CN110593136A - 上承式板拱桥拱圈走行式模板台车及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车，包括：一对行走梁，其相互平行间隔设置；多个桁架，沿行走梁的长度方向间隔排布，多个桁架均竖直设置且相互平行，任一桁架的顶部与板拱桥的拱圈相匹配，底部的两端分别与一对行走梁固定连接；模板，其为位于多个桁架上方的弧形结构；其施工方法的步骤为：S1，设置一对承台，在承台上方拼装模板台车，并进行模板台车的定位；S2，在模板台车的上方进行预压；S3，在模板台车的上方安装顶模，并浇灌混凝土；S4，待混凝土凝固，模板台车脱模，并沿承台移动至下一工位。本发明具有施工简便、结构稳定的特点，可广泛应用于桥梁工程施工技术领域。

Description

上承式板拱桥拱圈走行式模板台车及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车及施工方法。

背景技术

上承式的板拱桥作为景观性桥梁之一，成型后的外观质量控制成为本桥施工的重中之重。考虑到拱圈施工采用传统工艺搭设支架法成型后外观质量难以得到保障，将模板台车作为支撑体系引入板拱桥的拱圈施工过程。如何实现施工工艺更加简便，施工更加安全可靠，以及保证板拱桥的拱圈成型后的线形及外观质量，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种施工简便、成型结构稳定的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车及施工方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车，包括：

一对行走梁，其相互平行间隔设置，任一行走梁水平设置且沿板拱桥的承台的长度方向延伸；

多个桁架，其均位于一对行走梁之间，且沿行走梁的长度方向间隔排布，多个桁架均竖直设置且相互平行，任一桁架的顶部与板拱桥的拱圈相匹配，底部的两端分别与一对行走梁固定连接；任一相邻的两个桁架之间通过多根连接角钢固定连接；

模板，其为位于多个桁架上方的弧形结构，所述模板将多个桁架形成的弧形上表面遮盖。

优选地是，任一桁架包括：主桁架和一对斜撑桁架，其均位于同一平面内；所述主桁架由多根第一钢板依次固定连接形成等腰三角形结构，且等腰三角形结构的两侧腰部的第一钢板与底边的第一钢板之间连接有多根竖直的第二钢板；一对斜撑桁架分别设置在主桁架的两侧，任一斜撑桁架为弧形的第三钢板，其上表面与板拱桥的拱圈相匹配，下表面通过多根倾斜的第四钢板与主桁架连接固定。

优选地是，任一行走梁为双拼槽钢，其下端的内部沿其长度方向间隔设置有多个滚柱轴承和配套于滚柱轴承的多个钢轮。

本发明还提供了一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其包括以下步骤：

S1，根据板拱桥的拱圈尺寸在地面上水平间隔设置多个承台，且多个承台相互平行；一个承台上对应铺设一个行走梁，在相邻一对行走梁上方拼装多个桁架和模板，从而拼成模板台车，且模板台车拼装在板拱桥的拱圈施工的起始工位；

S2，举升模板台车至设计标高并定位，在模板台车的底部与承台之间分别可拆卸的连接有底模，任一底模为与板拱桥的拱圈下端形状相配合的弧形结构，底模的顶部和底部分别与模板台车和承台密封连接；

S3，在模板的上方进行预压，具体为通过施加载荷验证模板台车的承载能力及安全可靠性；

S4，在模板台车的模板的上方绑扎与板拱桥的拱圈形状相匹配的弧形的钢筋网，并在钢筋网的上方铺设顶模，其为弧形的竹胶板，顶模的两侧边分别与承台的上表面密封接触，且两侧的下端分别与一对底模可拆卸的连接；所述顶模上间隔开设有多个浇筑窗口，向顶模和模板台车的模板之间浇灌混凝土；

