CN108166398B - 利用现有排气管泄水管防止桥空心板芯模上浮结构及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用现有排气孔泄水孔设施防止桥空心板芯模上浮结构，包括底模板、外腹板模板、内腹板模板、作为排气孔模板的排气管和作为泄水孔模板的泄水管，排气管内设有第一劲性构件，第一劲性构件的两端穿出外腹板模板并连接有第一张紧固定结构，第一劲性构件中部与各芯模相压接；泄水管处的芯模上设有第二劲性构件，第二劲性构件的两端均向下通过泄水管穿过底模板并连接有第二张紧固定结构。本发明的工艺是支护模板、安装钢筋骨架和芯模；位置校正固定，防上浮结构的施工；安装堵头模板；浇筑并养护混凝土后拆模。本发明能够防止芯模上浮，同时不损害桥梁结构，不影响桥梁外观，提高施工质量和施工效率，降低人力物力成本。

Description

利用现有排气管泄水管防止桥空心板芯模上浮结构及工艺

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是防止芯模上浮的技术。

背景技术

随着我国经济社会的不断发展，各地加大对基础设施的投入，桥梁建设随之得到了长足的发展。在桥梁的施工过程中，桥梁上部结构预制的质量和速度对桥梁整体施工速度和施工质量形成了制约。如何在保证质量的前提下加快预制环节的速度，成为桥梁建设的一个亟待解决的问题。

在桥梁用预制空心板的预制过程中需要使用各种模板，如底模、侧模、端模、顶模和芯模等等。

如果使用钢模板作为芯模，则具有不便于人工安装拆卸操作、安装拆卸耗时较长等缺陷；而且钢芯模在周转使用一定次数后容易变形，变形后不易修复，不能保证施工精度和外观质量。

如果使用钢管作为芯模，则使用限制较大，只能用在桥梁上部结构空腔截面呈圆形的场合，且空腔截面直径在19－26厘米之间，长度不能超过13米。钢管自重较大，需要分段拼装成芯模。如果每段过长，则施工后钢管不易抽出。施工过程中安装与抽出钢管需要花费较大人力和较多工时；抽出钢管时较为困难，不同直径的钢管抽出所需要的时间不同，抽出过程还需要转动钢管并控制抽拔力的大小、转动及抽出速度的控制，如果控制不好就会破坏已浇筑的混凝土。

如果采用气囊作为芯模，则具有拆装方便、可反复使用多次的优点，但使用中容易被扎破，粘附的泥浆不易清洗，施工过程中气囊容易上浮从而造成局部混凝土保护层厚度不足的问题，形成质量缺陷。

芯模上浮容易形成质量缺陷，因此需要设置防芯模上浮的结构。现有技术中的防芯模上浮的结构需要在桥梁现有结构之外更多地占用空间，施工过程较为不便，且影响桥梁的外观。桥梁现有结构中，桥梁腹板上具有排气管；芯模与桥梁底板之间设有泄水管，现有的防芯模上浮结构，均未利用桥梁的这些现有结构来实现更优的技术效果，并且钢筋外露，影响桥梁的外观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用现有排气管泄水管防止桥空心板芯模上浮结构。

为实现上述目的，本发明的利用现有排气管和泄水管防止桥空心板芯模上浮结构包括底模板和位于底模板两侧的外腹板模板，底模板和外腹板模板围成的空腔内设有若干沿顺桥向设置的内腹板模板，相邻内腹板模板和底模板之间围成芯模空腔，芯模空腔内设有若干沿顺桥向设置的芯模，所述各芯模平行间隔设置，各内腹板模板处均设有作为排气孔模板的排气管，排气管左右贯穿内腹板模板；在横桥向方向上位于左右两端的内腹板模板为端部内腹板模板，在横桥向方向上位于中部的内腹板模板为中部内腹板模板；端部内腹板模板处的排气管的外端穿过外腹板模板且其外端开口与外腹板模板相齐平，端部内腹板模板处的排气管的内端与其相邻的芯模相邻；每一中部内腹板模板处的排气管的两端分别与其两侧的芯模相邻；

排气管内设有第一劲性构件，第一劲性构件沿横桥向贯穿各排气管，第一劲性构件的两端穿过排气管伸出左右两处外腹板模板并连接有第一张紧固定结构，第一劲性构件中部由芯模顶部绕过各芯模并与各芯模相压接；

