CN111119067A - 一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大跨度混凝土拱桥施工建造技术领域，具体涉及一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板及其施工方法；所述外包底板混凝土浇筑模板包括若干个依次固定连接的带底模劲性骨架段；带底模劲性骨架段均包括劲性骨架节段，以及与所述劲性骨架节段相对应的底模和连接板；且单个带底模劲性骨架段中，劲性骨架节段的下弦杆通过对应的连接板与对应的底模固定连接；本发明还公开用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法。本发明的外包底板混凝土浇筑模板能够为劲性骨架的外包底板混凝土浇筑提供刚性模具，能够减小模板自身以及模板辅助结构的重量，减小迎风面积，还能够缩短工程工期和提高工程安全度。

Description

一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板及其施工方法

技术领域

本发明涉及大跨度混凝土拱桥施工建造技术领域，具体涉及一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板及其施工方法。

背景技术

劲性骨架混凝土拱桥（钢筋混凝土拱桥）具有刚度大、温度变形小和经济性能好等优点，受到大跨度桥梁的青睐，尤其是多山多峡谷的地区。随着我国高速公路（铁路）的迅速发展，特别是在西南山区公路（铁路）的建设中，遇到越来越多需采用大跨度拱桥来跨越的高山峡谷地形，跨径445米的北盘江特大桥是目前世界最大跨度的钢筋混凝土拱桥，该桥的建成标志着劲性骨架成拱技术能够建造更大跨度的混凝土拱桥。

目前，国内外大跨度劲性骨架混凝土拱桥在进行外包底板的混凝土浇筑时，外包底板混凝土浇筑模板主要采取两种安装工艺：1）提前把底模和底模辅助结构安装在劲性骨架底部并在劲性骨架安装过程中一同起吊的传统方式；此工艺存在劲性骨架、底模和底模辅助结构吊装吨位大、模板在高空中拆除难度大、模板利用率低、施工安全风险高等缺点，同时庞大的底模辅助结构增加了吊装过程中的迎风面积，增加施工风险。2）在劲性骨架整体合龙成拱后，采用缆索吊等临时施工设施进行劲性骨架外包混凝土底板模板的安装和倒运；此工艺虽减小了劲性骨架吊装过程中迎风面，降低了劲性骨架的安装难度及风险，但是仍需缆索吊、劲性骨架扣锚系统扁担梁及贝雷片等辅助设施来安装底模的模板，增加了工程费用、工程工期。

因此，如何提高劲性骨架混凝土拱桥的外包底板混凝土浇筑质量，增加工程建设安全度，节省了工程费用，缩短工程周期成为本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种用于劲性骨架混凝土拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，以能够为劲性骨架的外包底板混凝土浇筑提供刚性模具，并能够减小模板自身以及模板辅助结构的重量，还能够缩短工程工期和提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，包括若干个依次固定连接的带底模劲性骨架段；所述带底模劲性骨架段均包括劲性骨架节段，以及与所述劲性骨架节段相对应的底模和连接板；且单个带底模劲性骨架段中，劲性骨架节段的下弦杆通过对应的连接板与对应的底模固定连接。

本方案中，通过连接板将底模和劲性骨架固定连接在一起形成带底模劲性骨架段，并能够根据规则将各个带底模劲性骨架段固定连接在一起，组成拱桥的外包底板混凝土浇筑模板。首先，本方案中的外包底板混凝土浇筑模板为劲性骨架混凝土拱桥的浇筑提供了足够刚性的模具；其次，与现有安装工艺中底模和底模辅助结构相比，本方案中的外包底板混凝土浇筑模板具有自身及整体质量轻、拆除方便（也可以不拆除）、模板利用率高和迎风面积小的优点；最后，与现有安装工艺中相比，本方案中的外包底板混凝土浇筑模板不需要缆索吊、劲性骨架扣锚系统扁担梁及贝雷片等辅助设施，从而能够提升施工效率，具有工程工期短和工程费用低的优点。

因此，本方案中用于劲性骨架混凝土拱桥的外包底板混凝土浇筑模板能够为劲性骨架的外包底板混凝土浇筑提供刚性模具，并能够减小模板自身以及模板辅助结构的重量，还能够缩短工程工期和提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，所述底模为槽型钢底模，所述底模包括钢底板，以及对应固设于钢底板相对侧的一对钢侧板。

这样，在进行外包底板混凝土浇筑时，底模的钢底板能够对浇筑的混凝土进行支撑，钢侧板能够在周侧对浇筑的混凝土进行支撑和限位，本方案中底模的结构有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，固定连接各个带底模劲性骨架段时，将带底模劲性骨架段底模上的钢底板固定连接。

