CN109252879B - 一种公路隧道排水沟内衬工具式模板及施工方法 - Google Patents

一种公路隧道排水沟内衬工具式模板及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明申请保护一种公路隧道排水沟内衬模板及施工方法，属于混凝土浇筑施工模板技术领域。本发明的工具式模板呈“U”型，由左侧面板(11)、右侧面板(12)、底部左模板(21)、底部右模板(22)、左铰链(4)、右铰链(5)、底铰链(6)、横向对撑丝杠(7)和斜向对撑丝杠(8)组成。本发明实现了模板的工具化，按照本发明公开的施工方法，施工时现场工作量大大降低，消耗材料少，工效高，质量好，人工劳动强度有所降低，工费开支少。

Description

一种公路隧道排水沟内衬工具式模板及施工方法
技术领域
本发明公开了一种公路隧道排水沟内衬工具式模板及施工方法，属于混凝土浇筑施工模板技术领域。
背景技术
传统的非工具式浇筑施工主要采用现场制作的木板模板方式，其技术方案为：
传统的非工具式公路隧道排水沟浇筑施工需要在施工现场加工木质模板后，将木质模板按照排水沟尺寸、位置定位后进行拼接固定。木质模板在现场拼接固定的流程如下：架设排水沟侧壁模板、侧壁模板上方拼接木方模板、安装模板纵横向围檩、架设模板支撑。一套木质模板只能周转使用10次。
传统工艺施工一板3米的单边排水沟需要消耗的工时、材料如下：
经过现场统计测算，一板12m的双侧水沟立模、拆模共需要四个人工：焊工两人、木工一人、杂工一人，需要耗时8小时，所以每3米需要消耗四个人工，耗时1小时。
施工现场使用的木质模板厚度为5cm，经过统计测算，一板12m的双侧水沟需要消耗的木材：0.05*0.5*12*4+0.05*0.05*12*2*4＝1.44m3，所以每3米需要消耗木材0.18m3；定位及固定模板的钢筋有定位钢筋(φ22螺纹钢)及横向拉筋(φ8光圆钢筋)，定位钢筋一般为每1米一根，每根长度为0.6米，则一板12米的水沟需要定位钢筋52(2*13*2)根，拉筋为每2m一根，每根长度为0.55米，则一板12米的水沟需要拉筋28(2*7*2)根，所以每3米需要消耗φ22螺纹钢：52*0.6/(4*2)＝3.9米，φ8光圆钢筋：28*0.55/(4*2)＝1.925米。
可见，传统的现场制作的木板模板的制作、搭建过程复杂，所需消耗的材料、工效、工费等较大。
隧道排水沟的传统施工工艺普遍存在施工效率低、成型质量差、现场的文明施工环境差等问题，严重影响了施工进度及施工现场的形象。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提出了一种公路隧道排水沟内衬工具式模板，解决施工消耗材料多、工效低等问题。
本发明的工具式模板呈“U”型，由位于立面左侧的左侧面板11、位于立面右侧的右侧面板12、位于底部左侧的底部左模板21、位于底部右侧的底部右模板22、位于左侧面板11与底部左模板21之间的左铰链4、位于右侧面板12与底部右模板21之间的右铰链5、位于底部左模板21与底部右模板22之间的底铰链6、位于左右两侧面板11、12之间的横向对撑丝杠7和位于左右两侧面板11、12之间的斜向对撑丝杠8组成。
一种利用公路隧道排水沟内衬工具式模板的施工方法，采用所述的工具式模板，按照以下步骤施工：
A.测量放样：测量工在仰拱前后两端的仰拱曲面上放出两侧水沟边线并计算出该放样点水沟底面高程与填充面的高差；
B.打入固定钢筋架：根据测量数据打入固定钢筋，并拉线确定模板底面高程，再根据底面高程分别制作模板地面钢筋支撑架并固定；
C.架立模板、固定：采用挖掘机配合人工将模板安装在固定钢筋架内，通过模板接缝处连接法兰板用高强螺栓连接成一个整体，模板连接完成后将横、纵向丝杠撑开完成模板固定；
D.砼浇筑：按设计要求浇筑水沟混凝土并振捣；
E.脱模拆模：等到混凝土达到设计强度后开始拆模板，首先松开上下对称丝杆，然后用挖机在仰拱栈桥上用钢丝绳提起来，并整齐堆放至指定地点。
本发明的有益效果在于，实现了模板的工具化，施工时现场工作量大大降低，消耗材料少，工效高，质量好，人工劳动强度有所降低，工费开支减少。
附图说明
图1是本发明的工具式模板的结构示意图；
图2是本发明的工具式模板的脱模示意图；
图3是本发明的工具式模板的结构侧视图。
图中：4-左铰接；5-右铰接；6-底铰接；8-斜向对撑丝杠；11-左侧面板；12-右侧面板；21-底部左模板；22-底部右模板；71-上横向对撑丝杆；72-下横向对撑丝杠；311-左前边框法兰；312-左后边框法兰；321-右前边框法兰；322-右后边框法兰。
具体实施方法
一种公路隧道排水沟内衬工具式模板，呈“U”型，由位于立面左侧的左侧面板11、位于立面右侧的右侧面板12、位于底部左侧的底部左模板21、位于底部右侧的底部右模板22、位于左侧面板11与底部左模板21之间的左铰链4、位于右侧面板12与底部右模板21之间的右铰链5、位于底部左模板21与底部右模板22之间的底铰链6、位于左右两侧面板11、12之间的横向对撑丝杠7和位于左右两侧面板11、12之间的斜向对撑丝杠8组成。
