CN109371822B - 直线型矩形桥墩机动模板及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线型矩形桥墩机动模板，包括四个机动模板单元，每个机动模板单元包括多个模板块、垂直支撑箱梁、多个滚压辊、传动装置、止浆养护塑料薄膜释放机构和水平连接梁。多个模板块的内侧分别固定在履带传动链上；施工方法包括1）组装机动模板单元，2）吊运矩形模板框架，3）矩形模板框架定位后浇筑其内的墩身混凝土，4）矩形模板框架不断爬升完成墩身混凝土的浇筑。本发明进一步提高了矩形桥墩混凝土浇筑施工的机械化程度，达到矩形桥墩的墩身混凝土一次浇筑成型的目的。在矩形框架爬升的过程中，具有不漏浆、不带混凝土的优点，不需要再行洒水养护，提高了矩形桥墩的混凝土浇筑质量。

Description

直线型矩形桥墩机动模板及施工方法

技术领域

本发明涉及一种桥梁构件的混凝土施工模板，特别涉及一种可爬升的直线型桥墩墩身的预制施工模板，还涉及前述模板的使用方法，属于桥梁工程施工技术领域。

背景技术

目前使用较多的桥梁桥墩的预制模板为大钢模、爬模或滑模，由于桥墩的高度较高，使用大钢模及爬模时，需要多次施工才能完成桥墩的混凝土浇筑任务，不但工期长、而且混凝土接缝多，不利于结构安全；另外，桥墩的养护也比较困难。滑模施工虽能一次完成墩身的混凝土浇筑，但在滑模脱模过程中会出现较多的细微拉裂缝，而且需要人工收面，造成墩身外表的镜面效果差；滑模需要较多的爬杆，也会造成一定的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种直线型矩形桥墩机动模板及施工方法，提高桥墩的混凝土浇筑施工的机械化程度。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种直线型矩形桥墩机动模板，包括包覆待浇筑的矩形桥墩四周的四个机动模板单元，每个机动模板单元包括多个模板块、垂直支撑箱梁、多个滚压轮、传动装置、止浆养护的塑料薄膜释放机构和水平连接梁；所述传动装置设置在在机动模板单元内，包括履带传动链、液压马达、上横轴、下横轴，以及两个驱动轮和两个被动轮，驱动轮和被动轮分别位于垂直支撑箱梁的上端两侧和下端两侧，上横轴和下横轴分别沿垂直支撑箱梁纵向的上端和下端穿过垂直支撑箱梁，上横轴两端端头分别与驱动轮固定连接，下横轴两端端头分别与被动轮固定连接，上横轴两端和下横轴两端分别通过轴承支撑在垂直支撑箱梁的两侧上；履带传动链绕在两个驱动轮和两个被动轮上，并与两个驱动轮和两个被动轮啮合；纵向彼此相邻的多个模板块的内侧分别固定在履带传动链上；液压马达下侧支撑在液压马达支撑座上，液压马达支撑座固定在垂直支撑箱梁的内侧上，液压马达通过齿轮传动机构与上横轴衔接；水平连接梁穿过对应的垂直支撑箱梁的纵向中部，四根水平连接梁的端头两两垂直相交固定连接，将四个机动模板单元固定连接成矩形模板框架；所述止浆养护的塑料薄膜释放机构分别支撑在水平连接梁的上侧，塑料薄膜分别铺设在多个模板块和待浇筑的矩形桥墩四周之间；上下抵靠的多个滚压轮位于垂直支撑箱梁与履带传动链内侧面之间，安装在垂直支撑箱梁上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，所述垂直支撑箱梁为直立的盒形，包括两块水平侧板和两块垂直侧板，以及底板，垂直支撑箱梁靠近待浇筑的矩形桥墩外侧面敞开，数根纵筋板和横筋板垂直相交地固定在垂直支撑箱梁远离待浇筑矩形桥墩外侧面的底板上；液压马达支撑座固定在所述底板上。所述齿轮传动机构包括固定在液压马达输出轴上的小齿轮和固定在上横轴上的大齿轮，小齿轮和大齿轮啮合。

进一步的，所述止浆养护的塑料薄膜释放机构包括门形支架和塑料薄膜卷筒，所述门形支架包括两侧的支臂和上部的横轴，所述支臂下端分别与对应的水平连接梁两端垂直固定连接，养护塑料薄膜卷筒套在横轴上，横轴两端分别与支臂上端可拆卸地固定连接。所述养护塑料薄膜竖向端头之间通过拉链固定连接。