S5，待混凝土凝固，依次解除顶模与两个底模的连接，拆除两个底模，使模板台车下降并脱模，使模板台车沿承台的长度方向移动至下一工位；

S6，重复S2-S5直至板拱桥的拱圈施工完成。

优选地是，所述S2中，模板台车的举升和定位方式为：在任一行走梁和与其相对应的承台之间沿承台的长度方向间隔设置多个千斤顶，控制千斤顶竖直向上顶升模板台车至设计标高，并在任一行走梁和与其相对应的承台之间间隔设置多个垫块，然后拆除所有的千斤顶。

优选地是，所述S3中，采用砂袋法进行预压，预压的载荷重量为模板台车需承受的钢筋混凝土结构的载荷重量、顶模载荷重量之和的1.1倍，预压过程中，应按载荷重量的60％、80％、100％逐级在模板台车的模板上施加载荷，且在模板台车的宽度方向的两侧对称施加载荷，并在每级加载过程中测量并记录模板台车的参数。

优选地是，所述S4中，在模板台车的宽度方向的两侧对称的从下往上浇筑混凝土。

优选地是，所述S5中，模板台车脱模和移动的步骤包括：

S51，解除顶模与两个底模之间的连接后，在任一行走梁与承台之间设置多个千斤顶，控制千斤顶上升使其支撑住模板台车，拆除一对底膜和多个垫块；

S52，在任一行走梁和承台之间设置一走行轨，其沿承台的长度方向延伸；所述走行轨为[型槽钢，控制千斤顶下降，使模板台车脱模下落；任一行走梁为双拼槽钢，其下端的内部沿其长度方向间隔设置有多个滚柱轴承和配套于滚柱轴承的多个钢轮，多个钢轮抵在所述走行轨的凹槽内；

S53，使用倒链拉动模板台车移动至下一工位。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明的模板台车结构简单，方便制作及拼装，且模板台车的施工过程操作简单，方便工人操作施工，提高板拱桥的施工效率；

2、本发明的模板台车结构稳定，可以应用于景观性板拱桥的施工，能够保证板拱桥的拱圈成型后的线形及外观质量；

3、本发明的施工过程中不需要临时支撑基础，可以保证汛期时模板台车的支撑安全，又可以满足汛期河道的泄洪要求，可适用于汛期时板拱桥的施工。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述模板台车正面结构示意图；

图2为本发明所述模板台车侧面结构示意图；

图3为本发明的上承式板拱桥拱圈的结构示意图。

附图标记说明：1、行走梁；101、钢轮；2、桁架；21、第一钢板；22、第二钢板；23、第三钢板；24、第四钢板；25、连接角钢；26、主桁架；27、斜撑桁架；3、模板；4、千斤顶；5、承台；6、走行轨；7、底模；8、垫块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-3所示，本发明提供一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车，包括：

一对行走梁1，其相互平行间隔设置，任一行走梁1水平设置且沿板拱桥的承台5的长度方向延伸；

多个桁架2，其均位于一对行走梁1之间，且沿行走梁1的长度方向间隔排布，多个桁架2均竖直设置且相互平行，任一桁架2的顶部与板拱桥的拱圈相匹配，底部的两端分别与一对行走梁1固定连接；任一相邻的两个桁架2之间通过多根连接角钢25固定连接；

模板3，其为位于多个桁架2上方的弧形结构，所述模板3将多个桁架2形成的弧形上表面遮盖。

在该种技术方案中，配合板拱桥的拱圈尺寸定制多个桁架2，且多个桁架2加工完毕后必须进行拼装验收，与板拱桥的拱圈尺寸的间隙误差不得大于5mm；

多个桁架2的底部两端分别与一对行走梁1焊接固定，且多个桁架2垂直于一对行走梁1竖直设置；多根连接角钢25依次穿过多个桁架2，并依次与多个桁架2的钢板焊接固定，从而使多个桁架2连接固定；