各芯模与底模板之间分别设有作为泄水孔模板的泄水管，泄水管向下穿过底模板并与底模板的下表面相齐平；泄水管处的芯模上设有第二劲性构件，第二劲性构件由上至下与芯模相压接，且第二劲性构件的两端均向下通过泄水管穿过底模板并连接有第二张紧固定结构。

第一张紧固定结构和第二张紧固定结构均为以下两种结构的任一种：

（一）第一劲性构件和第二劲性构件的外端均设有外螺纹，第一张紧固定结构和第二张紧固定结构均为张紧螺母，第一张紧固定结构的张紧螺母与第一劲性构件螺纹连接并压接在外腹板模板上；第二张紧固定结构的张紧螺母与第二劲性构件螺纹连接并压接在底模板上；

（二）第一劲性构件和第二劲性构件的外端均连接有张紧固定杆，第一劲性构件处的张紧固定杆的长度大于排气管的直径并压接在外腹板模板上，第二劲性构件处的张紧固定杆的长度大于泄水管的直径并压接在底模板上。

第一劲性构件与芯模之间设有用于减小第一劲性构件对芯模的压强的第一扁钢，第一扁钢的截面呈弧形并由上至下与芯模相接，第一劲性构件通过第一扁钢与芯模相压接；

第二劲性构件与芯模之间设有用于减小第二劲性构件对芯模的压强的第二扁钢，第二扁钢的截面呈弧形并由上至下与芯模相接，第二劲性构件通过第二扁钢与芯模相压接。

所述排气管、第一劲性构件和第一张紧固定结构沿顺桥向均匀设置有多套，每套之间间隔3－5米。

本发明还公开了上述利用现有排气管和泄水管防止桥空心板芯模上浮结构的施工工艺，依次按以下步骤进行：

第一步骤是支护底模板、外腹板模板、若干内腹板模板、作为排气孔模板的排气管和作为泄水孔模板的泄水管；

第二步骤是在底模板和外腹板模板围成的空腔内安装钢筋骨架；相邻内腹板模板和底模板之间围成芯模空腔；

第三步骤是采用圆柱形的EPS泡沫芯模，将多个泡沫芯模沿顺桥向一一对应穿入各芯模空腔内，各泡沫芯模平行并排设置；

第四步骤是对泡沫芯模进行位置校正和固定；

第五步骤是进行防上浮结构的施工，包括以下两种结构的施工：

（一）泄水管防上浮结构的施工；将第二扁钢覆盖在泄水孔上方的芯模上，然后使第二劲性构件由上向下压在第二扁钢上，并将第二劲性构件的两端向下穿过泄水管并连接第二张紧固定结构；

第二张紧固定结构采用张紧螺栓时，将张紧螺栓螺纹连接在第二劲性构件的端部，旋紧张紧螺栓使其压接在底模板上；

第二张紧固定结构采用张紧固定杆时，将第二劲性构件的端部与张紧固定杆相连接，旋转张紧固定杆从而拉紧第二劲性构件，第二劲性构件通过第二扁钢压紧芯模并将第二张紧固定结构压接在底模板上；

（二）排气管防上浮结构的施工：将第一扁钢覆盖在排气管处的各芯模上，然后使第一劲性构件贯穿各腹板处的排气管，并使第一劲性构件由上向下绕过各第一扁钢并通过第一扁钢与芯模相压接，将第一劲性构件的两端分别伸出外腹板模板并连接第一张紧固定结构；

第一张紧固定结构采用张紧螺栓时，将张紧螺栓螺纹连接在第一劲性构件的端部，旋紧张紧螺栓使其压接在外腹板模板上；

第一张紧固定结构采用张紧固定杆时，将第一劲性构件的端部与张紧固定杆相连接，旋转张紧固定杆从而拉紧第一劲性构件，第一劲性构件将第一张紧固定结构压接在外腹板模板上；

第六步骤是沿顺桥向，在底模板和外腹板模板围成的空腔两端安装堵头模板；

第七步骤是浇筑并养护混凝土后拆模，将泡沫芯模保留在预制空心板内部。

竖向钢筋在顺桥向上的间距为25厘米。

本发明具有如下的优点：

以往在施工过程中，由于浇筑混凝土时混凝土材料对芯模具有浮力，因此芯模容易上浮，从而离开设计位置，降低施工质量。本发明由于采用了防上浮结构，第一劲性构件和第二劲性构件能够在芯模具有上浮趋势时阻挡芯模上浮，使得芯模在施工过程中位置得到了可靠的固定，从而相比以往提高了施工质量。

