CN114855740B - 一种细长混凝土板的预制施工方法及其吊装工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及引航道施工技术领域，具体涉及一种细长混凝土板的预制施工方法，包括制备混凝土台座，在混凝土的长度方向上间隔预留若干长槽；在混凝土台座的上表面铺设脱模板；按照混凝土板浇筑后水平放置的方位，绑扎钢筋；设置钢模和木模；沿钢模长度方向上间隔设置若干拉结圆钢；混凝土浇筑；拆除钢模和木模；将长槽内的细沙掏空，长槽内安装吊装工具，将混凝土板翻转，使混凝土板的姿态与吊装姿态一致；将混凝土板吊放至存放区。本发明还提供一种细长混凝土板的吊装工具。本发明改变预制方向，减少侧模的使用量和模板安拆加固人工费用，节约了施工成本，大大提高了施工速度；保证了构件的结构尺寸，确保了施工质量。

Description

一种细长混凝土板的预制施工方法及其吊装工具

技术领域

本发明涉及引航道施工技术领域，具体涉及一种用于引航道改造升级中靠船墩隔流结构施工的细长混凝土板的预制施工方法及其吊装工具。

背景技术

船只过闸时，船闸两侧由于水流条件相差较大，船闸两侧引起较大的冲泄水流，为了船只的航行安全，船只通过时需要间隔一定的时间和距离，前面的船只过闸时，其他船只需停在锚地等候，待水流稳定后再过闸。为了提高过闸能力，在锚地和船闸之间布设靠船墩，为船只进闸之前提供临时停靠。靠船墩减少了船只从锚地发船至过闸的时间，避免了其他船只过闸带来的安全问题。

现有技术中的靠船墩结构如图1所示，靠船墩1之间设置隔流结构2，隔流结构2通过若干层预制插板2-1竖直叠高形成；预制插板2-1为钢筋混凝土预制板或者其他轻质耐腐蚀材料预制板。对于钢筋混凝土预制板的预制方法，主要步骤包括：绑扎安装钢筋、预留吊钩、通过标准钢模板立模成型进行预制、待混凝土强度达到设计及规范要求后，直接通过预埋的吊钩进行整体吊装转移到存放区或结构进行安装。如现有技术CN106223460B公开的一种大尺寸墙板的预制安装施工方法，包括：确定用于制作预制墙板的地坪区域和用于安装预制模板的安装区域；在地坪区域内支设预制墙板的模板，并在预制墙板的模板上固定钢筋网片、吊点埋件以及临时支撑埋件；对预制墙板进行混凝土浇筑；待预制墙板的混凝土强度达到起吊要求后，将预制墙板与临时支撑固定，再将起吊设备与吊点埋件连接；吊起预制墙板使预制墙板与模板脱模，将预制墙板吊至安装区域内，再将临时支撑与安装区域内的地坪连接；预制墙板在安装区域内安装到位后，拆除临时支撑。

对于靠船墩隔流结构中使用的混凝土预制插板，由于其安装方向为竖直安装，因此，预制过程中需要采用竖直放置和浇筑的方式，这种预制方法需要将多个标准钢模板安装加固形成侧模，预制件的侧面平整度不易控制，尤其对于宽高比较大的预制件，侧面平整度的控制更加困难。而标准钢模板需要人工安装、加固和拆卸，采用更多的钢模板就需要消耗大量的人工和设备，影响施工工期，并且增加施工成本。对于长度更长的预制件，例如长度超过20 米的预制件，采用的钢模板数量更多，其施工工期更为紧张。

例如在北江航道扩能升级工程白石窑枢纽船闸工程一线船闸下游引航道靠船墩施工过程中，靠船墩之间通过5层预制插板叠高进行连接而成。预制插板采用钢筋混凝土预制，预制插板的尺寸为20760mm×330mm×1300mm，重约24吨，共计80块。预制插板的尺寸较大，预制时竖直放置，采用的侧模为1500mm*3000mm的钢平模，模板用量多，安装固定及拆卸时间长，混凝土浇筑入模较为不易，侧面接缝多，导致预制插板平整度及外观质量难以保证。浇筑之前在上表面设置吊装预埋件，预制完成后，使用吊钩和吊装预埋件将混凝土板吊装。预制插板的数量多，对于施工进度要求较高。

综上所述，为了提高细长混凝土板的预制施工速度，改善混凝土板的预制质量，本发明提供一种细长混凝土板的预制施工方法及其吊装工具。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种细长混凝土板的预制施工方法及其吊装工具。

