一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模及其施工工艺

摘要

本发明公开了一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模及其施工工艺，包括模板设计制作、芯模拼装、钢绞线张拉、底板、腹板钢筋绑扎、芯模安装、顶板钢筋绑扎、侧模安装、混凝土浇筑、模板拆除、养护、钢绞线放张、板梁的起吊、存放，一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模，包括塑料外膜、矩形钢管、支撑机构、紧固绑带，本发明芯模组合拼装过程中，通过支撑机构进行支撑，外部通过紧固绑带对矩形钢管捆绑，混凝土成型后通过抽拉伞撑式支架移除内部支撑，再逐根移除矩形钢管脱模，使得在施工过程中更加方便控制，同时矩形钢管和支撑机构均可重复利用，使用两层塑料膜将芯模进行整体缠绕包裹，并使用胶带粘结牢固，同时防止塑料膜起皱。

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程施工技术领域，特别涉及一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模及其施工工艺。

背景技术

在桥梁建设中或者高等级公路中，常会采用预应力空心板梁的结构，其结构简单、跨越能力较大，还可以集中预制；

经检索专利申请公布号：CN112323641A，一种先张法预应力砼空心简支梁的施工方法，依次包括模板制作安装、钢筋加工及安装、预应力筋安装张拉、空心梁下层砼浇筑，芯模安装、空心梁上层砼浇筑、芯模拆除，混凝土蒸汽养护、预应力钢筋的放张和拆模等具体操作步骤；

其存在以下不足：1)在混凝土浇筑的过程中，混凝土极易渗漏至芯模内，在后期的的芯模拆除过程中需要大量的劳动力进行处理，同时也会消耗较长的工作时间；2)充气芯模为柔性构造，导致预应力空心板腹腔保护层在施工过程中难于控制，在安装过程中容易损坏，使得造价偏高。

发明内容

本发明提供一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模及其施工工艺，以克服上述技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种先张法预应力空心板施工工艺，包括以下步骤：

步骤1、模板设计制作：根据预应力空心板的尺寸设计制作预应力空心板模板及支撑机构，所述支撑机构采用每1～3m一节的伞撑式支撑；

步骤2、芯模拼装：在与芯模外形尺寸一致的芯模支撑架进行内膜组装，先使用方管拼装芯模底板及底面倒角，然后将伞撑支架进行逐节安装并连接成一体，打开伞撑支架的支撑并利用拉杆拉紧支撑的两端，防止支撑移动合并，最后拼装芯模的侧模及顶模，芯模拼装完成后，使用打包带每2～3m对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体；

步骤3、钢绞线张拉：按照钢绞线张拉程序及要求进行钢绞线张拉；

步骤4、底板、腹板钢筋绑扎：将下料好的底板钢筋在张拉台座上按照每捆8～12根摆放就位，在底板钢筋上布设钢绞线，钢绞线张拉完成后，将底板钢筋按照绑扎间距进行绑扎，底板钢筋绑扎完成后，进行腹板钢筋的绑扎；

步骤5、芯模安装：预应力空心板的底板及腹板钢筋绑扎完成后，使用保护层垫块按照50cm～100cm间距成梅花形进行绑扎，并在台座上按照平均每2～3m间距安放芯模底面支撑马凳，同时安装梁板端模；

步骤6、顶板钢筋绑扎：芯模安装完成后，按照钢筋绑扎要求进行顶板钢筋的绑扎；

步骤7、侧模安装：待梁板钢筋全部绑扎完成后，将空心板侧模按要求安装加固；

步骤8、混凝土浇筑：浇筑从张拉端向锚固端进行；

步骤9、模板拆除、养护：空心板梁侧模和伞撑式芯模在混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可拆除，在常温21～30℃，8小时后达到2.5MPa，可拆除空心板侧模和伞撑式芯模，芯模拆除首先将伞撑式支撑两段的张拉杆卸下，通过伞撑式中心杆的抽拉，将芯模支撑收起，然后将伞撑逐节拆除，支撑拆除完成后，将方管逐根抽出，在拆模前，顶面覆盖洒水养护，拆模后，梁体全部洒水养护，养护时间3～5天；

