CN115584687B - 一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板及其施工方法，包括：若干标准节、工作平台，若干标准节在月牙型塔柱的外侧围设形成不同规格的矩形围护结构，所述标准节的正面桁架模板段采用桁架和对穿拉杆加固，侧面桁架模板段采用模板撑杆和桁架加固，所述正面和侧面桁架模板段均通过高强螺栓拼装而成，所述工作平台搭建在标准节的桁架模板上。与现有的装配式桁架模板相比，本发明通过调节桁架模板段数量和模板撑杆长度可以实现变截面、变曲面的月牙型塔柱施工，提高了工程模板利用率和施工效率。本发明还公开了这种装配式桁架模板的施工方法。

Description

一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板及其施工方法。

背景技术

斜拉桥体系中，主塔的施工主要采用目前比较流行的翻模施工。在现有的翻模施工过程中由于主塔的造型较为简单，对所需桁架模板的功能要求较低。但随着建筑功能需求的不断提高，主塔造型逐渐由常规的方正结构趋向更加新颖、优美的异型塔柱。

目前在翻模施工中所使用的桁架模板主要为定型模板体系。该模板体系在异型塔柱的应用过程中主要存在以下缺点：一是模板规格无法随着结构截面的变化进行调整；二是模板平面的曲度无法随着结构表面的曲度进行灵活调整；三是模板组装繁琐、灵活性较差。因此，有必要对现有的模板体系进行改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板及其施工方法。

一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，包括若干标准节，标准节由若干桁架模板段组装而成，桁架模板段上设置有工作平台；

标准节包括正面桁架模板段、若干侧面桁架模板段、外模板和内模结构，外模板和侧面桁架模板段通过模板撑杆连接。

正面桁架模板段上固定连接有若干个桁架。

工作平台采用木板或钢板铺设的踩板，其外侧均设有防护栏杆和安全网。

侧面桁架模板段采用高强度螺栓固定连接在正面桁架模板段长度方向的两侧，侧面桁架模板段与正面桁架模板段组成矩形环，侧面桁架模板段上固定连接有桁架。

外模板搭接成封闭环形结构，宽度方向上与两正面桁架模板段之间的宽度对应，长度方向上小于两侧面桁架模板段的间距。

模板撑杆为长度可调的杆状结构。

外模板搭接成的封闭环形结构内部搭设内模结构，外模板和内模结构之间灌注混凝土；

内模结构包括内模板和内模平台，内模板搭接成的封闭环形结构内部设置内模平台。

模板撑杆包括外管、内管、弹簧和连接头；

内管外圆周表面套装有外管，外管内部设置有弹簧，弹簧一端与外管的内壁固定连接，弹簧另一端与内管的外壁固定连接，弹簧的弹性拉伸轴线与内管的轴线重合，外管朝向外模板的一侧表面固定连接有连接头，内管朝向侧面桁架模板段的一侧表面固定连接有连接头。

模板撑杆上设置有激光结构，激光结构为：模板撑杆上设置有激光探测头，激光探测头位于朝向外模板一侧的表面上，外模板对应位置设置有激光检测板。

一种利用月牙型塔柱的装配式桁架模板的施工方法，包括以下步骤：

S100、对月牙塔型柱进行钢筋绑扎；

S200、根据月型塔柱各段截面尺寸，计算桁架模板不同标准节的规格，然后选择不同桁架模板段；

S300，采用塔吊将搭设正面桁架模板段与侧面桁架模板段逐段拼装于月型塔柱初始节段外侧，各模板段之间通过高强螺栓进行连接，标准节首次安装高度略高于月牙塔型柱首节段；

S400，标准节安装完成后，采用塔吊将工作平台铺设所需的木板或钢板运送到安装好的标准节的桁架上，进行工作平台的安装；

S500，搭设外模板，外模板与侧面桁架模板段通过模板撑杆连接；

S600，进行内模板和内侧平台的安装；

S700，在工作平台外侧安装防护栏杆和安全网；

S800，在一个装配单元的桁架模板安装完成后，浇筑混凝土，该装配单元为第N层，N取大于0的整数；

S900，混凝土达到设计强度的90％后，拆除步骤S800中第N层装配单元的底层模板，然后根据第N+1层的月牙型塔柱的截面尺寸进行桁架模板段的重新选取；

S1000，在选择完桁架模板段后，将其分段依次安装在月牙型塔柱的第N+1层的桁架模板上，重复步骤S300到步骤S900，直至月牙型塔柱封顶完成；

S1100，逐节拆除桁架模板。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的标准节桁架模板正面示意图；