本发明的技术方案如下：

一种细长混凝土板的预制施工方法，包括：

S1、选择平整地段，制备混凝土台座，在混凝土的长度方向上间隔预留若干长槽，所述长槽内填充密实的细沙；

S2、所述混凝土台座制备完成后，在所述混凝土台座的上表面铺设脱模板；

S3、按照混凝土板浇筑后水平放置的方位，在所述脱模板上方绑扎钢筋；

S4、在所述钢筋长度方向的两侧设置钢模，在所述钢筋宽度方向的两侧设置木模；

S5、沿所述钢模的长度方向上间隔设置若干拉结圆钢固定所述钢模；

S6、对细长混凝土板进行混凝土浇筑；

S7、待细长混凝土板的强度达到要求后拆除钢模和木模；

S8、将所述长槽内的细沙掏空，所述长槽内安装吊装工具，利用吊装工具将混凝土板翻转，使混凝土板的姿态与吊装姿态一致；

S9、利用吊装工具上的吊装孔将混凝土板吊放至存放区。

进一步地，步骤S1中在所述长槽内填充细沙后，细沙上方铺设一层聚乙烯泡沫板，聚乙烯泡沫板的厚度为2mm。

进一步地，所述混凝土台座包括主板和若干支板，所述支板设置在所述主板两侧，所述主板的长度方向上间隔设置若干所述长槽。

更进一步地，设定所述混凝土板的长度为L₀，宽度为W₀；则所述主板的长度L＝L₀+C₁，所述主板的宽度W＝W₀+C₂。

更进一步地，C1的取值范围为1000mm-2000mm，C2的取值范围为1500mm-2500mm。

进一步地，所述长槽之间的间距S的计算方法为：

其中，N为常数，σ为吊装钢丝绳的抗拉强度，单位为MPa，L₀为混凝土板的长度，单位为m，W₀为混凝土板的宽度，单位为m，H₀为混凝土板的高度，单位为m。

进一步地，步骤S2中的脱模板为镀锌钢板，所述镀锌钢板的厚度为1.5mm-2.5mm。

进一步地，步骤S4中的钢模为通长方形钢管。

进一步地，所述拉结圆钢采用直径为18mm-25mm的钢筋焊接而成。

本发明还提供一种细长混凝土板的吊装工具，应用于上述的预制施工方法中，包括吊装板和挡条，所述吊装板与所述挡条首尾连接形成矩形框架，所述矩形框架内包裹混凝土板。

进一步地，所述吊装板为L形，所述挡条为L形。

更进一步地，所述吊装板包括水平设置的底板和竖直设置的立板，预制施工时，所述底板设置在所述混凝土板下方的长槽内，所述立板设置在所述混凝土板的侧面；所述底板远离所述立板的一端设置吊孔。

更进一步地，所述底板设置所述吊孔的一端与所述挡条焊接连接，所述立板与所述挡条通过螺纹螺母连接。

进一步地，所述挡条采用圆钢制作，所述挡条的直径D的计算方法为：

其中，K₁为常数，L₀为混凝土板的长度，单位为mm，W₀为混凝土板的宽度，单位为mm，H₀为混凝土板的高度，单位为mm，S为所述长槽之间的间距，单位为mm。

进一步地，所述吊装板的宽度W₁的计算方法为：

其中，K₂为常数，L₀为混凝土板的长度，单位为mm，W₀为混凝土板的宽度，单位为mm，H₀为混凝土板的高度，单位为mm，H₁为所述吊装板的厚度，单位为mm，S为所述长槽之间的间距，单位为mm。

更进一步地，所述吊装板的厚度H₁的取值范围为40mm-60mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明将长度尺寸较大、长宽比也较大的细长型混凝土板的预制方向进行了改进，将现有技术中竖直浇筑的预制方式改为水平浇筑，减少了侧模的使用数量，将现有技术中单个混凝土板采用14块1500mm*3000mm标准钢平模改为2根350mm*350mm的方钢管，单个混凝土板的预制时间减少了9小时，整个项目共计使用80块混凝土板，共计节省施工时长720小时，大大提高了施工速度。

(2)本发明在混凝土板预制时一侧仅采用一根通长方形钢管，相比于现有技术中一侧采用标准钢平模，本发明无需考虑钢平模的拼接和加固，混凝土入仓简单，也避免了标准钢平模接缝过多导致混凝土板的表面预制质量差的问题，不仅提高了施工质量，还减少了混凝土板的后续处理工序。