模板3由多个弧形的钢板组成，多个弧形的钢板设置于任一相邻的两个桁架2之间，且多个弧形的钢板与多个桁架2连接处需进行点焊处理，使模板台车与模板3成为一个整体，以方便脱模时模板3和模板台车能整体脱下。

在另一种技术方案中，任一桁架2包括：主桁架26和一对斜撑桁架27，其均位于同一平面内；所述主桁架26由多根第一钢板21依次固定连接形成等腰三角形结构，且等腰三角形结构的两侧腰部的第一钢板21与底边的第一钢板21之间连接有多根竖直的第二钢板22；一对斜撑桁架27分别设置在主桁架26的两侧，任一斜撑桁架27为弧形的第三钢板23，其上表面与板拱桥的拱圈相匹配，下表面通过多根倾斜的第四钢板24与主桁架26连接固定。

在该种技术方案中，主桁架26的多根第一钢板21和多根第二钢板22均采用工字钢30b、斜撑桁架27的多根第三钢板23和多根第四钢板24采用工字钢20b，各钢板的连接采用法兰连接方式，连接螺栓的尺寸为φ20，从而保证整个模板台车的整体性及稳定性。

在另一种技术方案中，任一行走梁1为双拼槽钢，其下端的内部沿其长度方向间隔设置有多个滚柱轴承和配套于滚柱轴承的多个钢轮101。

在该种技术方案中，多个钢轮101可以减小模板台车移动时的阻力，方便模板台车在承台5上方的移动。

本发明提供了一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其包括以下步骤：

S1，根据板拱桥的拱圈尺寸在地面上水平间隔设置多个承台5，且多个承台5相互平行；一个承台5上对应铺设一个行走梁1，在相邻一对行走梁1上方拼装多个桁架2和模板3，从而拼成模板台车，且模板台车拼装在板拱桥的拱圈施工的起始工位；

S2，举升模板台车至设计标高并定位，在模板台车的底部与承台5之间分别可拆卸的连接有底模7，任一底模7为与板拱桥的拱圈下端形状相配合的弧形结构，底模7的顶部和底部分别与模板台车和承台5密封连接；

S3，在模板3的上方进行预压，具体为通过施加载荷验证模板台车的承载能力及安全可靠性；

S4，在模板台车的模板3的上方绑扎与板拱桥的拱圈形状相匹配的弧形的钢筋网，并在钢筋网的上方铺设顶模，其为弧形的竹胶板，顶模的两侧边分别与承台5的上表面密封接触，且两侧的下端分别与一对底模7可拆卸的连接；顶模利用钢管作为楞带进行反压，底模7和顶模间利用φ14对拉螺栓进行连接，按横向间距70cm，纵向间距50cm进行布置；所述顶模上间隔开设有多个浇筑窗口，且多个浇筑窗口之间横纵向间距1.2m；向顶模和模板台车的模板3之间浇灌混凝土；

S5，待混凝土凝固，依次解除顶模与两个底模7的连接，拆除两个底模7，使模板台车下降并脱模，使模板台车沿承台5的长度方向移动至下一工位；

S6，重复S2-S5直至板拱桥的拱圈施工完成。

在另一种技术方案中，所述S2中，模板台车的举升和定位方式为：在任一行走梁1和与其相对应的承台5之间沿承台5的长度方向间隔设置多个千斤顶4，控制千斤顶4竖直向上顶升模板台车至设计标高，并在任一行走梁1和与其相对应的承台5之间间隔设置多个垫块8，然后拆除所有的千斤顶4。

在该种技术方案中，在该种技术方案中，当在板拱桥的拱圈施工的起始工位的准确位置拼装完模板台车后，进行模板台车的举升和定位；固定多个垫块8，要保证模板台车受力均匀，且结构稳定；模板台车定位过程测量组及技术员应全程配合，保证定位精度符合设计及规范要求。