图2是本发明的标准节桁架模板俯视图；

图3是本发明的桁架模板翻模施工整体示意图；

图4是本发明的模板撑杆结构示意图；

图5是本发明的外模板侧视结构示意图；

图6是工字钢结构示意图；

图7是激光探测头与控制模块连接示意图。

图中：1-标准节；2-正面桁架模板段；3-侧面桁架模板段；4-月牙型塔柱；5-工作平台；6-模板撑杆；7-对穿拉杆；8-桁架；9-外模板；10-高强螺栓；11-防护栏杆；12-内模板；13-内模平台；14-安全网；15-激光检测板；16-激光探测头；17-外管；18-内管；19-弹簧；20-工字钢；21-加强筋；22-固定耳片；23-螺纹孔；24-连接头；25-数据采集模块；26-控制模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1

如图1至3所示，一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，包括若干标准节1，若干标准节1按照月牙塔型柱4的外形搭设，标准节1的外侧搭设有工作平台5，施工人员站在工作平台5上对标准节1进行搭设；

标准节1包括正面桁架模板段2、若干侧面桁架模板段3和内模结构，正面桁架模板段2与侧面桁架模板段3按照标准节1月牙塔型柱4的外形搭设成内部有空间的形状，空间内搭设有内模结构。

标准节的正面桁架模板段采用桁架8和对穿拉杆7加固。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：若干个标准节1按照月牙塔型柱4的外形从下至上逐个装配单元进行搭设，每个装配单元即为一个标准节1,既可以保证搭设的外形与月牙塔型柱4的外形对应，逐个装配单元依次进行搭设，也可以保证搭设的精准度。

标准节由干桁架模板段组装而成，其规格可以随时根据所施工异型结构的不同截面宽度进行灵活调整，可以使模板的利用率最大化。

实施例2

正面桁架模板段2上固定连接有若干个桁架8，桁架8呈折线形搭设，桁架8与正面桁架模板段2通过高强度螺栓10固定连接，桁架8上搭设有工作平台5；

侧面桁架模板段3固定连接在正面桁架模板段2长度方向的两侧，桁架8呈折线形搭设，桁架8与侧面桁架模板段3通过高强度螺栓10固定连接，桁架8上搭设有工作平台5；

侧面桁架模板段3与正面桁架模板段2组成矩形结构，内模结构设置在矩形结构内侧。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：工作平台5设置在桁架8上，工作平台5上平铺设木板或钢板，保证工作台5的稳定性和牢固性，同时确保施工人员施工的安全。

实施例3

标准节1包括外模板9，外模板9搭接成封闭矩形结构，宽度方向上与两正面桁架模板段2之间的宽度对应，长度方向上小于两侧面桁架模板段3的间距，外模板9与对应侧的侧面桁架模板段3之间通过模板撑杆6连接，模板撑杆6为长度可调的杆状结构；

侧面桁架模板段采用模板撑杆6和桁架8加固；

外模板9搭接成的封闭矩形结构内搭设内模结构，外模板9和内模结构之间灌注混凝土；

内模结构包括内模板12和内模平台13，内模板12搭接成的封闭矩形结构，内部设置内模平台13。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：模板撑杆为长度可调的杆状结构，可以通过自身长度变化实现对装配单元表面曲度的灵活调整，确保装配单元在变曲度异型结构的表面重复使用，使装配单元多功能化，适用于多种曲度的塔柱外表面。

实施例4

模板撑杆6包括外管17、内管18、弹簧19和连接头24；

内管18外圆周表面套装有外管17，外管17内部设置有有弹簧19，弹簧19一端与外管17的内壁固定连接，弹簧另一端与内管18的外壁固定连接，弹簧19的弹性拉伸轴线与内管18的轴线重合，外管17朝向外模板9的一侧表面固定连接有连接头24，内管18朝向侧面桁架模板段3的一侧表面固定连接有连接头24。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：根据装配单元搭设的表面曲度不同，调整内管18和外管17的伸缩长度；

装配单元搭设的外表面距月牙塔型柱4底座中心线距离短时，将内管18向外管17内压缩，弹簧19受到压力作用收缩，模板撑杆6的长度缩短，两个连接头24分别于侧面桁架模板段3和外模板9连接。