(3)本发明中的吊装工具采用吊装板和挡条环绕成矩形框架，利用吊装工具不仅可以将混凝土板快速翻转为与吊装姿态一致，有利于后续的吊装，还能够改变混凝土板的受力状态和受力分布，避免混凝土板因吊钩设置在混凝土板一侧引发的受力集中导致的裂纹或其他质量问题。

(4)本发明中的吊装工具，底板一侧与挡条焊接连接，立板一侧与挡条采用螺纹螺母的方式固定连接，挡条的螺纹连接端可以补偿挡条焊接端的焊接变形。同时，在设置吊孔的一端采用焊接连接方式，另一端采用螺母焊接方式，不仅能够保证吊装时的吊装工具的强度，还有利于吊装工具后续的拆卸。

附图说明

图1为现有技术中的靠船墩隔流结构。

图2为所述混凝土板浇筑时的结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为所述混凝土板预制完成后，所述吊装工具安装后的结构示意图。

图5为利用吊装工具将所述混凝土板翻转之后的结构示意图。

图6为所述吊装工具实施例一的结构示意图。

图7为所述吊装工具实施例二的结构示意图。

附图标记说明：

1-靠船墩，2-隔流板，2-1、挂板，3-透水孔，

4-混凝土台座，401-主板，402-支板，

5-长槽，6-钢模，7-木模，8-拉结圆钢，9-混凝土板，

10-吊装工具，1001-吊装板，1011-底板，1012-立板，1013-吊孔，1002-挡条,

11-挂槽，12-辅助板，1201-支撑板，1202-T型块，1203-滚筒。

具体实施方式

下面将结合附图说明对本发明的技术方案进行清楚的描述，显然，所描述的实施例并不是本发明的全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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所示为现有技术中的靠船墩隔流结构，相邻的靠船墩1之间设置隔流板2，隔流板2由若干挂板2-1组成，隔流板2的下方具有透水孔3；挂板2-1为混凝土板，需要预制，预制完成后安装在靠船墩1之间。为了便于安装和吊装，预制混凝土板时需要按照混凝土板竖直放置的方向进行浇筑预制，竖直浇筑的方式需要使用较多的钢模，钢模的安装和拆卸时间增加，影响施工工期。

因此，本发明提供一种细长混凝土板的预制施工方法，将竖直浇筑的方式改为水平浇筑，而水平浇筑的方式需要在混凝土板预制完成后对其进行翻转，以便于吊装，而原有的混凝土板内预埋的吊钩，由于翻转时受力方向与混凝土竖直放置进行吊装的受力方向不一致，导致原本的预埋吊钩不能满足翻转的要求，因此需要特殊的吊装工具，具体的预制施工方法包括：

S1、选择平整地段，制备混凝土台座4，在混凝土的长度方向上间隔预留若干长槽5，待混凝土台座4的强度达到要求后，所述长槽5内填充密实的细沙，将细沙压实之后在细沙上方铺设一层聚乙烯泡沫板，聚乙烯泡沫板的厚度为2mm；

混凝土台座4的制备方法为常规浇筑方式，即在平整地段按照尺寸要求铺设底模、侧模，铺设钢筋，进行浇筑，待混凝土台座4的强度达到要求后制备完成。

S2、所述混凝土台座4制备完成后，在所述混凝土台座4的上表面铺设脱模板，便于脱模；本实施例中脱模板为镀锌钢板，所述镀锌钢板的厚度为1.5mm-2.5mm，优选为2mm；在其他实施例中，也可以采用其他材质的脱模板，如木板，并且可以在脱模板上表面喷涂脱模剂有助于快速脱模。

S3、按照混凝土板浇筑后水平放置的方位，在所述脱模板上方绑扎钢筋；

S4、在所述钢筋长度方向的两侧设置钢模6，在所述钢筋宽度方向的两侧设置木模7；本实施例中钢模6为通长方形钢管，即在预浇筑的混凝土板9的一侧使用一根钢管作为钢模6；钢管的横截面尺寸为350mm×350mm×10mm。

S5、沿所述钢模6的长度方向上间隔设置若干拉结圆钢8固定所述钢模6，如图2所示，使得在浇筑过程中避免钢模6发生侧向偏移，进而影响混凝土板的预制质量；所述拉结圆钢 8采用直径为18mm-25mm的钢筋环绕焊接而成，优选为20mm；拉结圆钢8的结构如图3所示，包括两侧竖直设置的立柱、位于上方并连接两侧立柱的连接柱以及设置在立柱外侧的加强柱。设置拉结圆钢的具体步骤包括：

