專利名稱：變截面高橋墩可變模板施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橋墩施工方法，具體指變截面高橋墩可變模板施工方法，屬于橋梁建筑施工技術領域。
背景技術：
變截面高橋墩是山區(qū)高速公路和一般公路橋梁中最常見的下部結(jié)構(gòu)形式，特別是橋梁結(jié)構(gòu)比較高的時候更為常見，一般有變截面空心薄壁墩和變截面實心高墩兩種形式， 其截面的變化通常是橫向?qū)挾炔蛔儯v向尺寸自下而上逐漸收坡變小。在山區(qū)公路實際施工中，變截面高橋墩一般有兩種常見的施工方式1、塔吊配合大模板吊裝施工；2、鋼管腳手架平臺組合鋼模配合卷揚機吊裝施工。第一方案具有工期短、施工難度低等優(yōu)點，但施工成本比較高O 600元/ m3)、吊裝設備要求高。施工通常采用塔吊配合大模板吊裝施工，但在山區(qū)中，橋梁為跨越重丘溝谷而設，橋墩處于高山和溝壑中，山坡橫坡大，滑坡多，便道和相連路基較難打通，運輸條件極端惡劣，大型設備進場困難；同時存在相當部分的橋梁的墩柱比較少的情況，大型模板、機具的租金和進場費將大大增加單位工程的施工成本。如此種種原因限制了傳統(tǒng)大型模板機具使用。第二方案雖然施工成本比較低、吊裝設備要求不高，模板可重復使用，但工期長、 施工難度大，最大問題是墩柱外觀質(zhì)量差。變截面高橋墩施工中有兩個常見問題
第一、截面變型使鋼模板不能通用，一般橋墩截面的一邊按高度以1 :80或1 :100等較小比例收坡，其坡比率很小使得截面實際延米的變化數(shù)值小，實際施工中較難精確控制，細微的偏差就會帶來誤差的累計(墩柱高達40m 90 m)，影響墩柱的整體外形美觀。第二、如果塔吊不能進場，模板則只能采用傳統(tǒng)的組合鋼模，但組合模板自身整體剛度較差。通常為保證模板系統(tǒng)的整體剛度，需要較強的加固處理措施，而且組合鋼模面積小，接縫多，外觀不美觀。按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004)墩柱或雙壁墩身節(jié)段錯臺應小于等于3mm，大面積平整度應小于等于5mm，單塊模板面積大于等于 lm2。常用的組合鋼模面積在0.2、. 5 m2，拼縫和錯臺嚴重，組合后剛度差，不能滿足《評定標準》的施工技術要求。部分橋梁工程中為解決以上問題，把模板設計為標準的平行四邊形的大鋼模以適應坡度的變化和大面積的需要，同時制作部分梯形和三角形的鋼模來補足兩個四邊形中間的部分，但此方案存在三個問題一、中間的梯形和三角形模板制作量大，利用率低，需要從橋墩的墩底制作到墩頂，高達60m 90 m,以適合全橋墩柱的使用，但在每根橋墩施工中只能使用一次；二、由于梯形和三角形模板的利用率低，施工完成的橋墩外觀顏色往往不一致，后期處理難度大；三、此類模板大小相差不大且外形相似，容易混淆，管理難度大，有些小的部分丟失后將影響整個橋墩的施工。
3


發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種方便施工、費用低、周期縮短、墩柱外觀質(zhì)量好的變截面高橋墩可變模板施工方法。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的變截面高橋墩可變模板施工方法，包括每一個澆注段外模組合的安裝，所述每一個澆注段外模組合由若干層模板自下往上依次固定疊加在一起，每層模板由兩橫向模板和兩縱向模板合圍構(gòu)成，橫向模板為矩形且其寬度為橋墩的寬度，縱向模板為等腰梯形且與橫向模板等高；每一個澆注段外模組合的安裝步驟為
