CN211395327U - 一种变截面空心墩施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变截面空心墩施工装置，用于对系梁与墩内横隔板处于同一高程的组合薄壁空心墩进行施工。由于横隔板与横梁位于同一高程，本实用新型通过在施工横隔板时在对应系梁施工位置预留缺口，并预埋托架，可在横隔板施工完后再提升滑模，再通过系梁底模和系梁侧模进行系梁的施工；在施工横隔板和系梁时，不用进行切割和体系转换，能提高施工效率，具有很好的技术推广应用价值。

Description

一种变截面空心墩施工装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁高墩施工技术领域，特别是涉及一种变截面空心墩施工装置。

背景技术

桥梁高墩施工是大型桥梁建设经常遇到的内容，在墩身高度已经由30-50米发展到超百米的趋势下，高墩施工亟待标准化、规范化，以保证工程质量和施工安全。另外，在高墩桥梁施工中，墩身施工工期控制至为关键，对总工期有重要影响，所以探索提高高墩施工效率，加快施工速度也成为需要解决的问题之一。

高墩施工技术很多，有滑模施工、提升模板施工、爬模施工、翻模施工等。滑模施工技术在现浇混凝土结构工程施工中具有机械化程度高、施工速度快、场地占用少、结构整体性强、抗震性能好、环境与经济综合效益显著等优点，近年来在公路工程高墩施工中逐渐开始运用，成为高墩施工中的一种重要施工方法。

某特大桥桥长655m，桥梁平面位于A＝342.053的右偏缓和曲线、直线段上，纵面依次位于2％的直坡段，R＝16000m凹曲线内。主桥部分的平面位于直线段，纵面位于2％的直坡段。其中该特大桥的4#桥墩的左右幅为双排薄壁空心墩；

参考图1，该4#桥墩为组合薄壁空心墩，由4个薄壁空心墩组合成左右幅连体桥墩，各空心墩之间设置系梁连接，每组桥墩顺桥向设置4道系梁，结构尺寸为2.0m高×9.0m宽×5.0m长；横桥向设置6道系梁，结构尺寸为2.0m高×3.5m宽×3.5m长；

参考图2，各薄壁空心墩结构均为：横桥向墩宽9m，顺桥向墩宽3.5m，顶部2.0m和承台顶部向上6m范围内为实心段，其余部分为空心段，空心段的底部为变截面段，在空心段每隔25m设置一道横隔板，横隔板厚度2.0m，系梁与墩内横隔板处于同一高程。

为了对如上述4#桥墩的组合薄壁空心墩进行施工，需要一种结构整体性强的、稳定的和施工效率高的施工装置。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种变截面空心墩施工装置。

一种变截面空心墩施工装置，包括四组按方形阵列排布的定型钢模和四组与各定型钢模对应的滑模；所述定型钢模采用大块组装钢模板组成，形成用于浇筑底部承台、承台顶部的实心段以及空心墩的变截面段的浇筑空间；所述每组滑模包括内模面板、内模桁架、外模面板、外模桁架、若干F型提升架、若干穿心式千斤顶、若干爬杆、工作平台、辅助平台、横隔板底模、缺口木板侧模、系梁底模和系梁侧模；

所述外模桁架和内模桁架设置在所述定型钢模的上方预埋的施工平台；所述内模面板和外模面板均采用6mm厚的钢板，并通过螺栓和钢板分别固定在内模桁架的外侧和外模桁架的内侧；所述F型提升架包括提升架主梁和横梁组成；所述提升架主梁采用两根20a槽钢拼接，横梁采用14#槽钢，所述各F型提升架通过主梁均布地分别与对应的内模桁架和外模桁架通过螺栓连接；所述若干穿心式千斤通过螺栓连接固定在对应的各F型提升架的横梁上；所述若干爬杆采用φ50×3.5mm焊管,其下段埋在混凝土内，上段穿过对应的穿心式千斤顶；所述工作平台设置在所述内模桁架和外模桁架上，通过角钢组成，并采用50mm厚的木板铺密实；所述辅助平台悬挂在所述外模桁架的下端，通过角钢组成，并采用50mm厚的木板铺密实，外侧焊接围栏并挂设绳网；

在施工横隔板时，可拆卸内模面板和内模桁架，并铺设所述横隔板底模和缺口木板侧模到混凝土面上进行横隔板的施工，使混凝土对应系梁施工的位置预留缺口，各预留缺口均预埋托架；