S51、首选截取若干立柱、连接柱和加强柱，立柱的长度与钢模的高度相同，连接柱的长度L_连＝W_模+C，C取值为400-500mm，W_模为钢模的宽度，加强柱的长度与立柱相同；

S52、将立柱对称焊接在连接柱两侧，立柱与连接柱垂直，两立柱之间的间距为在两侧钢模的外表面间距的基础上增加10mm-15mm；

S53、在立柱外侧焊接加强柱，加强柱与连接柱成锐角，加强柱的另一端相交于立柱；

S54、将拉结圆钢8垂直插入钢模6两侧，并在拉结圆钢8一侧嵌入楔块固定拉结圆钢。

S6、对细长混凝土板进行混凝土浇筑和养护；

S7、待细长混凝土板9的强度达到要求后拆除钢模6和木模7；

S8、将所述长槽内的细沙掏空，所述长槽5内安装吊装工具10，如图4所示；利用吊装工具10将混凝土板9翻转，使混凝土板9的姿态与吊装姿态一致，如图5所示；安装吊装工具的具体步骤包括：

S81、将长槽5内的细沙从一侧掏空，将吊装板1001的底板1011从长槽5的一侧放入长槽5内；

S82、将挡条1002一端插入吊装板1001的立板1011中，挡条1002的另一端与吊装板1001焊接；然后将挡条1002的未焊接端与吊装板1001通过螺母固定。

S9、利用吊装工具10上的吊孔1013将混凝土板9吊放至存放区。

进一步地，所述混凝土台座4包括主板401和若干支板402，所述支板402设置在所述主板401两侧，所述主板401的长度方向上间隔设置若干所述长槽5。设定所述混凝土板9的长度为L₀，宽度为W₀；则所述主板401的长度L＝L₀+C₁，所述主板401的宽度W＝W₀+C₂。 C₁的取值范围为1000mm-2000mm，C₂的取值范围为1500mm-2500mm。

进一步地，所述长槽5之间的间距S的计算方法为：

其中，N为常数，σ为吊装钢丝绳的抗拉强度，单位为MPa，L₀为混凝土板的长度，单位为m，W₀为混凝土板的宽度，单位为m，H₀为混凝土板的高度，单位为m。N取值范围为18-23，通过精确计算长槽的间距，进而精确设置吊装工具，使得后续的吊装过程既能满足吊装钢丝绳的强度要求，又能顺利施工，提高吊装钢丝绳的使用寿命，缩短施工工期。

实施例一

本发明还提供一种细长混凝土板的吊装工具10，应用于上述的预制施工方法中，如图6 所示，包括吊装板1001和挡条1002，所述吊装板1001与所述挡条1002首尾连接形成矩形框架，所述矩形框架内包裹混凝土板9。

所述吊装板1001为L形，所述挡条1002为L形。所述吊装板1001包括水平设置的底板1011和竖直设置的立板1012，预制施工时，所述底板1011设置在所述混凝土板9下方的长槽5内，所述立板1012设置在所述混凝土板9的侧面；所述底板1011远离所述立板1012 的一端设置吊孔1013。

所述底板1011设置所述吊孔1013的一端与所述挡条1002焊接连接，所述立板1012与所述挡条1002通过螺纹螺母连接。所述挡条1002采用圆钢制作，所述挡条1002的直径D的计算方法为：

其中，K₁为常数，L₀为混凝土板的长度，单位为mm，W₀为混凝土板的宽度，单位为mm，H₀为混凝土板的高度，单位为mm，S为所述长槽之间的间距，单位为mm；K₁取值范围为0.0006-0.0007。

所述吊装板1001的宽度W₁的计算方法为：

其中，K₂为常数，L₀为混凝土板的长度，单位为mm，W₀为混凝土板的宽度，单位为mm，H₀为混凝土板的高度，单位为mm，H₁为所述吊装板的厚度，单位为mm，S为所述长槽之间的间距，单位为mm；K₂取值范围为0.027-0.03。所述吊装板的厚度H₁的取值范围为 40mm-60mm。