步骤10、钢绞线放张：按照先张法预应力钢绞线放张程序进行放张，混凝土强度通过试压确定，砼龄期7～10天，钢绞线松张后，用切割机切断构件两端的钢绞线，先切割张拉端构件两端钢铰线，再切割固定端构件两端钢铰线，钢绞线两端刷防锈漆，以防锈蚀；

步骤11、板梁的起吊、存放：起吊采用龙门吊缓慢起吊放到储梁场，场地做地基处理，梁支座中心线处垫方木，并保证位置准确，上下梁在一条竖直线上，梁堆放高度不超过3块板；

一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模，包括塑料外膜、矩形钢管、支撑机构、紧固绑带，所述支撑机构一侧设有若干矩形钢管，矩形钢管一侧设有若干紧固绑带，紧固绑带一侧设有塑料外膜；先将矩形钢管拼装芯模底板及底面倒角，然后通过支撑机构进行逐节安装并连接成一体，打开支撑机构的支撑并利用拉杆拉紧支撑的两端，防止支撑移动合并，芯模拼装完成后，使用紧固绑带对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体，塑料外膜将芯模进行整体缠绕包裹，并使用胶带粘结牢固，防止塑料外膜起皱；

所述支撑机构包括连接固定杆，连接固定杆包括插接孔和支撑架，插接孔设置于连接固定杆两端，通过插接孔可将不同的两段连接固定杆进行连接，通过支撑架对矩形钢管进行支撑，在支撑机构中的连接固定杆上两端各带有四个可以单向收起合闭的支撑架；

优选的，所述支撑架包括支撑框架、支撑内支架，所述支撑框架内部设有两组支撑内支架，所述支撑内支架包括连接轴、支撑连接板、支撑斜杆Ⅰ、支撑斜杆Ⅱ、竖向支撑杆，所述连接轴一侧设有支撑连接板，支撑连接板一侧设有竖向支撑杆，竖向支撑杆一侧设有支撑斜杆Ⅰ，竖向支撑杆另一侧设有支撑斜杆Ⅱ，连接轴连接在连接固定杆上，支撑连接板固定在连接轴上，竖向支撑杆、支撑斜杆Ⅰ、支撑斜杆Ⅱ连接在支撑连接板上。

优选的，所述塑料外膜为两层塑料膜，防止芯模与混凝土粘结和矩形钢管拼缝漏浆，同时也为了后续空心板养护保水作用，并使用胶带粘结牢固，防止塑料膜起皱。

优选的，在两段芯模连接处，采用油毡或彩条布进行包裹，所述油毡或彩条布为80～100cm，最后用紧固绑带在接头部位的两侧分别进行绑扎牢固，防止芯模接缝部位在浇注混凝土过程中出现错台或漏浆情况。

本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

1)芯模组合拼装过程中，通过支撑机构进行支撑，外部通过紧固绑带对矩形钢管捆绑，混凝土成型后通过抽拉伞撑式支架移除内部支撑，再逐根移除矩形钢管脱模，有效解决芯模脱模慢、脱模难、脱模损坏混凝土等问题，使得在施工过程中更加方便控制，同时矩形钢管和支撑机构均可重复利用，提高了材料周转使用率，降低了成本；

2)在芯模拼装过程中，对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体，然后为防止芯模与混凝土粘结和方管拼缝漏浆，同时也为了后续空心板养护保水作用，使用两层塑料膜将芯模进行整体缠绕包裹，并使用胶带粘结牢固，同时防止塑料膜起皱，进而很好的解决了混凝土渗漏的问题，在后期拆除芯模的过程中可大大减少劳动力的输出，提高工作效率；