1)使用卷揚機和鋼管腳手架平臺配合將最下一層中的一塊模板提升到位，再由人工把該模板放置在下端已有模板上，利用模板連接螺栓將上下兩塊模板連接；
2)重復步驟1)，將最下一層剩下的另外三塊模板與對應的下端已有模板連接，同時使兩橫向模板的兩端抵在兩縱向模板的內(nèi)壁，完成兩縱向模板對兩橫向模板的夾持；
3)分別將兩橫向模板的兩端與兩縱向模板固定連接，從而完成最下一層模板的初步拼
裝；
4)根據(jù)本層模板對應的墩柱的墩頂縱向尺寸和墩底縱向尺寸將兩橫向模板調(diào)整到位并進行緊固，此時橫向模板與縱向模板下底的夾角等于墩柱收坡角度；
5)在兩橫向模板之間和兩縱向模板之間安裝對拉桿；
6)按步驟1)到5)的方法依次完成其它層模板的安裝，即實現(xiàn)每一個澆注段外模組合的安裝。每一個澆注段外模組合安裝完成后，即可按現(xiàn)有方法進行下一步作業(yè)，如澆注；如果為空心墩，則安裝內(nèi)模后再進行澆注。所述縱向模板兩腰與下底的夾角跟變截面高橋墩的收坡角度對應。這樣更容易將兩橫向模板調(diào)整到位，調(diào)整到位后，每一塊橫向模板四個頂點距離縱向模板邊緣的距離相寸。同一側(cè)的所有縱向模板拼接為一個正等腰梯形。在兩橫向模板之間和兩縱向模板之間穿過有PVC管，所述對拉桿從PVC管中穿出。在兩橫向模板和兩縱向模板背面設有背楞型鋼，所述對拉桿兩端加固在背楞型鋼上。利用對拉桿抵抗混凝土澆筑對模板的壓力，對拉桿和帶背楞型鋼的鋼模板組成系統(tǒng)的抗力體系，保證系統(tǒng)具有足夠的強度和剛度。本方法利用模板自身靈活、方便的調(diào)整以適應不同的截面，成功解決了一套模板施工變截面高橋墩的問題。與常見的大型模板施工方法相比節(jié)省了塔吊和大模板，節(jié)約成本，克服了山區(qū)便道難以運進大型設備的缺點。本方法與傳統(tǒng)的鋼管腳手架平臺組合鋼模配合卷揚機吊裝相比，由于模板一體化和變型設計，故能縮短操作時間，提高工作效率，很好的加快了施工進度，措施簡捷、高效，降低施工成本。本方法能節(jié)省大量的人工費、周轉(zhuǎn)費，降低了加固輔助材料損耗，成本較低。提高了施工質(zhì)量?？勺兪戒撃２捎眯弯摷庸?，剛度大，利于模板安裝完成的加固， 整體剛性大，保證在混凝土初凝時的穩(wěn)定性，保證混凝土表面的平整度，能更好地保證施工質(zhì)量。
4
本工法模板采用模數(shù)設計，周轉(zhuǎn)使用率高，使用成本低，工程完成后浪費少。在運輸不便，吊裝能力受限的情況下，技術經(jīng)濟優(yōu)越性更強。


圖1-本發(fā)明橫向模板立面圖。
圖2-圖1俯視圖。
圖3-本發(fā)明縱向模板立面圖。
圖4-圖3俯視圖。
圖5-本發(fā)明橫向模板和縱向模板拼裝圖。
圖6-圖5側(cè)視圖。
圖7-本發(fā)明模板安裝立面示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明變截面高橋墩可變模板施工方法，包括每一個澆注段外模組合的安裝，所述每一個澆注段外模組合由若干層模板自下往上依次固定疊加在一起，見圖7。每層模板由兩橫向模板1和兩縱向模板2合圍構(gòu)成，橫向模板1為矩形且其寬度為橋墩的寬度，見圖 1 ；縱向模板2為正等腰梯形且與橫向模板1等高，見圖3和圖4。橫向模板和縱向模板與橋梁的橫向和縱向?qū)Ｃ恳粋€澆注段外模組合的安裝步驟為