进一步的，履带传动链节的长度与模板块的宽度匹配，每节履带传动链节之间通过销轴铰接。

进一步的，在两个垂直相交的机动模板单元中，对应的模板块长度方向的边缘成弧形上翘，所述弧形的半径与待浇筑的矩形桥墩四角的圆角半径匹配，两相邻的模板块的长度方向边缘之间的距离为A＝2～3mm。

一种直线型矩形桥墩机动模板的施工方法，包括以下步骤：

1)组装机动模板单元

用箱型钢柱按照模板块的长度尺寸切割加工模板块，并在模板块两端按照待浇筑的矩形桥墩的圆角半径向上弯曲，焊接加工垂直支撑箱梁；选购符合要求的工程机械履带行走装置的驱动轮和被动轮，以及配套的履带作为履带传动链；将多个模板块一一焊接固定在对应的履带传动链节上；将驱动轮、被动轮、大齿轮、上横轴、下横轴、液压马达和液压马达支撑座，以及多个滚压轮分别安装到垂直支撑箱梁上，接着安装履带传动链和其上的模板块，组装成一个机动模板单元；然后将分别按照待浇筑的矩形桥墩的长度和宽度组装的四个机动模板单元通过各自的水平连接梁固定连接成整体的矩形模板框架，最后将已装上养护塑料薄膜卷筒的门形支架下端固定在对应的水平连接梁上，并将已在塑料薄膜的竖向两端装上拉链的塑料薄膜卷筒套在门形支架上部的横轴上；

2)吊运矩形模板框架

先将待浇筑的矩形桥墩的机动模板下部圆弧段采用定型模板围合，然后将由四个机动模板单元通过水平连接梁固定连接成整体的矩形模板框架吊放在定型模板围合之上，并使矩形模板框架与其下部的定型模板围合接缝密合；再分别下拉各机动模板单元上的塑料薄膜卷筒上的塑料薄膜，并使各个拉塑料薄膜卷筒上的塑料薄膜贴合在模板块上，并用定型模板镇压住；

3)矩形模板框架定位后浇筑其内的墩身混凝土，

当墩身混凝土浇筑到矩形桥墩机动模板的顶部且矩形桥墩机动模板内下部墩身混凝土已初凝时，即同时启动矩形模板框架的四个机动模板单元，液压马达正转，通过齿轮传动机构带动驱动轮正转，驱动轮带动与其啮合的履带传动链条转动，带动履带传动链条上的模板块也绕驱动轮和被动轮转动，使得四个机动模板单元组成的矩形模板框架向上爬升，矩形模板框架每次爬升距离28～32cm，保持上部有浇筑仓面；

4)矩形模板框架不断爬升完成墩身混凝土的浇筑

矩形模板框架每爬升一次，即浇筑其内的墩身混凝土，直至完成墩身混凝土的浇筑；当四个机动模板单元由于爬升不同步造成矩形模板框架出现倾斜时，即启动较低处的机动模板单元，通过该侧机动模板的爬升，调整矩形模板框架恢复至竖直状态；

5)拆除矩形模板框架

墩身混凝土浇筑完成后等待混凝土终凝，终凝后剪断墩身混凝土顶部以上的塑料薄膜，将矩形模板框架升高到最大高度，并在吊车的配合下脱离矩形桥墩，吊到平台或陆地上拆解、清理；拆除矩形桥墩外的塑料薄膜，如塑料薄膜没有破损，则可周转再次使用。

本发明将分别按照待浇筑的矩形桥墩的长度和宽度组装的四个机动模板单元通过各自的水平连接梁固定连接成整体的可以垂直爬升的矩形模板框架，机动模板单元采用工程机械的履带行走装置的结构，通过驱动轮带动履带传动链绕驱动轮和被动轮转动从而带动履带传动链上的模板块顺着已初凝的墩身混凝土垂直爬升，实现了矩形桥墩的墩身混凝土的连续快速浇筑施工，达到矩形桥墩的墩身混凝土一次浇筑成型的目的，进一步提高了矩形桥墩混凝土浇筑施工的机械化程度。为防止模板粘连混凝土并防止漏浆，在多个模板块和已浇筑的矩形桥墩四周之间的塑料薄膜将墩身混凝土与模板块隔开，而且形成了混凝土绝密的养护条件，不需要再行洒水养护。在矩形模板框架爬升的过程中，具有不漏浆、不粘带混凝土的优点，提高了矩形桥墩的混凝土浇筑质量。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明用于矩形桥墩浇筑混凝土的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是机动模板单元的结构示意图；