所述的工具式模板还包含位于左侧面板11前边的左前边框法兰311、位于左侧面板11后边的左后边框法兰312、位于右侧面板12前边的右前边框法兰321和位于右侧面板12后边的右后边框法兰322。
所述的工具式模板的横向对撑丝杠7可以由位于左右两侧面板11、12之间上半部分的上横向对撑丝杠71和位于左右两侧面板11、12之间下半部分的下横向对撑丝杠72组成。
所述的工具式模板的左铰链4、右铰链5和底铰链6每间隔一长度设置一个。
所述的工具式模板的横向对撑丝杠7每间隔一长度设置一个。
所述的工具式模板的斜向对撑丝杠8每间隔一长度设置一个。
所述的工具式模板作为一节，其长度3米。
所述的左铰链4、右铰链5和底铰链6每间隔0.3米设置一个。
所述的横向对撑丝杠7每间隔1.5米设置一个。
所述的斜向对撑丝杠8每间隔1.6米设置一个。
一种利用公路隧道排水沟内衬工具式模板的施工方法，采用所述的工具式模板，按照以下步骤施工：
A.测量放样：测量工在仰拱前后两端的仰拱曲面上放出两侧水沟边线并计算出该放样点水沟底面高程与填充面的高差；
B.打入固定钢筋架：根据测量数据打入固定钢筋，并拉线确定模板底面高程，再根据底面高程分别制作模板地面钢筋支撑架并固定；
C.架立模板、固定：采用挖掘机配合人工将模板安装在固定钢筋架内，通过模板接缝处连接法兰板用高强螺栓连接成一个整体，模板连接完成后将横、纵向丝杠撑开完成模板固定；
D.砼浇筑：按设计要求浇筑水沟混凝土并振捣；
E.脱模拆模：等到混凝土达到设计强度后开始拆模板，首先松开上下对称丝杆，然后用挖机在仰拱栈桥上用钢丝绳提起来，并整齐堆放至指定地点。
所述的打入固定钢筋架的固定钢筋间距2.8m，其中的模板地面钢筋支撑架的竖向固定钢筋需要打入仰拱混凝土内不少于10cm。
所述的架立模板、固定时，先架立和固定一节模板，再用高强螺栓通过每节模板的边框法兰将每节模板连接成一个整体。
本发明的左侧面板11、右侧面板12模板钢材采用PSB830高强度钢制作，面板厚度δ6mm。所述面板边框法兰δ8mm×50mm,筋板δ6mm×50mm。面板高度62.6cm，宽度50cm。
本发明的底部左模板21、底部右模板22钢材采用高强度钢制作，规牌号格PSB830，厚度：6mm。
本发明的模板内部采用的横向对撑丝杠7和斜向对撑丝杠8的丝杠行程均为5cm。
本发明的水沟底部模板采用两块等宽的两侧面板通过铰链与底部模板连接，左右两侧的底部模板也通过铰链与底部模板连接，在模板底模脱模时可直接提起。
本发明的有益效果(与传统的现场搭建木板模板对比)：
1)时间上
传统木板:立模四个人需要5个小时、拆模3个小时，共8个小时；
本发明的工具式模板:立模两个人需要1个小时、拆模0.5个小时，共1.5个小时。
节约时间：每模6.5小时。
2)人工上
传统木板:支模板需要四人(两个焊工，一个木工，一个杂工)；
本发明的工具式模板:需要两个工人(一个焊工、一个杂工)；
节约费用：每模可以节省两个人工，每个工人一个台班100元，共200元。
3)材料上
传统木板：
立模需要增加横撑木板，增加横向拉筋固定模板，另外，一整套木模板由于变形等问题，最多使用10个循环。定位钢筋传统上一板仰拱需要52根(间距1m，2*13*2)。
本发明的工具式模板：
本发明的工具式模板至少可以循环600次，所以10个循环可以节省一套木模板1.44m3(0.05*0.5*12*4+0.05*0.05*12*2*4，木板5cm厚)。定位钢筋本发明的工具式模板只需要32根(3m间距2根，2*8*2)，节省定位钢筋20根，节省横向拉钢筋28根(间距2m，两层，7*2*2)。
节约材料：
每10个循环可以节省一套木模板1.44m3，每板节省定位钢筋20根，节省横向拉钢筋28根。
4)节约费用
一板仰拱节省钢筋直径22的螺纹钢(定位钢筋)38.5kg(20*0.6*2.984)，直径8的圆钢筋(横向拉筋)6.083kg。(28*0.55*0.395)，钢材目前市场均价为5200元/吨，每板仰拱节约钢筋费用为：5.2*(38.5+6.083)＝231.83元。
时间和费用计算：(隧道总长单幅为9887m)；
节约时间：9887*2/12*6.5＝10711(小时)；
节约人工费用：9887*2/12*200＝329566.67元；
节约钢筋费用：9887*2/12*231.83＝382017.20元；
木板费用：9887*2/120*2500＝411958.33元(按2500元一套木模板加损耗可以循环10次计算)；
本发明的工具式模板费用两套(每套24m)：32951.32*2＝65902.64元；
总节约：329566.67+382017.20+(411958.33-65902.64)＝1057629.56元；
平均每模节约：1057629.56/(9887*2/12)＝641.83元；
注：每板仰拱按照12m计算。