3)在两段芯模连接处，采用油毡或彩条布进行包裹，最后用紧固绑带在接头部位的两侧分别进行绑扎牢固，防止芯模接缝部位在浇注混凝土过程中出现错台或漏浆情况的发生。

附图说明

附图1是本发明一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模及其施工工艺中一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模结构示意图；

附图2是附图1中矩形钢管绑扎结构示意图；

附图3是附图1中塑料外膜内部结构示意图；

附图4是附图3中支撑架结构示意图；

图中：1、塑料外膜；2、矩形钢管；3、支撑机构；31、连接固定杆；311、插接孔；312、支撑架；3121、支撑框架；3122、支撑内支架；31221、连接轴；31222、支撑连接板；31223、支撑斜杆Ⅰ；31224、支撑斜杆Ⅱ；31225、竖向支撑杆；4、紧固绑带。

具体实施方式

为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-4，对本发明的技术方案进一步具体说明。

实施例1：

一种先张法预应力空心板施工工艺，包括以下步骤：

步骤1、模板设计制作：根据预应力空心板的尺寸设计制作预应力空心板模板及支撑机构，所述支撑机构采用每1m一节的伞撑式支撑；

步骤2、芯模拼装：在与芯模外形尺寸一致的芯模支撑架进行内膜组装，先使用方管拼装芯模底板及底面倒角，然后将伞撑支架进行逐节安装并连接成一体，打开伞撑支架的支撑并利用拉杆拉紧支撑的两端，防止支撑移动合并，最后拼装芯模的侧模及顶模，芯模拼装完成后，使用打包带每2m对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体；

步骤3、钢绞线张拉：按照钢绞线张拉程序及要求进行钢绞线张拉；

步骤4、底板、腹板钢筋绑扎：将下料好的底板钢筋在张拉台座上按照每捆8根摆放就位，在底板钢筋上布设钢绞线，钢绞线张拉完成后，将底板钢筋按照绑扎间距进行绑扎，底板钢筋绑扎完成后，进行腹板钢筋的绑扎；

步骤5、芯模安装：预应力空心板的底板及腹板钢筋绑扎完成后，使用保护层垫块按照60cm间距成梅花形进行绑扎，并在台座上按照平均每2m间距安放芯模底面支撑马凳，同时安装梁板端模；

步骤6、顶板钢筋绑扎：芯模安装完成后，按照钢筋绑扎要求进行顶板钢筋的绑扎；

步骤7、侧模安装：待梁板钢筋全部绑扎完成后，将空心板侧模按要求安装加固；

步骤8、混凝土浇筑：浇筑从张拉端向锚固端进行；

步骤9、模板拆除、养护：空心板梁侧模和伞撑式芯模在混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可拆除，在常温24℃，9小时拆除空心板侧模和伞撑式芯模，芯模拆除首先将伞撑式支撑两段的张拉杆卸下，通过伞撑式中心杆的抽拉，将芯模支撑收起，然后将伞撑逐节拆除，支撑拆除完成后，将方管逐根抽出，在拆模前，顶面覆盖洒水养护，拆模后，梁体全部洒水养护，养护时间5天；

步骤10、钢绞线放张：按照先张法预应力钢绞线放张程序进行放张，混凝土强度通过试压确定，砼龄期10天，钢绞线松张后，用切割机切断构件两端的钢绞线，先切割张拉端构件两端钢铰线，再切割固定端构件两端钢铰线，钢绞线两端刷防锈漆，以防锈蚀；