第一劲性构件穿过各排气管，利用张紧固定结构的张紧力以及各排气管，能够在出现整体上浮的趋势时，有效阻止芯模上浮。第一劲性构件沿顺桥向设有多套，能够在芯模的长度方向上对芯模均匀施加阻力，起到更好的防上浮作用。第二劲性构件上下设置并直接由第二张紧固定结构固定在底模板处，大大增强了防上浮的力量。

第一扁钢和第二扁钢的设置，能够大幅减小劲性构件对芯模的压强，防止劲性构件压入、损坏芯模。

第一劲性构件和第二劲性构件均利用了桥梁的既有孔道（排气孔模板和泄水孔模板，即排水管和泄水管），既方便了施工，又不损害桥梁结构，防止钢筋外露，保证清水混凝土外观整洁，不影响桥梁的外观。

以往采用钢芯模具有芯模重量大、成本高的缺陷。如果施工后芯模不取出来，则一方面大大增加了桥梁预制空心板的重量，另一方面大幅提升了成本。因此，采用钢芯模施工时，施工完成（桥梁用预制空心板制作完成）后都需要将芯模抽出来。芯模抽出来时，需要花费较多的人力物力，并花费较多工时，并且抽出动作控制不好就会破坏已浇筑的混凝土。

本发明采用泡沫芯模，材料轻便，施工后不抽出来对桥梁自重产生的影响也微乎其微；同时由于EPS泡沫材料的成本低于将芯模抽出来的人力物力成本，因此采用本发明的结构和工艺后，施工完成后无须将芯模抽出，既不会提升成本，也不会大幅增加桥梁自重，而且降低了人力物力的消耗，节约了将芯模抽出所需要花费的工时，大大提高了施工效率。采用本发明的结构和工艺，不需要担心气囊被扎破的风险，也避免了气囊上浮形成的缺陷。

附图说明

图1是排气管处本发明的结构示意图；

图2是本发明的防止桥空心板芯模上浮结构的俯视示意图；

图3是泄水管处本发明的结构示意图。

附图仅用来表明防上浮结构原理，并非是实际施工用的图纸。

实施方式

本发明中，以桥梁长度方向为顺桥向，以桥梁宽度方向为横桥向。

如图1、图2和图3所示，本发明的利用现有排气管和泄水管防止桥空心板芯模5上浮结构包括底模板1和位于底模板两侧的外腹板模板2，底模板1和外腹板模板2围成的空腔内设有若干沿顺桥向设置的内腹板模板3，相邻内腹板模板3和底模板1之间围成芯模空腔4，芯模空腔4内设有若干沿顺桥向设置的芯模5，所述各芯模5平行间隔设置；

各内腹板模板3处均设有作为排气孔模板的排气管6，排气管6左右贯穿内腹板模板3；在横桥向方向上位于左右两端的内腹板模板3为端部内腹板模板，在横桥向方向上位于中部的内腹板模板3为中部内腹板模板，中部内腹板模板位于两个端部内腹板模板之间；端部内腹板模板处的排气管6的外端穿过外腹板模板2且其外端开口与外腹板模板2相齐平，端部内腹板模板处的排气管6的内端与其相邻的芯模5相邻；每一中部内腹板模板处的排气管6的两端分别与其两侧的芯模5相邻；

各排气管6内设有第一劲性构件7，第一劲性构件7沿横桥向贯穿各排气管6，第一劲性构件7的两端穿过排气管6伸出左右两处外腹板模板2并连接有第一张紧固定结构8，第一劲性构件7中部由芯模5顶部绕过各芯模5并与各芯模5相压接；第一劲性构件7为一整条，沿横桥向贯穿各外腹板模板2和各内腹板模板3，并由上至下与各芯模5相压接。

第一劲性构件7用于防止芯模5上浮。

各芯模5与底模板1之间分别设有作为泄水孔模板的泄水管9，泄水管9向下穿过底模板1并与底模板1的下表面相齐平；泄水管9处的芯模5上设有第二劲性构件10，第二劲性构件10由上至下与芯模5相压接，且第二劲性构件10的两端均向下通过泄水管9穿过底模板1并连接有第二张紧固定结构11；第二劲性构件10用于防止芯模5上浮。

其中，第一劲性构件7和第二劲性构件10均由钢筋制成，成本低、便于施工。

第一张紧固定结构8和第二张紧固定结构11的结构相同，均为以下两种结构的任一种：

（一）第一劲性构件7和第二劲性构件10的外端均设有外螺纹，第一张紧固定结构8和第二张紧固定结构11均为张紧螺母，第一张紧固定结构8的张紧螺母与第一劲性构件7螺纹连接并压接在外腹板模板2上；第二张紧固定结构11的张紧螺母与第二劲性构件10螺纹连接并压接在底模板1上；

