保温复合模板及应用于强风森林地区混凝土的施工方法与流程

本发明属于土建施工技术领域，更具体地说，是涉及一种保温复合模板及采用了该保温复合模板的应用于强风森林地区混凝土的施工方法。

背景技术：

近年来，随着基础设施建设进度的加快以及社会发展需求的不断增大，大量高投入、高难度的桥梁工程逐渐竣工并投入使用。桥梁建设具有施工周期长，技术难度大、施工环境差等特点，特别是冬季强风森林地区。由于气温较低，水泥水化作用减弱，混凝土硬化速度变慢，从而造成混凝土强度和耐久性的损失。如果混凝土构件本身的温差很大，还会出现温度裂缝。在强风森林地区低温环境下施工，这些技术问题若得不到妥善的解决，不仅会延误工期，造成工程经济损失，甚至会影响建筑的使用寿命，造成质量事故。

在冬季进行桥墩施工过程中，各项施工技术要求很高。常规的浇筑混凝土的方法为在预先拼装的模板层外侧粘贴保温板并利用液压爬模系统将拼装好的模板层上升至已凝固好的混凝土的上方，进而继续浇筑混凝土，此种方法仅在模板外侧粘贴保温板保温效果差，混凝土内部和外部温差较大，容易出现温度裂痕，且拼装的模板层整体性较差，在浇筑混凝土时容易导致模板层发生变形。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种保温复合模板及应用于强风森林地区混凝土的施工方法，旨在解决现有的模板保温效果差以及模板层易发生变形的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种保温复合模板，包括：

模板本体，内部用于浇筑混凝土，所述模板本体的外周设置有多个用于支撑所述模板本体的支撑单元，相邻所述支撑单元之间设置有保温层；

多个固定板，分别设置于所述模板本体和所述支撑单元之间；和

发热单元，设置于所述固定板上，用于对所述模板本体内浇筑的混凝土加热。

作为本申请另一实施例，所述支撑单元、所述固定板和所述模板本体固定连接。

作为本申请另一实施例，所述固定板为工字梁，所述发热单元为发热电缆，所述支撑单元为钢背楞，所述发热电缆呈蛇线形设置于多个所述工字梁内凹的侧面。

作为本申请另一实施例，相邻所述固定板的间距为20cm-30cm。

作为本申请另一实施例，多个所述固定板依次竖直排布在所述模板本体的外周。

作为本申请另一实施例，多个所述支撑单元沿所述模板本体的周向依次水平排布在所述固定板的外侧。

作为本申请另一实施例，所述保温层外侧设置有防火层。

作为本申请另一实施例，所述保温层为岩棉保温板，所述防火层为憎水岩棉板；所述岩棉保温板和所述憎水岩棉板的厚度均为40mm-60mm。

本发明提供的保温复合模板的有益效果在于：与现有技术相比，本发明保温复合模板的模板本体内部用于浇筑混凝土，模板本体的外周设置多个用于支撑模板本体的支撑单元，多个支撑单元可以保证拼装的模板本体在浇筑混凝土时的稳定性，可提高模板本体的整体刚度，有效抵抗强风破坏；在模板本体和支撑单元之间设置多个固定板，并将发热单元固定在固定板上，在浇筑混凝土之前发热单元可预热模板本体，减小了混凝土内外温度差距，避免了温度裂痕的产生，同时在相邻支撑单元之间设置保温层，可进一步保证对混凝土的保温效果。本发明提供的保温复合模板在浇筑混凝土过程中不易发生变形且降低了混凝土在浇筑过程中内外温差，避免了混凝土在凝结过程中出现的裂痕。

本发明还提供了一种应用于强风森林地区混凝土的施工方法，包括以下步骤：

1)根据需要浇筑的混凝土尺寸在液压爬模系统内架设保温复合模板；

2)开启保温复合模板内的发热单元，对模板本体进行预热；

3)向保温复合模板内浇筑混凝土，并在浇筑合格的混凝土顶面覆盖保温单元；

4)待混凝土凝固成型达到设计强度后，拆除保温单元；

5)利用液压爬模系统将保温复合模板运送至已凝固成型的混凝土的上方，进行下一段混凝土的浇筑。

作为本申请另一实施例，在步骤3)中，所述混凝土凝固成型达到设计强度的时间为3-7天。

本发明提供的应用于强风森林地区混凝土的施工方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的应用于强风森林地区混凝土的施工方法使用了上述保温复合模板，保证了在浇筑混凝土过程中拼装的模板本体不易发生变形且降低了混凝土在浇筑过程中的内外温差。具体步骤为首先在液压爬模系统内架设保温复合模板，其次在浇筑混凝土之前，开启保温复合模板内的发热单元，对模板进行预热，以保证混凝土的入模温度，再向保温复合模板内浇筑混凝土，并在浇筑合格的混凝土顶面覆盖保温单元；待混凝土凝固成型达到设计强度后，拆除上述保温单元，利用液压爬模系统将保温复合模板运送至已凝固成型的混凝土的上方，进行下一段混凝土的浇筑，以此来完成整个桥墩混凝土的浇筑过程。本发明的应用于强风森林地区混凝土的施工方法在浇筑混凝土过程中模板本体不易发生变形且降低了混凝土在浇筑过程中内外温差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的保温复合模板的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的保温复合模板的模板层的结构示意图一；