这样，通过钢底板的固定连接实现带底模劲性骨架段的固定连接，由于钢底板具有较大的刚度，且钢底板和钢底板之间具有较大的接触面积，使得带底模劲性骨架段之间能够稳固的连接，有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，有利于提升外包底板混凝土的浇筑效果。

进一步的，本发明还公开了一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，包括以下步骤：

步骤A：将拱桥的劲性骨架分为若干个节段进行制作，得到相应的劲性骨架节段；然后制作与各个劲性骨架节段相对应的底模和连接板；

步骤B：通过连接板将相应劲性骨架节段的下弦杆与相对应的底模固定连接，得到对应节段的带底模劲性骨架段；

步骤C：对各个节段的带底模劲性骨架段进行吊装，并依次将相邻节段的带底模劲性骨架段进行固定连接，形成拱桥的外包底板混凝土浇筑模板；

步骤D：对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑。

本方案中，通过连接板将底模和劲性骨架固定连接在一起形成带底模劲性骨架段，并能够根据预设的规则将各个带底模劲性骨架段固定连接在一起，组成拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，最终对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑。首先，本方案中的外包底板混凝土浇筑模板为劲性骨架混凝土拱桥的浇筑提供了足够刚性的模具；其次，与现有安装工艺中底模和底模辅助结构相比，本方案中的外包底板混凝土浇筑模板具有自身及整体质量轻、拆除方便（也可以不拆除）、模板利用率高和迎风面积小的优点；最后，与现有安装工艺相比，本方案中的外包底板混凝土浇筑模板不需要缆索吊、劲性骨架扣锚系统扁担梁及贝雷片等辅助设施，从而能够提升施工效率，具有工程工期短和工程费用低的优点。

因此，本方案中用于劲性骨架混凝土拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法能够为劲性骨架的外包底板混凝土浇筑提供刚性模具，并能够减小模板自身以及模板辅助结构的重量，还能够缩短工程工期和提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，步骤A中：所述底模为槽型钢底模，所述底模包括钢底板，以及对应固设于钢底板相对侧的一对钢侧板。

这样，在进行外包底板混凝土浇筑时，底模的钢底板能够对浇筑的混凝土进行支撑，钢侧板能够在周侧对浇筑的混凝土进行支撑和限位，本方案中底模的结构有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，步骤A中：制作底模时，底模的材料以及钢底板的厚度和钢侧板的厚度、高度，均根据劲性骨架下弦杆的材料和外径尺寸以及预设的外包底板混凝土的浇筑重量计算确定。

这样，制作得到的底模，既能够满足当前外包底板混凝土浇筑的各项条件，还能够在满足浇筑各项条件的前提下节约工程费用，避免“大材小用”，有利于提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，步骤C中：固定连接相邻节段的带底模劲性骨架段时，将相邻节段的带底模劲性骨架段的底模上的钢底板进行固定连接。

这样，通过钢底板的固定连接实现带底模劲性骨架段的固定连接，由于钢底板具有较大的刚度，且钢底板和钢底板之间具有较大的接触面积，使得带底模劲性骨架段之间能够稳固的连接，有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，步骤A中：制作连接板时，连接板的厚度和高度根据外包底板混凝土的浇筑厚度计算确定。

这样，制作得到的连接板，既能够满足当前外包底板混凝土浇筑的各项条件，还能够在满足浇筑各项条件的前提下节约工程费用，避免“大材小用”，同样有利于提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，步骤A中：制作连接板时，选用Q345型材料的钢板。

这样，采用Q345型材料的钢板能够有效的保证最终外包底板混凝土浇筑模板的刚度和强度，有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能提升外包底板混凝土的浇筑效果。

优选的，步骤D中：对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑后，待浇筑的混凝土达到预设的强度后拆除外包底板混凝土浇筑模板的底模。

这样，能够在外包底板混凝土浇筑完成后拆除底模，拆除的底模可用于下一次工程使用，也可用于回收，有利于节约工程费用，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为实施例一中外包底板混凝土浇筑模板的结构示意图；

图2为实施例一中带底模劲性骨架段的结构示意图；

图3为图2中A-A’的断面结构示意图；

图4为实施例一中底模的结构示意图；

图5为实施例一中相邻两底模间钢底板连接的结构示意图；

图6为实施例二中外包底板混凝土浇筑模板施工方法的逻辑框图。

说明书附图中的附图标记包括：带底模劲性骨架段101、底模1、钢底板11、钢侧板12、连接板2、劲性骨架节段3、下弦杆31。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例一：