（二）第一劲性构件7和第二劲性构件10的外端均连接有张紧固定杆，第一劲性构件7处的张紧固定杆的长度大于排气管6的直径并压接在外腹板模板2上，第二劲性构件10处的张紧固定杆的长度大于泄水管9的直径并压接在底模板1上。

第一劲性构件7与芯模5之间设有用于减小第一劲性构件7对芯模5的压强的第一扁钢12，第一扁钢12的截面呈弧形并由上至下与芯模5相接，第一劲性构件7通过第一扁钢12与芯模5相压接；

第二劲性构件10与芯模5之间设有用于减小第二劲性构件10对芯模5的压强的第二扁钢13，第二扁钢13的截面呈弧形并由上至下与芯模5相接，第二劲性构件10通过第二扁钢13与芯模5相压接；

所述排气管6、第一劲性构件7和第一张紧固定结构8沿顺桥向均匀设置有多套，每套之间间隔3－5米。

本发明还公开了利用现有排气管6和泄水管9防止桥空心板芯模5上浮的工艺，采用上述结构，依次按以下步骤进行：

第一步骤是支护底模板1、外腹板模板2、若干内腹板模板3、作为排气孔模板的排气管6和作为泄水孔模板的泄水管9；

第二步骤是在底模板1和外腹板模板2围成的空腔内安装钢筋骨架；相邻内腹板模板3和底模板1之间围成芯模空腔4；

第三步骤是采用圆柱形的EPS泡沫芯模5，将多个泡沫芯模5沿顺桥向一一对应穿入各芯模空腔4内，各泡沫芯模5平行并排设置；

第四步骤是对泡沫芯模5进行位置校正和固定；

第五步骤是进行防上浮结构的施工，包括以下两种结构的施工（不分先后顺序）：

（一）泄水管9防上浮结构的施工；将第二扁钢13覆盖在泄水孔上方的芯模5上，然后使第二劲性构件10由上向下压在第二扁钢13上，并将第二劲性构件10的两端向下穿过泄水管9并连接第二张紧固定结构11；

第二张紧固定结构11采用张紧螺栓时，将张紧螺栓螺纹连接在第二劲性构件10的端部，旋紧张紧螺栓使其压接在底模板1上；

第二张紧固定结构11采用张紧固定杆时，将第二劲性构件10的端部与张紧固定杆相连接，旋转张紧固定杆从而拉紧第二劲性构件10，第二劲性构件10通过第二扁钢13压紧芯模5并将第二张紧固定结构11压接在底模板1上；

（二）排气管6防上浮结构的施工：将第一扁钢12覆盖在排气管6处的各芯模5上，然后使第一劲性构件7贯穿各腹板处的排气管6，并使第一劲性构件7由上向下绕过各第一扁钢12并通过第一扁钢12与芯模5相压接，将第一劲性构件7的两端分别伸出外腹板模板2并连接第一张紧固定结构8；

第一张紧固定结构8采用张紧螺栓时，将张紧螺栓螺纹连接在第一劲性构件7的端部，旋紧张紧螺栓使其压接在外腹板模板2上；

第一张紧固定结构8采用张紧固定杆时，将第一劲性构件7的端部与张紧固定杆相连接，旋转张紧固定杆从而拉紧第一劲性构件7，第一劲性构件7将第一张紧固定结构8压接在外腹板模板2上；

第六步骤是沿顺桥向，在底模板1和外腹板模板2围成的空腔两端安装堵头模板；

第七步骤是浇筑并养护混凝土后拆模，将泡沫芯模5保留在预制空心板内部；

竖向钢筋在顺桥向上的间距为25厘米。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.利用现有排气管和泄水管防止桥空心板芯模上浮结构，包括底模板和位于底模板两侧的外腹板模板，底模板和外腹板模板围成的空腔内设有若干沿顺桥向设置的内腹板模板，相邻内腹板模板和底模板之间围成芯模空腔，芯模空腔内设有若干沿顺桥向设置的芯模，芯模为泡沫材质；所述各芯模平行间隔设置，各内腹板模板处均设有作为排气孔模板的排气管，排气管左右贯穿内腹板模板；在横桥向方向上位于左右两端的内腹板模板为端部内腹板模板，在横桥向方向上位于中部的内腹板模板为中部内腹板模板；端部内腹板模板处的排气管的外端穿过外腹板模板且其外端开口与外腹板模板相齐平，端部内腹板模板处的排气管的内端与其相邻的芯模相邻；每一中部内腹板模板处的排气管的两端分别与其两侧的芯模相邻；