装配单元搭设的外表面距月牙塔型柱4底座中心线距离远时，将内管18向外拉伸，弹簧19受到拉力伸长，模板撑杆6的长度增长，两个连接头24分别于侧面桁架模板段3和外模板9连接。

实施例5

工作平台5采用钢板结构20搭设，钢板结构20表面上设置有加强筋21，两加强筋21为两根平行设置，两根加强筋21之间设置有固定耳片22。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：工字钢20一端插入到固定物体上，拉杆结构一端与固定耳片22螺栓连接，另一端与固定物体通过螺栓固定，实现一个支撑单元的搭设，工作平台5需要若干个支撑单元搭设。

实施例6

模板撑杆6上设置有激光探测头16，激光探测头16位于朝向外模板9一侧的表面上，外模板9对应位置设置有激光检测板15；

外模板9的表面上设有螺纹孔23，用于与连接头24固定连接；

每一个螺纹孔23附近设置有一个激光检测板15。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：激光探测头16发出激光能够照射到激光检测板15的表面，通过激光检测板15对激光探测头16的激光进行反射，激光探测头16接收激光检测板15发射的激光信号，通过激光探测头16对发射和接收的时间进行检测，根据激光反馈的时间可以确定连接头24距离螺纹孔23的位置越近，便于模板撑杆6与外模板9的准确安装，提高安装的工作效率。

实施例7

工作平台5的外侧设置有防护栏杆11和安全网14。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：工作平台5上同时设置防护栏杆11和安全网14，可以起到双重保护施工者安全的效果，避免仅有一个防护结构若是损坏，没法保证施工者施工安全的问题。

实施例8

一种利用月牙型塔柱的装配式桁架模板的施工方法，包括以下步骤：

S100、对月牙塔型柱4进行钢筋绑扎；

S200、根据月型塔柱4各段截面尺寸，计算桁架模板不同标准节的规格，然后选择不同桁架模板段；

S300，采用塔吊将搭设正面桁架模板段2与侧面桁架模板段3逐段拼装于月型塔柱4初始节段外侧，各模板段之间通过高强螺栓10进行连接，标准节首次安装高度略高于月牙塔型柱4首节段；

S400，标准节安装完成后，采用塔吊将工作平台5铺设所需的木板或钢板运送到安装好的标准节1的桁架8上，进行工作平台5的安装；

S500，搭设外模板9，外模板9与侧面桁架模板段3通过模板撑杆6连接；

S600，进行内模板12和内侧平台13的安装；

S700，在工作平台5外侧安装防护栏杆11和安全网14；

S800，在一个装配单元的桁架模板安装完成后，浇筑混凝土，该装配单元为第N层，N取大于0的整数；

S900，混凝土达到设计强度的90％后，拆除步骤S800中第N层装配单元的底层模板，然后根据第N+1层的月牙型塔柱4的截面尺寸进行桁架模板段的重新选取；

S1000，在选择完桁架模板段后，将其分段依次安装在月牙型塔柱4的第N+1层的桁架模板上，重复步骤S300到步骤S900，直至月牙型塔柱4封顶完成；

S1100，逐节拆除桁架模板。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：装配式桁架模板，均采用塔吊提升桁架模板段及工作平台，操作简单，施工效率高，而且拆模后的结构表面平整光洁；

采用若干桁架模板段组装而成，其规格可以随时根据所施工异型结构的不同截面宽度进行灵活调整，可以使模板的利用率最大化。

实施例9

在步骤8时，每次翻升桁架模板节段之前需要清除表面污渍，并涂刷脱模剂。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：不影响混凝土浇筑，提高后续拆模效率。

实施例10

激光探测头16电连接有数据采集模块25，数据采集模块25电连接有控制模块26，数据采集模块25实时采集激光探测头16发射激光频率和发射激光相位，通过下述公式可以计算出激光探测头16和激光检测板15之间的距离：

d为激光探测头16和激光检测板15之间的距离；

发射激光频率为f时，发射激光相位与激光探测头16探得的反射激光相位的相位差；

v_t为光速；

n为反射率；

f为激光探测头16发射激光的频率。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：在将模板撑杆16安装在外模板9表面时，通过激光探测头16和激光检测板15确定安装位置是否对应，通过上述算法可以很快得到二者间距，很快的将模板撑杆16安装在外模板9上，提高安装效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，其特征在于，包括若干标准节(1)，标准节由若干桁架模板段组装而成，桁架模板段上设置有工作平台(5)；