步骤11、板梁的起吊、存放：起吊采用龙门吊缓慢起吊放到储梁场，场地做地基处理，梁支座中心线处垫方木，并保证位置准确，上下梁在一条竖直线上，梁堆放3块板；

一种先张法预应力空心板伞撑拼片式芯模，包括塑料外膜1、矩形钢管2、支撑机构3、紧固绑带4，所述支撑机构3一侧设有若干矩形钢管2，矩形钢管2一侧设有若干紧固绑带4，紧固绑带4一侧设有塑料外膜1；先将矩形钢管2拼装芯模底板及底面倒角，然后通过支撑机构3进行逐节安装并连接成一体，打开支撑机构3的支撑并利用拉杆拉紧支撑的两端，防止支撑移动合并，芯模拼装完成后，使用紧固绑带4对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体，塑料外膜1将芯模进行整体缠绕包裹，并使用胶带粘结牢固，防止塑料外膜1起皱；

所述支撑机构3包括连接固定杆31，连接固定杆31包括插接孔311和支撑架312，插接孔311设置于连接固定杆31两端，通过插接孔311可将不同的两段连接固定杆31进行连接，通过支撑架312对矩形钢管2进行支撑，在支撑机构3中的连接固定杆31上两端各带有四个可以单向收起合闭的支撑架312；

所述支撑架312包括支撑框架3121、支撑内支架3122，所述支撑框架3121内部设有两组支撑内支架3122，所述支撑内支架3122包括连接轴31221、支撑连接板31222、支撑斜杆Ⅰ31223、支撑斜杆Ⅱ31224、竖向支撑杆31225，所述连接轴31221一侧设有支撑连接板31222，支撑连接板31222一侧设有竖向支撑杆31225，竖向支撑杆31225一侧设有支撑斜杆Ⅰ31223，竖向支撑杆31225另一侧设有支撑斜杆Ⅱ31224，连接轴31221连接在连接固定杆31上，支撑连接板31222固定在连接轴31221上，竖向支撑杆31225、支撑斜杆Ⅰ31223、支撑斜杆Ⅱ31224连接在支撑连接板31222上。

所述塑料外膜1为两层塑料膜，防止芯模与混凝土粘结和矩形钢管拼缝漏浆，同时也为了后续空心板养护保水作用，并使用胶带粘结牢固，防止塑料膜起皱。

在两段芯模连接处，采用油毡进行包裹，所述油毡为80cm，最后用紧固绑带4在接头部位的两侧分别进行绑扎牢固，防止芯模接缝部位在浇注混凝土过程中出现错台或漏浆情况。

实施例2：

一种先张法预应力空心板施工工艺，包括以下步骤：

步骤1、模板设计制作：根据预应力空心板的尺寸设计制作预应力空心板模板及支撑机构，所述支撑机构采用每2m一节的伞撑式支撑；

步骤2、芯模拼装：在与芯模外形尺寸一致的芯模支撑架进行内膜组装，先使用方管拼装芯模底板及底面倒角，然后将伞撑支架进行逐节安装并连接成一体，打开伞撑支架的支撑并利用拉杆拉紧支撑的两端，防止支撑移动合并，最后拼装芯模的侧模及顶模，芯模拼装完成后，使用打包带每2.5m对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体；

步骤3、钢绞线张拉：按照钢绞线张拉程序及要求进行钢绞线张拉；

步骤4、底板、腹板钢筋绑扎：将下料好的底板钢筋在张拉台座上按照每捆10根摆放就位，在底板钢筋上布设钢绞线，钢绞线张拉完成后，将底板钢筋按照绑扎间距进行绑扎，底板钢筋绑扎完成后，进行腹板钢筋的绑扎；

步骤5、芯模安装：预应力空心板的底板及腹板钢筋绑扎完成后，使用保护层垫块按照80cm间距成梅花形进行绑扎，并在台座上按照平均每2.5m间距安放芯模底面支撑马凳，同时安装梁板端模；