图4是图3的B-B剖视放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图4所示，本实施例包括包覆待浇筑的矩形桥墩四周的四个机动模板单元10，每个机动模板单元10包括多个模板块1、垂直支撑箱梁2、多个滚压轮3、传动装置4、止浆养护的塑料薄膜释放机构5和水平连接梁6。传动装置4设置在机动模板单元10内，包括履带传动链41、液压马达42、上横轴43、下横轴44，以及两个驱动轮45和两个被动轮46，驱动轮45和被动轮46分别位于垂直支撑箱梁2的上端两侧和下端两侧，上横轴43和下横轴44分别沿垂直支撑箱梁2纵向的上端和下端穿过垂直支撑箱梁2，上横轴43两端端头分别与驱动轮45固定连接，下横轴44两端端头分别与被动轮46固定连接，上横轴43两端和下横轴44两端分别通过轴承48支撑在垂直支撑箱梁2的两侧上。

本实施例的履带传动链41、驱动轮45和被动轮46均选用某一型号的履带挖掘机的行走装置。履带传动链41绕在两个驱动轮45和两个被动轮46上，并与两个驱动轮45和两个被动轮46啮合。彼此相邻的多个模板块1的内侧分别固定在履带传动链41上。履带传动链节411的长度与模板块1的宽度匹配，履带传动链节411之间通过销轴412铰接。本发明利用履带传动链41具有较强的爬升能力，使得其外侧的外模板块1也具有较强的爬升能力，便于机动模板单元10向上爬升。

如图四所示，液压马达42下侧支撑在液压马达支撑座421上，液压马达支撑座421固定在垂直支撑箱梁2的内侧上，液压马达42通过齿轮传动机构47与上横轴43衔接；水平连接梁6穿过对应的垂直支撑箱梁2的纵向中部，四根水平连接梁6的端头两两垂直相交固定连接，使得四个机动模板单元10连接成一个矩形模板框架100，作为浇筑矩形桥墩的模板。本实施例的矩形模板框架100的高度为3m左右。

止浆养护的塑料薄膜释放机构5分别支撑在水平连接梁6的上侧，塑料薄膜521分别铺设在多个模板块1和待浇筑的矩形桥墩四周之间。上下抵靠的多个滚压轮3位于垂直支撑箱梁2与履带传动链41内侧面之间，滚压轮3两端分别通过轴套31支撑在垂直支撑箱梁2上。

如图4所示，垂直支撑箱梁2为直立的盒形，包括两块水平侧板21和两块垂直侧板22，以及底板23，垂直支撑箱梁2靠近待浇筑矩形桥墩的外侧面敞开，数根纵筋板24和横筋板25垂直相交地焊接固定在垂直支撑箱梁2远离待浇筑的矩形桥墩外侧面的底板23上。液压马达支撑座421焊接固定在所述底板23上。

齿轮传动机构47包括固定在液压马达42输出轴上的小齿轮471和固定在上横轴43上的大齿轮472，小齿轮471和大齿轮472啮合。

如图1和图3所示，止浆养护的塑料薄膜释放机构5包括门形支架51和塑料薄膜卷筒52，门形支架51包括两侧的支臂511和上部的横轴512，支臂511下端分别与对应的水平连接梁6两端垂直固定连接，塑料薄膜卷筒52套在横轴512上，横轴512两端分别与支臂511上端可拆卸地固定连接。塑料薄膜521竖向端头之间通过拉链固定连接，当塑料薄膜卷筒52上的塑料薄膜521释放完后可以通过拉链接续上第二个塑料薄膜卷筒52。

如图2所示，为了使矩形桥墩的两相交模板块1能与矩形桥墩的边缘圆角匹配，在两个垂直相交的机动模板单元10中，对应的模板块1长度方向的边缘成弧形上翘，所述弧形的半径与待浇筑的矩形桥墩四角的圆角半径匹配，本实施例两相邻的模板块1的长度方向边缘之间的距离为A＝30cm，保持上部有浇筑仓面；混凝土浇筑后，矩形桥墩的角部不会产生凸筋。