在另一种技术方案中，所述S3中，采用砂袋法进行预压，预压的载荷重量为模板台车需承受的钢筋混凝土结构的载荷重量、顶模载荷重量之和的1.1倍，预压过程中，应按载荷重量的60％、80％、100％逐级在模板台车的模板3上施加载荷，且在模板台车的宽度方向的两侧对称施加载荷，并在每级加载过程中测量并记录模板台车的参数。

在该种技术方案中，预压的目的及意义：通过预压验证模板台车的承载能力及安全可靠性，通过预压验证模板台车本身的弹性变形和非弹性变形，用以施工预抬值的最终确定，确保板拱桥的拱圈施工线型的顺畅；

预压施工前，应在模板台车上布设多个测量控制点，用仪器精确测量结构点的空间坐标并做好记录，且多个测量控制点做好标志，注意保护仪器，防止破坏。

预压过程中，为保证模板台车的受力安全，应逐级对称加载(60％、80％、100％)，预压完成后，应按加载的逆顺序逐级卸载；每级荷载施工完毕需等待12h，利用等待时间进行测量和安全观察，做好测量记录，当每12小时模板台车沉降量平均值小于2mm时进行下一级预压。全部载荷加载后，不可立即卸载，当各测量控制点连续24h的沉降量平均值<1mm或连续72h的沉降量平均值<5mm时，可判定模板台车预压合格,方可卸载；

在加载前，应对模板台车整体行仔细检查；在加载过程中，一旦发现异常，立即停止加载，分析原因，及时进行补救处理。

预压结束后根据预压测量记录对资料进行整理，加载前各测量控制点的高程值与卸载完毕后高程的差值即为模板台车的非弹性变形量；满载时各测量控制点的高程值与卸载完毕后高程的差值即为模板台车的弹性变形量。

在另一种技术方案中，所述S4中，在模板台车的宽度方向的两侧对称的从下往上浇筑混凝土。

在该种技术方案中，顶模及钢筋网验收合格后进行混凝土浇筑，从模板台车两侧的下方开始浇筑，对称的依次从下往上浇筑，形成拱板。

在另一种技术方案中，所述S5中，模板台车脱模和移动的步骤包括：

S51，解除顶模与两个底模7之间的连接后，在任一行走梁1与承台5之间设置多个千斤顶4，控制千斤顶4上升使其支撑住模板台车，拆除一对底膜7和多个垫块8；

S52，在任一行走梁1和承台5之间设置一走行轨6，其沿承台5的长度方向延伸；所述走行轨6为[型槽钢，控制千斤顶4下降，使模板台车脱模下落；任一行走梁1为双拼槽钢，其下端的内部沿其长度方向间隔设置有多个滚柱轴承和配套于滚柱轴承的多个钢轮101，多个钢轮101抵在所述走行轨6的凹槽内；

S53，模板台车前后设有拉托，将倒链的一端设置在拉托上，并使用倒链拉动模板台车移动至下一工位；或者可以穿钢丝绳于拉托上，用装载机拉动钢丝绳使模板台车缓慢移动，且应按承台5的长度方向移动，以避免偏位造成模板台车变形。

在该种技术方案中，模板台车需待混凝土强度达到设计强度的85％以上后方可拆除脱模，如不能脱膜，可配合人工或机械等外力辅助脱模。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种上承式板拱桥拱圈走行式模板台车，其特征在于，包括：

一对行走梁，其相互平行间隔设置，任一行走梁水平设置且沿板拱桥的承台的长度方向延伸；

多个桁架，其均位于一对行走梁之间，且沿行走梁的长度方向间隔排布，多个桁架均竖直设置且相互平行，任一桁架的顶部与板拱桥的拱圈相匹配，底部的两端分别与一对行走梁固定连接；任一相邻的两个桁架之间通过多根连接角钢固定连接；