Claims (8)

1.一种公路隧道排水沟内衬工具式模板，其特征在于，所述模板呈“U”型，由位于立面左侧的左侧面板（11）、位于立面右侧的右侧面板（12）、位于底部左侧的底部左模板（21）、位于底部右侧的底部右模板（22）、位于左侧面板（11）与底部左模板（21）之间的左铰链（4）、位于右侧面板（12）与底部右模板（22）之间的右铰链（5）、位于底部左模板（21）与底部右模板（22）之间的底铰链（6）、位于左右两侧面板（11、12）之间的横向对撑丝杠（7）和位于左右两侧面板（11、12）之间的斜向对撑丝杠（8）组成；还包含位于左侧面板（11）前边的左前边框法兰（311）、位于左侧面板（11）后边的左后边框法兰（312）、位于右侧面板（12）前边的右前边框法兰（321）和位于右侧面板（12）后边的右后边框法兰（322）；所述的工具式模板的横向对撑丝杠（7）能够由位于左右两侧面板（11、12）之间上半部分的上横向对撑丝杠（71）和位于左右两侧面板（11、12）之间下半部分的下横向对撑丝杠（72）组成。
2.根据权利要求1所述的工具式模板，其特征在于，所述的工具式模板的左铰链（4）、右铰链（5）和底铰链（6）每间隔一长度设置一个。
3.根据权利要求1所述的工具式模板，其特征在于，所述的工具式模板的横向对撑丝杠（7）每间隔一长度设置一个。
4.根据权利要求1所述的工具式模板，其特征在于，所述的工具式模板的斜向对撑丝杠（8）每间隔一长度设置一个。
5.根据权利要求1～4任一种所述的工具式模板，其特征在于，所述的工具式模板作为一节，其长度3米；所述的左铰链（4）、右铰链（5）和底铰链（6）每间隔0.3米设置一个；所述的横向对撑丝杠（7）每间隔1.5米设置一对；所述的斜向对撑丝杠（8）每间隔1.6米设置一对。
6.一种利用权利要求1～5任一种所述的一种公路隧道排水沟内衬工具式模板的施工方法，其特征在于，按照以下步骤施工：
A.测量放样：测量工在仰拱前后两端的仰拱曲面上放出两侧水沟边线并计算出放样点水沟底面高程与填充面的高差；
B.打入固定钢筋架：根据测量数据打入固定钢筋，并拉线确定模板底面高程，再根据底面高程分别制作模板地面钢筋支撑架并固定；
C.架立模板、固定：采用挖掘机配合人工将模板安装在固定钢筋架内，通过模板接缝处连接法兰板用高强螺栓连接成一个整体，模板连接完成后将横、斜向对撑丝杠撑开完成模板固定；
D.砼浇筑：按设计要求浇筑水沟混凝土并振捣；
E.脱模拆模：等到混凝土达到设计强度后开始拆模板，首先松开横向、斜向对撑丝杆，然后用挖机在仰拱栈桥上用钢丝绳提起来，并整齐堆放至指定地点。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，所述的打入固定钢筋架的固定钢筋间距2.8m，其中的模板地面钢筋支撑架的竖向固定钢筋需要打入仰拱混凝土内不少于10cm。
8.根据权利要求6或7所述的施工方法，其特征在于，所述的架立模板、固定时，先架立和固定一节模板，再用高强螺栓通过每节模板的边框法兰将每节模板连接成一个整体。
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