一种直线型矩形桥墩机动模板的施工方法，包括以下步骤：

1)组装机动模板单元10

用箱型钢柱按照模板块1的长度尺寸切割加工模板块1，并在模板块两端1按照待浇筑的矩形桥墩的圆角半径向上弯曲，焊接加工垂直支撑箱梁2。选购符合要求的工程机械履带行走装置的驱动轮45和被动轮46，以及配套的履带作为履带传动链41。将多个模板块1一一焊接固定在对应的履带传动链节481上。将驱动轮45、被动轮46、大齿轮472、上横轴43、下横轴44、液压马达42和液压马达支撑座421，以及多根滚压轮3分别安装到垂直支撑箱梁2上，接着安装履带传动链41和其上的模板块1，组装成一个机动模板单元10。然后将分别按照待浇筑的矩形桥墩的长度和宽度组装的四个机动模板单元10通过各自的水平连接梁6固定连接成整体的矩形模板框架100，最后将已装上塑料薄膜卷筒52的门形支架51下端固定在对应的水平连接梁6上，并将已在塑料薄膜的竖向两端装上拉链的塑料薄膜卷筒52套在门形支架51上部的横轴512上。

2)吊运矩形模板框架100

先将待浇筑的矩形桥墩下部的圆弧段采用定型模板围合，然后将由四个机动模板单元10通过水平连接梁6固定连接成整体的矩形模板框架100吊放在定型模板围合20之上，并使矩形模板框架100与其下部的定型模板围合20接缝密合。再分别下拉各机动模板单元10上的塑料薄膜卷筒52上的塑料薄膜521的使得各个拉塑料薄膜卷筒上的塑料薄膜521贴合在并用定型模板20镇压住。

3)矩形模板框架100定位后浇筑其内的墩身混凝土

当墩身混凝土浇筑到矩形模板框架100的顶部且墩身混凝土已初凝时，即同时启动矩形模板框架100的四个机动模板单元10，液压马达42正转，通过齿轮传动机构47带动驱动轮45正转，驱动轮45带动与其啮合的履带传动链条41转动，带动履带传动链条41上的模板块1也绕驱动轮45和被动轮46转动，使得四个机动模板单元10组成的矩形模板框架100向上爬升，本实施例的矩形模板框架100每次爬升距离30cm，使得矩形模板框架100至少通过10次爬升才能完全脱离其内浇筑的墩身混凝土200，此时下部的墩身混凝土200已到初凝阶段，对矩形模板框架100的爬升提供了可靠的支撑力。

4)矩形模板框架100不断爬升完成墩身混凝土的浇筑

矩形模板框架100每爬升一次，即浇筑其内的墩身混凝土200，直至完成墩身混凝土200的浇筑。当四个机动模板单元10由于爬升不同步造成矩形模板框架100出现倾斜时，即启动较低处的机动模板单元10，通过该侧机动模板10的爬升，调整矩形模板框架100恢复至竖直状态。

5)拆除矩形模板框架100

墩身混凝土浇筑完成后等待混凝土终凝，终凝后剪断墩身混凝土顶部以上的塑料薄膜521，将矩形模板框架100升高到最大高度，并在吊车的配合下脱离矩形桥墩，吊到平台或陆地上拆解、清理；拆除矩形桥墩外的塑料薄膜521，如塑料薄膜521没有破损，则可周转再次使用。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：包括包覆待浇筑的矩形桥墩四周的四个机动模板单元，每个机动模板单元包括多个模板块、垂直支撑箱梁、多个滚压轮、传动装置、止浆养护的塑料薄膜释放机构和水平连接梁；所述传动装置设置在机动模板单元内，包括履带传动链、液压马达、上横轴、下横轴，以及两个驱动轮和两个被动轮，驱动轮和被动轮分别位于垂直支撑箱梁的上端两侧和下端两侧，上横轴和下横轴分别沿垂直支撑箱梁纵向的上端和下端穿过垂直支撑箱梁，上横轴两端端头分别与驱动轮固定连接，下横轴两端端头分别与被动轮固定连接，上横轴两端和下横轴两端分别通过轴承支撑在垂直支撑箱梁的两侧上；履带传动链绕在两个驱动轮和两个被动轮上，并与两个驱动轮和两个被动轮啮合；彼此相邻的多个模板块的内侧分别固定在履带传动链上；液压马达下侧支撑在液压马达支撑座上，液压马达支撑座固定在垂直支撑箱梁的内侧上，液压马达通过齿轮传动机构与上横轴衔接；水平连接梁穿过对应的垂直支撑箱梁的纵向中部，四根水平连接梁的端头两两垂直相交固定连接，将四个机动模板单元固定连接成矩形模板框架；所述止浆养护的塑料薄膜释放机构分别支撑在水平连接梁的上侧，塑料薄膜分别铺设在多个模板块和待浇筑的矩形桥墩四周之间；上下抵靠的多个滚压轮位于垂直支撑箱梁与履带传动链内侧面之间，安装在垂直支撑箱梁上。