在施工系梁时，可在混凝土的预留缺口处安装系梁底模和系梁侧模，进行系梁的施工。

本实用新型所述的变截面空心墩施工装置，由于横隔板与横梁位于同一高程，通过在施工横隔板时在对应系梁施工位置预留缺口，并预埋托架，可在横隔板施工完后再提升滑模，再通过系梁底模和系梁侧模进行系梁的施工；在施工横隔板和系梁时，不用进行切割和体系转换，能提高施工效率，具有很好的技术推广应用价值；通过设置辅助平台，可便于对系梁施工，也便于对混凝土进行养护。

进一步地，所述外模桁架采用矩形桁架梁，其由桁架梁主梁、斜撑和立杆通过螺栓连接组成；所述桁架梁主梁采用14#槽钢，所述斜撑和立杆采用8#槽钢。

进一步地，所述内模面板和外模面板均按一定锥度设计，上下口相差2mm。

通过将所述内模面板和外模面板均按一定锥度设计，可便于内模面板和外模面板的脱模。

进一步地，所述大型组装钢模板涂刷有脱模剂。

通过涂有脱模剂，可便于拆卸钢模板。

进一步地，每组滑模的内模桁架均布地设有四组F型提升架，外模桁架均布地设有十组F型提升架。

进一步地，还包括液压控制台；所述液压控制台通过油管与各穿心式千斤顶连接。

进一步地，所述穿心式千斤顶上均设有限位调平器。

限位调平器是在液压千斤顶上改制增设的一种机械调平装置。限位调平器工作时，先将限位挡按调平要求的标高，固定在爬杆上，当限位调平器随千斤顶上升至该标高处时，筒形套被限位挡顶住并下压千斤顶的活塞，使活塞不能排油复位，该千斤顶即停止爬升，因而起到自动限位的作用。模板滑升过程中，每当千斤顶全部升至限挡处一次，模板系统即可自动限位调平一次。通过设置限位调平器，可保证各千斤顶上升高度一致。

进一步地，所述穿心式千斤顶为十吨穿心式千斤顶。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型背景技术的4#桥墩的横截面示意图；

图2为本实用新型背景技术的薄壁空心墩的竖截面示意图；

图3为本实用新型的定型钢模的结构示意图；

图4为本实用新型的滑模的结构示意图；

图5为图4的剖面示意图A-A；

图6为图4的剖面示意图B-B；

图7为本实用新型的横隔板的施工示意图；

图8为本实用新型的系梁的俯视施工示意图；

图9为本实用新型的系梁的正视施工示意图。

图中：1、空心墩；11、承台；12、承台顶部实心段；13、空心墩变截面端；14、横隔板；2、系梁；3、定型钢模；401、内模面板；402、内模桁架；403、外模面板；404、外模桁架；405、F型提升架；406、穿心式千斤顶；407、爬杆；408、工作平台；409、辅助平台；410、横隔板底模；411、缺口木板侧模；412、预留缺口；413、系梁底模；414、托架系统。

具体实施方式

请参阅图1至图9，本实施例的一种变截面空心墩施工装置，用于对系梁2与墩内横隔板14处于同一高程的组合薄壁空心墩进行施工，其包括四组按方形阵列排布的定型钢模3和四组与各定型钢模3对应的滑模；

具体的，请参考图3，所述定型钢模3采用大块组装钢模板组成，形成用于浇筑底部承台11、承台顶部的实心段12以及空心墩的变截面段13的浇筑空间；所述大型组装钢模板涂刷有脱模剂；

具体的，请参考图4～6，所述每组滑模包括内模面板401、内模桁架402、外模面板403、外模桁架404、十四组F型提升架405、十四个十吨穿心式千斤顶406、十四条爬杆407、工作平台408、辅助平台409、横隔板底模410、缺口木板侧模411、系梁底模413、系梁侧模(图未示)、液压控制台(图未示)、十四个限位调平器(图未示)；

具体的，所述内模面板401和外模面板403均按一定锥度设计，上下口相差2mm；

具体的，所述外模桁架404采用矩形桁架梁，其由桁架梁主梁、斜撑和立杆通过螺栓连接组成；所述桁架梁主梁采用14#槽钢，所述斜撑和立杆采用8#槽钢。

本实施例的连接方式：

所述外模桁架404和内模桁架402设置在所述定型钢模3的上方预埋的施工平台；

所述内模面板401和外模面板403均采用6mm厚的钢板，并通过螺栓和钢板分别固定在内模桁架402的外侧和外模桁架404的内侧；

所述F型提升架405包括提升架主梁和横梁组成；所述提升架主梁采用两根20#槽钢拼接，横梁采用14#槽钢，所述各F型提升架405通过主梁均布地分别与对应的内模桁架402和外模桁架404通过螺栓连接；每组滑模的内模桁架402均布地设有四组F型提升架405，外模桁架404均布地设有十组F型提升架405；

