步骤四，在底模板（2）上绑扎拱圈下层钢筋（6）和拱圈上层钢筋（5）；

步骤五，按步骤一中的设计位置，在拱圈上层钢筋（5）上焊接各个先置横向卡扣（11）、先置纵向卡扣（12）和后置卡扣（13）的固定丝杆（14）；

步骤六，按顺序由下至上以单元为单位施工，按设计位置安放固定式先置模板单元（7）；

步骤七，摆放先置横向背楞（92），先置横向背楞（92）的两端通过伸出固定式先置模板单元（7）预设穿孔的先置横向卡扣（11）连接；然后摆放先置垫木（91），将先置纵向背楞（93）的两端通过伸出固定式先置模板单元（7）预设穿孔的先置纵向卡扣（12）连接；

步骤八，固定式先置模板单元安装好后，自拱脚向拱顶由下至上浇筑拱圈混凝土（4），浇筑至固定式先置模板单元（7）之间、活动式后置模板单元（8）的摆放位置时，安装活动式后置模板单元（8）；活动式后置模板单元（8）边浇筑混凝土边安装，安装时先在固定式先置模板单元（7）之间的空位摆放活动式后置模板单元（8），并在相邻两道先置纵向背楞（93）之间摆放后置背楞（102），随后将后置背楞（102）的两端通过伸出活动式后置模板单元（8）预设穿孔的后置卡扣（13）连接。