本实施例中公开了一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板。

如图1所示：一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，包括若干个依次固定连接的带底模劲性骨架段101。如图2和图3所示：带底模劲性骨架段101均包括劲性骨架节段3，以及与劲性骨架节段3相对应的底模1和连接板2；且单个带底模劲性骨架段101中，劲性骨架节段3的下弦杆31通过对应的连接板2与对应的底模1固定连接。本实施例中劲性骨架节段3、连接板2以及底模1之间采用焊接固定的方式固定连接。

本实施例中，通过连接板2将底模1和劲性骨架固定连接在一起形成带底模劲性骨架段101，并能够根据预设的规则将各个带底模劲性骨架段101固定连接在一起，组成拱桥的外包底板混凝土浇筑模板。首先，本实施例中的外包底板混凝土浇筑模板为劲性骨架混凝土拱桥的浇筑提供了足够刚性的模具；其次，与现有安装工艺中底模1和底模1辅助结构相比，本实施例中的外包底板混凝土浇筑模板具有自身及整体质量轻、拆除方便(也可以不拆除)、模板利用率高和迎风面积小的优点；最后，与现有安装工艺相比，本实施例中的外包底板混凝土浇筑模板不需要缆索吊、劲性骨架扣锚系统扁担梁及贝雷片等辅助设施，从而能够提升施工效率，具有工程工期短和工程费用低的优点。

具体实施过程中，如图4所示：底模1为槽型钢底模1，底模1包括钢底板11，以及对应固设于钢底板11相对侧的一对钢侧板12。本实施例中钢底板11和钢侧板12采用焊接固定的方式固定连接。

这样，在进行外包底板混凝土浇筑时，底模1的钢底板11能够对浇筑的混凝土进行支撑，钢侧板12能够在周侧对浇筑的混凝土进行支撑和限位，本方案中底模1的结构有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

具体实施过程中，如图5所示：固定连接各个带底模劲性骨架段101时，将带底模劲性骨架段101底模1上的钢底板11固定连接。本实施例中，底模1的钢底板11上没有钢侧板12的一端采用焊接固定的方式固定连接。

这样，通过钢底板11的固定连接实现带底模劲性骨架段101的固定连接，由于钢底板11具有较大的刚度，且钢底板11和钢底板11之间具有较大的接触面积，使得带底模劲性骨架段101之间能够稳固的连接，有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，有利于提升外包底板混凝土的浇筑效果。

实施例二：

本实施例在实施例一的基础上进一步公开了一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法。

如图6所示：一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，包括以下步骤：

步骤A：将拱桥的劲性骨架分为若干个节段进行制作，得到相应的劲性骨架节段3；然后制作与各个劲性骨架节段3相对应的底模1和连接板2；

步骤B：通过连接板2将相应劲性骨架节段3的下弦杆31与相对应的底模1固定连接，得到对应节段的带底模劲性骨架段101；

步骤C：对各个节段的带底模劲性骨架段101进行吊装，并依次将相邻节段的带底模劲性骨架段101进行固定连接，形成拱桥的外包底板混凝土浇筑模板；

步骤D：对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑。

本实施例中劲性骨架节段3、连接板2和底模1之间，以及带底模劲性骨架段101之间，均采用焊接固定的方式固定连接。

本实施例中，通过连接板2将底模1和劲性骨架固定连接在一起形成带底模劲性骨架段101，并能够根据预设的规则将各个带底模劲性骨架段101固定连接在一起，组成拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，最终对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑。首先，本实施例中的外包底板混凝土浇筑模板为劲性骨架混凝土拱桥的浇筑提供了足够刚性的模具；其次，与现有安装工艺中底模1和底模1辅助结构相比，本实施例中的外包底板混凝土浇筑模板具有自身及整体质量轻、拆除方便(也可以不拆除)、模板利用率高和迎风面积小的优点；最后，与现有安装工艺相比，本实施例中的外包底板混凝土浇筑模板不需要缆索吊、劲性骨架扣锚系统扁担梁及贝雷片等辅助设施，能够提升施工效率，具有工程工期短和工程费用低的优点。

具体实施过程中，步骤A中：底模1为槽型钢底模1，底模1包括钢底板11，以及对应固设于钢底板11相对侧的一对钢侧板12。本实施例中钢底板11和钢侧板12采用焊接固定的方式固定连接。

这样，在进行外包底板混凝土浇筑时，底模1的钢底板11能够对浇筑的混凝土进行支撑，钢侧板12能够在周侧对浇筑的混凝土进行支撑和限位，本方案中底模1的结构有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