1)使用卷揚機3和鋼管腳手架4平臺配合將最下一層中的一塊模板提升到位，再由人工把該模板放置在下端已有模板上，利用模板連接螺栓將上下兩塊模板連接；
2)重復步驟1)，將最下一層剩下的另外三塊模板與對應的下端已有模板連接，同時使兩橫向模板1的兩端抵在兩縱向模板2的內(nèi)壁，完成兩縱向模板2對兩橫向模板1的夾持；
3)分別將兩橫向模板1的兩端與兩縱向模板2通過緊固螺栓11固定連接，從而完成最下一層模板的初步拼裝；
4)根據(jù)本層模板對應的墩柱的墩頂縱向尺寸和墩底縱向尺寸將兩橫向模板調(diào)整到位并通過緊固螺栓11進行最后緊固，此時橫向模板1與縱向模板下底的夾角等于墩柱收坡角度；
5)在兩橫向模板1之間和兩縱向模板2之間安裝對拉桿5；
6)按步驟1)到5)的方法依次完成其它層模板的安裝，即實現(xiàn)每一個澆注段外模組合的安裝。安裝完畢結(jié)構(gòu)見圖7，其中標記3為卷揚機，4為腳手架，5為對拉桿，為6鋼筋骨架，7為外模組合，8滑輪，左側(cè)的外模組合7顯示澆注前狀態(tài)，右側(cè)外模組合7顯示澆注后并安裝到下一個澆注段準備澆注狀態(tài)。每一個澆注段外模組合安裝完成后，即可按現(xiàn)有方法進行下一步作業(yè)，如澆注；如果為空心墩，則安裝內(nèi)模后再進行澆注。一個澆注段完成后，再進行下一個澆注段的澆注， 澆注前，需要把前一個澆注段的外模組合拆卸安裝到上一個澆注段的位置。拆卸時，先將最下一層四塊模板拆下安裝在最上一層模板上，按前述方法調(diào)整緊固到位后，再依次進行后
5面模板的拆卸安裝，直到所有的模板安裝到位。如此反復，則可完成整個橋墩的施工。為了保證橫向模板的強度使其在緊固時不變形，本發(fā)明在橫向模板1外側(cè)設有斜撐桿9，斜撐桿9與橫向模板1形成穩(wěn)固的三角形，見圖2。所述縱向模板兩腰與下底的夾角跟變截面高橋墩的收坡角度對應。這樣更容易將兩橫向模板調(diào)整到位，控制每層縱向模板兩段剩余長度相等即可完美保證墩柱的外觀線性。即調(diào)整到位后，每一塊橫向模板四個頂點距離縱向模板邊緣的距離相等。同一側(cè)的所有縱向模板拼接為一個正等腰梯形，即上一層縱向模板的下底長度為下一層縱向模板的上底長度。在兩橫向模板之間和兩縱向模板之間穿過有PVC管，所述對拉桿從PVC管中穿出。同時見圖3和圖4，在兩橫向模板1和兩縱向模板2背面設有背楞型鋼10，所述對拉桿5兩端加固在背楞型鋼10上。利用對拉桿抵抗混凝土澆筑對模板的壓力，對拉桿和帶背楞型鋼的鋼模板組成系統(tǒng)的抗力體系，保證系統(tǒng)具有足夠的強度和剛度。橫向模板與縱向模板具體的固定結(jié)構(gòu)見圖2、圖3、圖5和圖6，縱向模板的背楞型鋼橫向伸出于縱向模板之外，同時在縱向模板邊緣焊接與背楞型鋼平行的型鋼，兩者間的間隙形成螺栓調(diào)節(jié)槽12 ；同時在橫向模板背面焊接與縱向模板型鋼平行且對應的兩型鋼， 橫向模板上兩型鋼間的間隙同樣形成螺栓調(diào)節(jié)槽12，緊固螺栓11穿過橫向模板與縱向模板上的螺栓調(diào)節(jié)槽12，最后配合螺母鎖緊即可。為了加快模板周轉(zhuǎn)，以提高工作效率，同時也減小卷揚機的負荷，本發(fā)明設有兩個澆注段外模組合，其中一個組合負責橋墩一定高度下的施工，另一個組合負責橋墩該高度上的施工，兩個錯開使用于兩個橋墩的施工。而且負責橋墩該高度上施工的模板組合中的縱向模板尺寸小于下面那組模板中縱向模板的尺寸，因此重量輕，避免了卷揚機無謂的負荷負擔。本方法適用于變截面高橋墩施工，等截面墩也適合，變截面空心薄壁墩施工更顯示其優(yōu)越性。山區(qū)公路施工中，對于橋位運輸條件差，橋梁分散，橋梁數(shù)量較少，變截面高橋墩橋的施工，本發(fā)明的技術經(jīng)濟優(yōu)勢更為明顯。