所述穿心式千斤通过螺栓连接固定在对应的各F型提升架405的横梁上；

所述爬杆407采用φ50×3.5mm焊管,其下段埋在混凝土内，上段穿过对应的穿心式千斤顶406；

所述工作平台408设置在所述内模桁架402和外模桁架404上，通过角钢组成，并采用50mm厚的木板铺密实；

所述辅助平台409悬挂在所述外模桁架404的下端，通过角钢组成，并采用50mm厚的木板铺密实，外侧焊接围栏并挂设绳网；

所述液压控制台通过油管与各穿心式千斤顶406连接；所述穿心式千斤顶406上均设有限位调平器。

本实施例的施工过程：

一、通过定型钢模3对承台11、承台顶部的实心段12以及空心墩的变截面段13施工，请参考图3，具体施工步骤如下：

1)施工承台11时，按要求预埋墩身钢筋，钢筋安装完成后，进行模板安装，承台11分三次浇筑成型，每次浇筑2m高；实心段与空心墩的变截面段13每次模板安装高度均为3米，待上一次混凝土浇筑完成后，安装上层剩余钢筋、上层模板，进行下一次混凝土浇筑；

2)根据现场实际施工条件，施工变截面空心墩时按要求埋设装配滑模所需的施工平台；

3)因浇筑实心墩段混凝浇筑位置距地面最大高度达到12m，受地形限制，最大水平浇筑距离为27.55m，采用天泵进行浇筑混凝土，优选用低水化热混凝土配比进行施工；

4)每次混凝土浇筑完成后因及时进行养护，养护时间不得短于7天。

二、通过滑模对空心墩墩身进行施工，请参考图4～6，具体施工步骤如下：

1)滑模施工按以下顺序进行：下料、平仓振捣、滑升、钢筋绑扎、下料；

滑模滑升要求对称均匀下料，按分层30cm一层进行，混凝土浇注采用插入式振捣器振捣，采用水平分层逐层灌注逐层振捣的方法施工；混凝土振捣棒使用直径50mm及30mm插入式振动棒，紧随下料及时振捣，振动器移动距离不大于其作用半径的1.5倍，且振动器插入下层混凝土内50～100mm；当振捣部位混凝土停止下沉表面平坦泛浆不再冒气泡后，即可徐徐提出振动棒；模板滑升时停止振捣。滑模正常滑升根据现场施工情况确定，合理的滑升速度，按正常滑升每次间隔2-3小时左右，控制滑升高度30cm；

2)滑模滑升时，预先调节各限位调平器的标高，再通过液压控制台控制各穿心式千斤顶406工作，并带动对应的F型提升架405共同上升，进而带动内模桁架402、外模桁架404上升。

三、空心墩身每隔26m左右设置一道横隔板14，空心墩在施工至横隔板14时需将内模、内吊架等拆除，安装底模浇筑横隔板14，然后重新安装内模进行正常滑升施工空心墩的墩身，请参考图7，具体施工步骤如下：

1)空心墩墩身混凝土浇筑至横隔板14底部倒角处时，拆除滑模的内模，并向上空滑至外模与混凝土接触10cm左右的位置；

2)在空心墩的顺桥向设置槽钢并用U型卡固定于空心墩混凝土面上，间距为0.5m，槽钢上铺设间距为15cm的方木，按照设计标高铺设横隔板底模410，模板在横隔板14底部相应位置设置倒角；

3)因空心墩墩间系梁2与横隔板14处于同一高度，系梁钢筋与横隔板钢筋连接为一个整体，为了便于系梁2施工，在横隔板14施工时，需在混凝土对应系梁2施工的位置预留缺口412；横隔板钢筋控制下料长度，主筋两头预留丝口与系梁钢筋连接，钢筋端部与滑模模板紧靠，同时在系梁钢筋预留缺口412处设置缺口木板侧模411，使浇筑混凝土时预留缺口412，作为系梁2与墩身钢筋连接槽口，钢筋端部丝口处采用钢筋套包裹，防止混凝土与丝口接触；

4)利用滑模外侧模板做为外模进行滑升，浇筑横隔板14处的混凝土；

5)滑模升至横隔板14顶后，安装空心墩滑模内模，继续进行正常的墩身滑模施工。

四、空心墩的墩间系梁施工，请参考图8和图9，具体施工步骤如下：

1)在空心墩系梁2底部以下横纵向预埋托架钢板作为托架系统414的支座；托架横梁采用槽钢对口焊接构成，采用铰接的方式与预埋钢板连接；托架斜梁采用槽钢对口焊接构成，采用铰接的方式连接下层预埋托架钢板以及横梁；分配梁采用工字钢间距设置，伸出系梁2每侧0.75m作为作业平台；分配梁上部设置间距为15cm的方木，系梁底模413采用15mm竹胶板铺设；横桥向每道系梁2底部设置两组托架，顺桥向每道系梁2底部设置四组托架；