具体实施过程中，步骤A中：制作底模1时，底模1的材料以及钢底板11的厚度和钢侧板12的厚度、高度，均根据劲性骨架下弦杆31的材料和外径尺寸以及预设的外包底板混凝土的浇筑重量计算确定。本实施例中，制作底模1时还需考虑施工现场条件。

这样，制作得到的底模1，既能够满足当前外包底板混凝土浇筑的各项条件，还能够在满足浇筑各项条件的前提下节约工程费用，避免“大材小用”，有利于提升外包底板混凝土的浇筑效果。

具体实施过程中，步骤C中：固定连接相邻节段的带底模劲性骨架段101时，将相邻节段的带底模劲性骨架段101的底模1上的钢底板11进行固定连接。本实施例中，底模1的钢底板11上没有钢侧板12的一端采用焊接固定的方式固定连接。

这样，通过钢底板11的固定连接实现带底模劲性骨架段101的固定连接，由于钢底板11具有较大的刚度，且钢底板11和钢底板11之间具有较大的接触面积，使得带底模劲性骨架段101之间能够稳固的连接，有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

具体实施过程中，步骤A中：制作连接板2时，连接板2的厚度和高度根据外包底板混凝土的浇筑厚度计算确定。

这样，制作得到的连接板2，既能够满足当前外包底板混凝土浇筑的各项条件，还能够在满足浇筑各项条件的前提下节约工程费用，避免“大材小用”，同样有利于提升外包底板混凝土的浇筑效果。

具体实施过程中，步骤A中：制作连接板2时，选用Q345型材料的钢板。本实施例中也可根据需要选取强度更高的材料。

这样，采用Q345型材料的钢板能够有效的保证最终外包底板混凝土浇筑模板的刚度和强度，有利于提升外包底板混凝土的浇筑质量，能够提高工程安全度，从而能提升外包底板混凝土的浇筑效果。

具体实施过程中，步骤D中：对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑后，待浇筑的混凝土达到预设的强度后拆除外包底板混凝土浇筑模板的底模1。其他优选实施例中，底模1可以不进行拆除，而作为拱桥的永久结构。

这样，能够在外包底板混凝土浇筑完成后拆除底模1，拆除的底模1可用于下一次工程使用，也可用于回收，有利于节约工程费用，从而能够提升外包底板混凝土的浇筑效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，其特征在于：包括若干个依次固定连接的带底模劲性骨架段；所述带底模劲性骨架段均包括劲性骨架节段，以及与所述劲性骨架节段相对应的底模和连接板；且单个带底模劲性骨架段中，劲性骨架节段的下弦杆通过对应的连接板与对应的底模固定连接。

2.如权利要求1所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，其特征在于：所述底模为槽型钢底模，所述底模包括钢底板，以及对应固设于钢底板相对侧的一对钢侧板。

3.如权利要求2所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板，其特征在于：固定连接各个带底模劲性骨架段时，将带底模劲性骨架段底模上的钢底板固定连接。

4.一种用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A：将拱桥的劲性骨架分为若干个节段进行制作，得到相应的劲性骨架节段；然后制作与各个劲性骨架节段相对应的底模和连接板；

步骤B：通过连接板将相应劲性骨架节段的下弦杆与相对应的底模固定连接，得到对应节段的带底模劲性骨架段；

步骤C：对各个节段的带底模劲性骨架段进行吊装，并依次将相邻节段的带底模劲性骨架段进行固定连接，形成如权利要求1所述的外包底板混凝土浇筑模板；

步骤D：对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑。

5.如权利要求4所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于，步骤A中：所述底模为槽型钢底模，所述底模包括钢底板，以及对应固设于钢底板相对侧的一对钢侧板。

6.如权利要求5所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于，步骤A中：制作底模时，底模的材料以及钢底板的厚度和钢侧板的厚度、高度，均根据劲性骨架下弦杆的材料和外径尺寸以及预设的外包底板混凝土的浇筑重量计算确定。

7.如权利要求5所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于，步骤C中：固定连接相邻节段的带底模劲性骨架段时，将相邻节段的带底模劲性骨架段的底模上的钢底板进行固定连接。

8.如权利要求4所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于，步骤A中：制作连接板时，连接板的厚度和高度根据外包底板混凝土的浇筑厚度计算确定。

9.如权利要求4所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于，步骤A中：制作连接板时，选用Q345型材料的钢板。

10.如权利要求4所述的用于拱桥的外包底板混凝土浇筑模板施工方法，其特征在于，步骤D中：对拱桥的外包底板混凝土浇筑模板进行外包底板混凝土浇筑后，待浇筑的混凝土达到预设的强度后拆除外包底板混凝土浇筑模板的底模。

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