其特征在于：

排气管内设有第一劲性构件，第一劲性构件沿横桥向贯穿各排气管，第一劲性构件的两端穿过排气管伸出左右两处外腹板模板并连接有第一张紧固定结构，第一劲性构件中部由芯模顶部绕过各芯模并与各芯模相压接；

各芯模与底模板之间分别设有作为泄水孔模板的泄水管，泄水管向下穿过底模板并与底模板的下表面相齐平；泄水管处的芯模上设有第二劲性构件，第二劲性构件由上至下与芯模相压接，且第二劲性构件的两端均向下通过泄水管穿过底模板并连接有第二张紧固定结构；

第一张紧固定结构和第二张紧固定结构均为以下两种结构的任一种：

（一）第一劲性构件和第二劲性构件的外端均设有外螺纹，第一张紧固定结构和第二张紧固定结构均为张紧螺母，第一张紧固定结构的张紧螺母与第一劲性构件螺纹连接并压接在外腹板模板上；第二张紧固定结构的张紧螺母与第二劲性构件螺纹连接并压接在底模板上；

（二）第一劲性构件和第二劲性构件的外端均连接有张紧固定杆，第一劲性构件处的张紧固定杆的长度大于排气管的直径并压接在外腹板模板上，第二劲性构件处的张紧固定杆的长度大于泄水管的直径并压接在底模板上；

第一劲性构件与芯模之间设有用于减小第一劲性构件对芯模的压强的第一扁钢，第一扁钢的截面呈弧形并由上至下与芯模相接，第一劲性构件通过第一扁钢与芯模相压接；

第二劲性构件与芯模之间设有用于减小第二劲性构件对芯模的压强的第二扁钢，第二扁钢的截面呈弧形并由上至下与芯模相接，第二劲性构件通过第二扁钢与芯模相压接；

所述排气管、第一劲性构件和第一张紧固定结构沿顺桥向均匀设置有多套，每套之间间隔3－5米。

2.权利要求1中所述利用现有排气管和泄水管防止桥空心板芯模上浮结构的施工工艺，依次按以下步骤进行：

第一步骤是支护底模板、外腹板模板、若干内腹板模板、作为排气孔模板的排气管和作为泄水孔模板的泄水管；

第二步骤是在底模板和外腹板模板围成的空腔内安装钢筋骨架；相邻内腹板模板和底模板之间围成芯模空腔；

第三步骤是采用圆柱形的EPS泡沫芯模，将多个泡沫芯模沿顺桥向一一对应穿入各芯模空腔内，各泡沫芯模平行并排设置；

第四步骤是对泡沫芯模进行位置校正和固定；

第五步骤是进行防上浮结构的施工，包括以下两种结构的施工：

（一）泄水管防上浮结构的施工；将第二扁钢覆盖在泄水孔上方的芯模上，然后使第二劲性构件由上向下压在第二扁钢上，并将第二劲性构件的两端向下穿过泄水管并连接第二张紧固定结构；

第二张紧固定结构采用张紧螺栓时，将张紧螺栓螺纹连接在第二劲性构件的端部，旋紧张紧螺栓使其压接在底模板上；

第二张紧固定结构采用张紧固定杆时，将第二劲性构件的端部与张紧固定杆相连接，旋转张紧固定杆从而拉紧第二劲性构件，第二劲性构件通过第二扁钢压紧芯模并将第二张紧固定结构压接在底模板上；

（二）排气管防上浮结构的施工：将第一扁钢覆盖在排气管处的各芯模上，然后使第一劲性构件贯穿各腹板处的排气管，并使第一劲性构件由上向下绕过各第一扁钢并通过第一扁钢与芯模相压接，将第一劲性构件的两端分别伸出外腹板模板并连接第一张紧固定结构；

第一张紧固定结构采用张紧螺栓时，将张紧螺栓螺纹连接在第一劲性构件的端部，旋紧张紧螺栓使其压接在外腹板模板上；

第一张紧固定结构采用张紧固定杆时，将第一劲性构件的端部与张紧固定杆相连接，旋转张紧固定杆从而拉紧第一劲性构件，第一劲性构件将第一张紧固定结构压接在外腹板模板上；

第六步骤是沿顺桥向，在底模板和外腹板模板围成的空腔两端安装堵头模板；

第七步骤是浇筑并养护混凝土后拆模，将泡沫芯模保留在预制空心板内部。