2.如权利要求1所述的直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：所述垂直支撑箱梁为直立的盒形，包括两块水平侧板和两块垂直侧板，以及底板，垂直支撑箱梁靠近待浇筑矩形桥墩外侧面敞开，数根纵筋板和横筋板垂直相交地固定在垂直支撑箱梁远离待浇筑的矩形桥墩外侧面的底板上；液压马达支撑座固定在所述底板上。

3.如权利要求1所述的直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：所述齿轮传动机构包括固定在液压马达输出轴上的小齿轮和固定在上横轴上的大齿轮，小齿轮和大齿轮啮合。

4.如权利要求1所述的直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：所述止浆养护的塑料薄膜释放机构包括门形支架和塑料薄膜卷筒，所述门形支架包括两侧的支臂和上部的横轴，所述支臂下端分别与对应的水平连接梁两端垂直固定连接，塑料薄膜卷筒套在横轴上，横轴两端分别与支臂上端可拆卸地固定连接。

5.如权利要求4所述的直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：所述养护塑料薄膜竖向端头之间通过拉链固定连接。

6.如权利要求1所述的直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：履带传动链节的长度与模板块的宽度匹配，每节履带传动链之间通过销轴铰接。

7.如权利要求1所述的直线型矩形桥墩机动模板，其特征在于：在两个垂直相交的机动模板单元中，对应的模板块长度方向的边缘成弧形上翘，所述弧形的半径与待浇筑的矩形桥墩四角的圆角半径匹配，两相邻的模板块的长度方向边缘之间的距离为A＝2～3mm。

8.一种如权利要求1所述的直线型矩形桥墩机动模板的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)组装机动模板单元

用箱型钢柱按照模板块的长度尺寸切割加工模板块，并在模板块两端按照待浇筑的矩形桥墩的圆角半径向上弯曲，焊接加工垂直支撑箱梁；选购符合要求的工程机械履带行走装置的驱动轮和被动轮，以及配套的履带作为履带传动链；将多个模板块一一焊接固定在对应的履带传动链节上；将驱动轮、被动轮、大齿轮、上横轴、下横轴、液压马达和液压马达支撑座，以及多个滚压轮分别安装到垂直支撑箱梁上，接着安装履带传动链和其上的模板块，组装成一个机动模板单元；然后将分别按照待浇筑的矩形桥墩的长度和宽度组装的四个机动模板单元通过各自的水平连接梁固定连接成整体的矩形模板框架，最后将已装上塑料薄膜卷筒的门形支架下端固定在对应的水平连接梁上，并将已在塑料薄膜的竖向两端装上拉链的塑料薄膜卷筒套在门形支架上部的横轴上；

2)吊运矩形模板框架

先将待浇筑的矩形桥墩的机动模板下部圆弧段采用定型模板围合，然后将由四个机动模板单元通过水平连接梁固定连接成整体的矩形模板框架吊放在定型模板围合之上，并使矩形模板框架与其下部的定型模板围合接缝密合；再分别下拉各机动模板单元上的塑料薄膜卷筒上的塑料薄膜，并使各个塑料薄膜卷筒上的塑料薄膜贴合在模板块上，并用定型模板镇压住；

3)矩形模板框架定位后浇筑其内的墩身混凝土

墩身混凝土浇筑到矩形模板框架的顶部且墩身混凝土已初凝时，即同时启动矩形模板框架的四个机动模板单元，液压马达正转，通过齿轮传动机构带动驱动轮正转，驱动轮带动与其啮合的履带传动链条转动，带动履带传动链条上的模板块也绕驱动轮和被动轮转动，使得四个机动模板单元组成的矩形模板框架向上爬升28～32cm，保持上部有浇筑仓面；

4)矩形模板框架不断爬升完成墩身混凝土的浇筑

矩形模板框架每爬升一次，即浇筑其内的墩身混凝土，直至完成墩身混凝土的浇筑；当四个机动模板单元由于爬升不同步造成矩形模板框架出现倾斜时，即启动较低处的机动模板单元，通过该侧机动模板的爬升，调整矩形模板框架恢复至竖直状态；

5)拆除矩形模板框架

墩身混凝土浇筑完成后等待混凝土终凝，终凝后剪断墩身混凝土顶部以上的塑料薄膜，将矩形模板框架升高到最大高度，并在吊车的配合下脱离矩形桥墩，吊到平台或陆地上拆解、清理；拆除矩形桥墩外的塑料薄膜，如塑料薄膜没有破损，则可周转再次使用。

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