实施例二

利用吊装工具10将混凝土板9翻转一定角度之后进行吊装过程中，由于吊孔1013位于吊装板1001一侧，混凝土板9并非竖直状态，而是与竖直方向成一定夹角的偏转状态，并且向设置挡条1002一侧向下倾斜，因此，将混凝土板9放置至存放区的过程中，存在混凝土板9倾倒的问题。为了便于放置混凝土板9，本实施例在实施例一的基础上，如图7所示，在挡条1002上设置挂槽11，挂槽11远离吊孔1013的一端设置封板，挂槽11内部设置T型槽；在挂槽11内插入辅助板12，辅助板12的另一端超出混凝土板9的侧面倾斜向下延伸。当放置混凝土板9时，辅助板12优先接触地面或其他表面，继续下方混凝土板9，混凝土板9在辅助板12的支撑作用下，以辅助板12的下端为圆心旋转直至混凝土板9的底部接触地面，依靠混凝土板9自身重力的作用，使得混凝土板9稳定顺畅的平方至存储区。

辅助板12包括支撑板1201，支撑板1201的上端设置T型块1202，T型块1202嵌入挂槽11的T型槽内；支撑板1201的下端设置滚筒1203，滚筒1203为圆柱形结构，相当于辅助板12的支点，使混凝土板9能够以滚筒1203为圆心旋转。

以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种细长混凝土板的预制施工方法，其特征在于，包括：

S1、选择平整地段，制备混凝土台座，在混凝土台座的长度方向上间隔预留若干长槽，所述长槽内填充密实的细沙；

S2、所述混凝土台座制备完成后，在所述混凝土台座的上表面铺设脱模板；

S3、按照混凝土板浇筑后水平放置的方位，在所述脱模板上方绑扎钢筋；

S4、在所述钢筋长度方向的两侧设置钢模，在所述钢筋宽度方向的两侧设置木模；

S5、沿所述钢模的长度方向上间隔设置若干拉结圆钢固定所述钢模；

S6、对细长混凝土板进行混凝土浇筑；

S7、待细长混凝土板的强度达到要求后拆除钢模和木模；

S8、将所述长槽内的细沙掏空，所述长槽内安装吊装工具，利用吊装工具将混凝土板翻转，使混凝土板的姿态与吊装姿态一致；

S9、利用吊装工具上的吊装孔将混凝土板吊放至存放区；

所述吊装工具包括吊装板和挡条，所述吊装板与所述挡条首尾连接形成矩形框架，所述矩形框架内包裹混凝土板；

所述吊装板为L形，所述挡条为L形，所述吊装板包括水平设置的底板和竖直设置的立板，预制施工时，所述底板设置在所述混凝土板下方的长槽内，所述立板设置在所述混凝土板的侧面；所述底板远离所述立板的一端设置吊孔；

所述长槽之间的间距S的计算方法为：

其中，N为常数，σ为吊装钢丝绳的抗拉强度，单位为MPa，L₀为混凝土板的长度，单位为m，W₀为混凝土板的宽度，单位为m，H₀为混凝土板的高度，单位为m；

所述挡条采用圆钢制作，所述挡条的直径D的计算方法为：

其中，K₁为常数，L₀为混凝土板的长度，W₀为混凝土板的宽度，H₀为混凝土板的高度，S为所述长槽之间的间距；

所述吊装板的宽度W₁的计算方法为：

其中，K₂为常数，L₀为混凝土板的长度，W₀为混凝土板的宽度，H₀为混凝土板的高度，H₁为所述吊装板的厚度，S为所述长槽之间的间距。

2.根据权利要求1所述的细长混凝土板的预制施工方法，其特征在于，所述混凝土台座包括主板和若干支板，所述支板设置在所述主板两侧，所述主板的长度方向上间隔设置若干所述长槽。

3.根据权利要求2所述的细长混凝土板的预制施工方法，其特征在于，设定所述混凝土板的长度为L₀，宽度为W₀；则所述主板的长度L=L₀+C₁，C₁的取值范围为1000mm-2000mm，所述主板的宽度W=W₀+C₂，C₂的取值范围为1500mm-2500mm。

4.根据权利要求1所述的细长混凝土板的预制施工方法，其特征在于，步骤S2中的脱模板为镀锌钢板，所述镀锌钢板的厚度为1.5mm-2.5mm。

5.根据权利要求1所述的细长混凝土板的预制施工方法，其特征在于，所述拉结圆钢采用直径为18mm-25mm的钢筋焊接而成。

6.一种细长混凝土板的吊装工具，应用于权利要求1-5任一项所述的细长混凝土板的预制施工方法中，其特征在于，包括吊装板和挡条，所述吊装板与所述挡条首尾连接形成矩形框架，所述矩形框架内包裹混凝土板。

7.根据权利要求6所述的一种细长混凝土板的吊装工具，其特征在于，所述底板设置所述吊孔的一端与所述挡条焊接连接，所述立板与所述挡条通过螺纹螺母连接。