權(quán)利要求
1.變截面高橋墩可變模板施工方法，包括每一個澆注段外模組合的安裝，其特征在于 所述每一個澆注段外模組合由若干層模板自下往上依次固定疊加在一起，每層模板由兩橫向模板和兩縱向模板合圍構(gòu)成，橫向模板為矩形且其寬度為橋墩的寬度，縱向模板為等腰梯形且與橫向模板等高；每一個澆注段外模組合的安裝步驟為1)使用卷揚機和鋼管腳手架平臺配合將最下一層中的一塊模板提升到位，再由人工把該模板放置在下端已有模板上，利用模板連接螺栓將上下兩塊模板連接；2)重復步驟1)，將最下一層剩下的另外三塊模板與對應的下端已有模板連接，同時使兩橫向模板的兩端抵在兩縱向模板的內(nèi)壁，完成兩縱向模板對兩橫向模板的夾持；3)分別將兩橫向模板的兩端與兩縱向模板固定連接，從而完成最下一層模板的初步拼裝；4)根據(jù)本層模板對應的墩柱的墩頂縱向尺寸和墩底縱向尺寸將兩橫向模板調(diào)整到位并進行緊固，此時橫向模板與縱向模板下底的夾角等于墩柱收坡角度；5)在兩橫向模板之間和兩縱向模板之間安裝對拉桿；6)按步驟1)到5)的方法依次完成其它層模板的安裝，即實現(xiàn)每一個澆注段外模組合的安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變截面高橋墩可變模板施工方法，其特征在于所述縱向模板兩腰與下底的夾角跟變截面高橋墩的收坡角度對應。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變截面高橋墩可變模板施工方法，其特征在于同一側(cè)的所有縱向模板拼接為一個正等腰梯形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變截面高橋墩可變模板施工方法，其特征在于在兩橫向模板之間和兩縱向模板之間穿過有PVC管，所述對拉桿從PVC管中穿出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變截面高橋墩可變模板施工方法，其特征在于在兩橫向模板和兩縱向模板背面設有型鋼背楞，所述對拉桿兩端加固在型鋼背楞上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變截面高橋墩可變模板施工方法，包括每一個澆注段外模組合的安裝，每一個澆注段外模組合由若干層模板自下往上依次固定疊加在一起，每層模板由兩橫向模板和兩縱向模板合圍構(gòu)成，橫向模板為矩形且其寬度為橋墩的寬度，縱向模板為等腰梯形且與橫向模板等高。每一個澆注段外模組合安裝完成后，即可按現(xiàn)有方法進行下一步作業(yè)。本方法省去了塔吊和大模板，節(jié)約成本，克服了山區(qū)便道難以運進大型設備的缺點，方便施工，周期縮短，提高了施工質(zhì)量。
文檔編號E01D21/00GK102220742SQ20111009951
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉前林, 徐基立, 曾好, 潘正華, 熊衛(wèi)士, 石飛, 魏河廣 申請人:重慶交通建設(集團)有限責任公司