标准节(1)包括正面桁架模板段(2)、若干侧面桁架模板段(3)、外模板(9)和内模结构，外模板(9)和侧面桁架模板段(3)通过模板撑杆(6)连接；

模板撑杆(6)上设置有激光结构，激光结构为：模板撑杆(6)上设置有激光探测头(16)，激光探测头(16)位于朝向外模板(9)一侧的表面上，外模板(9)对应位置设置有激光检测板(15)；

激光探测头(16)电连接有数据采集模块(25)，数据采集模块(25)电连接有控制模块(26)，数据采集模块(25)实时采集激光探测头(16)发射激光频率和发射激光相位，通过下述公式可以计算出激光探测头(16)和激光检测板(15)之间的距离：

d为激光探测头(16)和激光检测板(15)之间的距离；发射激光频率为f时，发射激光相位与激光探测头(16)探得的反射激光相位的相位差；V_t为光速；n为反射率；f为激光探测头(16)发射激光的频率；

模板撑杆(6)为长度可调的杆状结构；

模板撑杆(6)包括外管(17)、内管(18)、弹簧(19)和连接头(24)；

内管(18)外圆周表面套装有外管(17)，外管(17)内部设置有弹簧(19)，弹簧(19)一端与外管(17)的内壁固定连接，弹簧另一端与内管(18)的外壁固定连接，弹簧(19)的弹性拉伸轴线与内管(18)的轴线重合，外管(17)朝向外模板(9)的一侧表面固定连接有连接头(24)，内管(18)朝向侧面桁架模板段(3)的一侧表面固定连接有连接头(24)。

2.如权利要求1所述的一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，其特征在于：正面桁架模板段(2)上固定连接有若干个桁架(8)。

3.如权利要求2所述的一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，其特征在于：工作平台(5)采用木板或钢板铺设的踩板，其外侧均设有防护栏杆(11)和安全网(14)。

4.如权利要求1所述的一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，其特征在于：侧面桁架模板段(3)采用高强度螺栓(10)固定连接在正面桁架模板段(2)长度方向的两侧，侧面桁架模板段(3)与正面桁架模板段(2)组成矩形环，侧面桁架模板段(3)上固定连接有桁架(8)。

5.如权利要求1所述的一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，其特征在于：外模板(9)搭接成封闭环形结构，宽度方向上与两正面桁架模板段(2)之间的宽度对应，长度方向上小于两侧面桁架模板段(3)的间距。

6.如权利要求5所述的一种用于月牙型塔柱的装配式桁架模板，其特征在于：外模板(9)搭接成的封闭环形结构内部搭设内模结构，外模板(9)和内模结构之间灌注混凝土；

内模结构包括内模板(12)和内模平台(13)，内模板(12)搭接成的封闭环形结构内部设置内模平台(13)。

7.一种利用月牙型塔柱的装配式桁架模板的施工方法，包括以下步骤：

S100、对月牙塔型柱(4)进行钢筋绑扎；

S200、根据月型塔柱(4)各段截面尺寸，计算桁架模板不同标准节的规格，然后选择不同桁架模板段；

S300，采用塔吊将搭设正面桁架模板段(2)与侧面桁架模板段(3)逐段拼装于月型塔柱(4)初始节段外侧，各模板段之间通过高强螺栓(10)进行连接，标准节首次安装高度略高于月牙塔型柱(4)首节段；

S400，标准节安装完成后，采用塔吊将工作平台(5)铺设所需的木板或钢板运送到安装好的标准节(1)的桁架(8)上，进行工作平台(5)的安装；

S500，搭设外模板(9)，外模板(9)与侧面桁架模板段(3)通过模板撑杆(6)连接；

S600，进行内模板(12)和内侧平台(13)的安装；

S700，在工作平台(5)外侧安装防护栏杆(11)和安全网(14)；

S800，在一个装配单元的桁架模板安装完成后，浇筑混凝土，该装配单元为第N层，N取大于0的整数；

S900，混凝土达到设计强度的90％后，拆除步骤S800中第N层装配单元的底层模板，然后根据第N+1层的月牙型塔柱(4)的截面尺寸进行桁架模板段的重新选取；

S1000，在选择完桁架模板段后，将其分段依次安装在月牙型塔柱(4)的第N+1层的桁架模板上，重复步骤S300到步骤S900，直至月牙型塔柱(4)封顶完成；

S1100，逐节拆除桁架模板。