模板，其为位于多个桁架上方的弧形结构，所述模板将多个桁架形成的弧形上表面遮盖。

2.如权利要求1所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车，其特征在于，任一桁架包括：主桁架和一对斜撑桁架，其均位于同一平面内；所述主桁架由多根第一钢板依次固定连接形成等腰三角形结构，且等腰三角形结构的两侧腰部的第一钢板与底边的第一钢板之间连接有多根竖直的第二钢板；一对斜撑桁架分别设置在主桁架的两侧，任一斜撑桁架为弧形的第三钢板，其上表面与板拱桥的拱圈相匹配，下表面通过多根倾斜的第四钢板与主桁架连接固定。

3.如权利要求1所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车，其特征在于，任一行走梁为双拼槽钢，其下端的内部沿其长度方向间隔设置有多个滚柱轴承和配套于滚柱轴承的多个钢轮。

4.如权利要求1～3任一项所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1，根据板拱桥的拱圈尺寸在地面上水平间隔设置多个承台，且多个承台相互平行；一个承台上对应铺设一个行走梁，在相邻一对行走梁上方拼装多个桁架和模板，从而拼成模板台车，且模板台车拼装在板拱桥的拱圈施工的起始工位；

S2，举升模板台车至设计标高并定位，在模板台车的底部与承台之间分别可拆卸的连接有底模，任一底模为与板拱桥的拱圈下端形状相配合的弧形结构，底模的顶部和底部分别与模板台车和承台密封连接；

S3，在模板的上方进行预压，具体为通过施加载荷验证模板台车的承载能力及安全可靠性；

S4，在模板台车的模板的上方绑扎与板拱桥的拱圈形状相匹配的弧形的钢筋网，并在钢筋网的上方铺设顶模，其为弧形的竹胶板，顶模的两侧边分别与承台的上表面密封接触，且两侧的下端分别与一对底模可拆卸的连接；所述顶模上间隔开设有多个浇筑窗口，向顶模和模板台车的模板之间浇灌混凝土；

S5，待混凝土凝固，依次解除顶模与两个底模的连接，拆除两个底模，使模板台车下降并脱模，使模板台车沿承台的长度方向移动至下一工位；

S6，重复S2-S5直至板拱桥的拱圈施工完成。

5.如权利要求4所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其特征在于，所述S2中，模板台车的举升和定位方式为：在任一行走梁和与其相对应的承台之间沿承台的长度方向间隔设置多个千斤顶，控制千斤顶竖直向上顶升模板台车至设计标高，并在任一行走梁和与其相对应的承台之间间隔设置多个垫块，然后拆除所有的千斤顶。

6.如权利要求4所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其特征在于，所述S3中，采用砂袋法进行预压，预压的载荷重量为模板台车需承受的钢筋混凝土结构的载荷重量、顶模载荷重量之和的1.1倍，预压过程中，应按载荷重量的60％、80％、100％逐级在模板台车的模板上施加载荷，且在模板台车的宽度方向的两侧对称施加载荷，并在每级加载过程中测量并记录模板台车的参数。

7.如权利要求4所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其特征在于，所述S4中，在模板台车的宽度方向的两侧对称的从下往上浇筑混凝土。

8.如权利要求4所述的上承式板拱桥拱圈走行式模板台车的施工方法，其特征在于，所述S5中，模板台车脱模和移动的步骤包括：

S51，解除顶模与两个底模之间的连接后，在任一行走梁与承台之间设置多个千斤顶，控制千斤顶上升使其支撑住模板台车，拆除一对底膜和多个垫块；

S52，在任一行走梁和承台之间设置一走行轨，其沿承台的长度方向延伸；所述走行轨为[型槽钢，控制千斤顶下降，使模板台车脱模下落；任一行走梁为双拼槽钢，其下端的内部沿其长度方向间隔设置有多个滚柱轴承和配套于滚柱轴承的多个钢轮，多个钢轮抵在所述走行轨的凹槽内；

S53，使用倒链拉动模板台车移动至下一工位。