2)空心墩1墩身施工高度超过系梁2后，利用预留钢板搭设系梁2施工支撑平台，对系梁2与墩身连接部位混凝土面进行凿毛处理，并对钢筋接头进行清理，连接系梁钢筋；

3)按设计要求绑扎系梁钢筋，因系梁2主筋的两头均与空心墩内预留钢筋采用I级套筒连接，必须控制好钢筋的下料长度，防止钢筋丝口连接长度不够；

4)安装系梁侧模，系梁侧模采用拉杆对拉的方式进行固定；

5)采用塔吊装运浇筑系梁2混凝土；

6)墩间系梁2施工完成后，拆除系梁底模413、系梁侧模以及托架系统414，并对外露钢板涂刷防锈油漆。

五、最后，滑模滑升至墩顶，对墩顶进行施工，再将滑模拆除。

相对于现有技术，本实用新型通过在施工横隔板时在对应系梁施工位置预留缺口，并预埋托架，可在横隔板施工完后再提升滑模，再通过系梁底模和系梁侧模进行系梁的施工；在施工横隔板和系梁时，不用进行切割和体系转换，能提高施工效率，具有很好的技术推广应用价值；通过设置辅助平台，可便于对系梁施工，也便于对混凝土进行养护。

另外，通过将所述内模面板和外模面板均按一定锥度设计，可便于内模面板和外模面板的脱模；通过所述大型组装钢模板涂刷有脱模剂，可便于拆卸钢模板；过设置限位调平器，可保证各千斤顶上升高度一致。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种变截面空心墩施工装置，其特征在于：包括四组按方形阵列排布的定型钢模和四组与各定型钢模对应的滑模；

所述定型钢模采用大块组装钢模板组成，形成用于浇筑底部承台、承台顶部的实心段以及空心墩的变截面段的浇筑空间；

所述每组滑模包括内模面板、内模桁架、外模面板、外模桁架、若干F型提升架、若干穿心式千斤顶、若干爬杆、工作平台、辅助平台、横隔板底模、缺口木板侧模、系梁底模和系梁侧模；

所述外模桁架和内模桁架设置在所述定型钢模的上方预埋的施工平台；

所述内模面板和外模面板均采用6mm厚的钢板，并通过螺栓和钢板分别固定在内模桁架的外侧和外模桁架的内侧；

所述F型提升架包括提升架主梁和横梁组成；所述提升架主梁采用两根20a槽钢拼接，横梁采用14#槽钢，所述各F型提升架通过主梁均布地分别与对应的内模桁架和外模桁架通过螺栓连接；

所述若干穿心式千斤通过螺栓连接固定在对应的各F型提升架的横梁上；

所述若干爬杆采用φ50×3.5mm焊管,其下段埋在混凝土内，上段穿过对应的穿心式千斤顶；

所述工作平台设置在所述内模桁架和外模桁架上，通过角钢组成，并采用50mm厚的木板铺密实；

所述辅助平台悬挂在所述外模桁架的下端，通过角钢组成，并采用50mm厚的木板铺密实，外侧焊接围栏并挂设绳网；

在施工横隔板时，可拆卸内模面板和内模桁架，并铺设所述横隔板底模和缺口木板侧模到混凝土面上进行横隔板的施工，使混凝土对应系梁施工的位置预留缺口，各预留缺口均预埋托架；

在施工系梁时，可在混凝土的预留缺口处安装系梁底模和系梁侧模，进行系梁的施工。

2.根据权利要求1所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：所述外模桁架采用矩形桁架梁，其由桁架梁主梁、斜撑和立杆通过螺栓连接组成；所述桁架梁主梁采用14#槽钢，所述斜撑和立杆采用8#槽钢。

3.根据权利要求1所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：所述内模面板和外模面板均按一定锥度设计，上下口相差2mm。

4.根据权利要求1所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：所述大块组装钢模板涂刷有脱模剂。

5.根据权利要求1所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：每组滑模的内模桁架均布地设有四组F型提升架，外模桁架均布地设有十组F型提升架。

6.根据权利要求1所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：还包括液压控制台；所述液压控制台通过油管与各穿心式千斤顶连接。

7.根据权利要求6所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：所述穿心式千斤顶上均设有限位调平器。

8.根据权利要求7所述的变截面空心墩施工装置，其特征在于：所述穿心式千斤顶为十吨穿心式千斤顶。

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