步骤6、顶板钢筋绑扎：芯模安装完成后，按照钢筋绑扎要求进行顶板钢筋的绑扎；

步骤7、侧模安装：待梁板钢筋全部绑扎完成后，将空心板侧模按要求安装加固；

步骤8、混凝土浇筑：浇筑从张拉端向锚固端进行；

步骤9、模板拆除、养护：空心板梁侧模和伞撑式芯模在混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可拆除，在常温25℃，9小时拆除空心板侧模和伞撑式芯模，芯模拆除首先将伞撑式支撑两段的张拉杆卸下，通过伞撑式中心杆的抽拉，将芯模支撑收起，然后将伞撑逐节拆除，支撑拆除完成后，将方管逐根抽出，在拆模前，顶面覆盖洒水养护，拆模后，梁体全部洒水养护，养护时间4天；

步骤10、钢绞线放张：按照先张法预应力钢绞线放张程序进行放张，混凝土强度通过试压确定，砼龄期8天，钢绞线松张后，用切割机切断构件两端的钢绞线，先切割张拉端构件两端钢铰线，再切割固定端构件两端钢铰线，钢绞线两端刷防锈漆，以防锈蚀；

步骤11、板梁的起吊、存放：起吊采用龙门吊缓慢起吊放到储梁场，场地做地基处理，梁支座中心线处垫方木，并保证位置准确，上下梁在一条竖直线上，梁堆放高度3块板。

实施例3：

一种先张法预应力空心板施工工艺，包括以下步骤：

步骤1、模板设计制作：根据预应力空心板的尺寸设计制作预应力空心板模板及支撑机构，所述支撑机构采用每3m一节的伞撑式支撑；

步骤2、芯模拼装：在与芯模外形尺寸一致的芯模支撑架进行内膜组装，先使用方管拼装芯模底板及底面倒角，然后将伞撑支架进行逐节安装并连接成一体，打开伞撑支架的支撑并利用拉杆拉紧支撑的两端，防止支撑移动合并，最后拼装芯模的侧模及顶模，芯模拼装完成后，使用打包带每3m对拼装好的芯模进行整体捆绑，形成整体；

步骤3、钢绞线张拉：按照钢绞线张拉程序及要求进行钢绞线张拉；

步骤4、底板、腹板钢筋绑扎：将下料好的底板钢筋在张拉台座上按照每捆12根摆放就位，在底板钢筋上布设钢绞线，钢绞线张拉完成后，将底板钢筋按照绑扎间距进行绑扎，底板钢筋绑扎完成后，进行腹板钢筋的绑扎；

步骤5、芯模安装：预应力空心板的底板及腹板钢筋绑扎完成后，使用保护层垫块按照100cm间距成梅花形进行绑扎，并在台座上按照平均每3m间距安放芯模底面支撑马凳，同时安装梁板端模；

步骤6、顶板钢筋绑扎：芯模安装完成后，按照钢筋绑扎要求进行顶板钢筋的绑扎；

步骤7、侧模安装：待梁板钢筋全部绑扎完成后，将空心板侧模按要求安装加固；

步骤8、混凝土浇筑：浇筑从张拉端向锚固端进行；

步骤9、模板拆除、养护：空心板梁侧模和伞撑式芯模在混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可拆除，在常温30℃，8小时可拆除空心板侧模和伞撑式芯模，芯模拆除首先将伞撑式支撑两段的张拉杆卸下，通过伞撑式中心杆的抽拉，将芯模支撑收起，然后将伞撑逐节拆除。支撑拆除完成后，将方管逐根抽出，在拆模前，顶面覆盖洒水养护，拆模后，梁体全部洒水养护，养护时间5天；

步骤10、钢绞线放张：按照先张法预应力钢绞线放张程序进行放张，混凝土强度通过试压确定，砼龄期10天，钢绞线松张后，用切割机切断构件两端的钢绞线，先切割张拉端构件两端钢铰线，再切割固定端构件两端钢铰线，钢绞线两端刷防锈漆，以防锈蚀；

步骤11、板梁的起吊、存放：起吊采用龙门吊缓慢起吊放到储梁场，场地做地基处理，梁支座中心线处垫方木，并保证位置准确，上下梁在一条竖直线上，梁堆放高度3块板。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。