图3为本发明实施例提供的保温复合模板的模板层的结构示意图二。

图中：1、模板本体；11、模板层；2、支撑单元；3、固定板；4、发热单元；5、高强螺栓；6、保温层；7、防火层。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的保温复合模板的立体结构示意图，请参阅图1，现对本发明提供的保温复合模板进行说明。保温复合模板包括模板本体1、发热单元4和多个支撑单元2。模板本体1内部用于浇筑混凝土，模板本体1的外周设置有多个支撑单元2，支撑单元2用于支撑模板本体1，相邻支撑单元2之间设置有保温层6；多个固定板3分别设置在模板本体1和支撑单元2之间；发热单元4设置在固定板3上，用于对模板本体1内浇筑的混凝土加热。

本实施例中，模板本体1需要进行预拼装，通过四块模板层11首尾顺次连接并通过螺栓进行固定，模板本体1表面光滑平整，具有足够的刚度、强度和稳定性，且拆装方便、接缝严密，确保在混凝土浇筑时不漏浆。安装好模板本体1后，在模板本体1外周布置固定板3，并将发热单元4固定在固定板3上的两侧或者穿过固定板3，在固定板3的外侧固定支撑单元2，以此对模板本体1进行支撑。

本发明提供的保温复合模板，与现有技术相比，模板本体1内部用于浇筑混凝土，模板本体1的外周设置多个用于支撑模板本体1的支撑单元2，多个支撑单元2可以保证拼装的模板本体1在浇筑混凝土时的稳定性，可提高模板本体1的整体刚度，有效抵抗强风破坏；在模板本体1和支撑单元2之间设置多个固定板3，并将发热单元4固定在固定板3上，在浇筑混凝土之前发热单元4可预热模板本体1，减小了混凝土内外温度差距，避免了温度裂痕的产生，同时在相邻支撑单元2之间设置保温层6，可进一步保证对混凝土的保温效果。本发明提供的保温复合模板在浇筑混凝土过程中不易发生变形且降低了混凝土在浇筑过程中内外温差，避免了混凝土在凝结过程中可能出现的裂痕。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，为了更清楚的表示模板层11的具体结构，在模板层11外侧去除两层保温层6，图2为本发明实施例提供的保温复合模板的模板层的结构示意图一；图3为本发明实施例提供的保温复合模板的模板层的结构示意图二。请参阅图1至图3，支撑单元2、固定板3和模板本体1通过高强螺栓5进行固定，高强螺栓5采用8.8s级优质合金结构钢，固定板3和模板本体1上的高强螺栓5孔采用钻成孔。将上述三者固定在一起可保证组成模板本体1的四块模板层11固定的稳定性，防止在浇筑混凝土时由于模板本体1拼装的不稳定性造成模板本体1的错位。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，参阅图1至图3，固定板3为工字梁，发热单元4为发热电缆，支撑单元2为钢背楞，发热电缆为两根，两根发热电缆分别呈蛇线形设置在多个工字梁内凹的两侧，其中一根发热电缆为备用线缆或者两根发热电缆同时进行对混凝土进行保温，用电缆卡将发热电缆固定在工字梁的两侧；发热电缆型号为dxw-12-j，自控温度≤70℃，承受温度为≤105℃，起动电流为≤0.5a/m·10℃，工作电压≤220v。将工字梁竖直设置在模具本体的外侧，在工字梁外侧垂直于工字梁设置钢背楞，模板本体1为首尾相连的四块模板层11通过螺栓进行拼装而成的，相邻的模板层11外侧铺设的同一高度的钢背楞锚固在一起，使钢背楞对模板本体1支撑地更稳定，并用高强螺栓5连接模板本体1、工字梁和钢背楞，可提高模板本体1的整体刚度，有效抵抗强风破坏以及将浇筑的混凝土紧紧围在模板本体1的内腔中。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，将固定板3竖直设置在模板本体1的外周，支撑单元2水平设置在模板本体1的外周且布置在固定板3外侧即多个固定板3沿模板本体1的周向依次排布在模板本体1的外周，固定板3向模板本体1的轴向延伸；多个支撑单元2沿模板本体1的轴向依次排布在固定板3的外侧，支撑单元2向模板本体1的周向延伸，同时多个固定板3和多个支撑单元2的排布不限于上述方式。在固定板3的两侧设置发热单元4，可保证发热单元4固定的稳定性，以及在浇筑混凝土时可防止模板本体1拼装不稳定造成模板本体1的错位。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图2至图3，保温层6外侧设置有防火层7，保温层6为岩棉保温板，岩棉保温板为硅酸铝岩棉板，其常温导热系数为0.030w/(m·k)，表观密度为120kg/m³，耐热温度为650℃；防火层7为憎水岩棉板，憎水岩棉板的憎水率为99.2％，常温导热系数为0.038w/(m·k)，表观密度为150kg/m³，岩棉保温板和憎水岩棉板依次设置在相邻两个支撑单元2之间即在两个支撑单元2之间先设置岩棉保温板，在岩棉保温板外再设置憎水岩棉板，岩棉保温板和憎水岩棉板可分别起到保温和防火的效果，岩棉保温板和憎水岩棉板的厚度为40mm-60mm，可选地，岩棉保温板和憎水岩棉板的厚度为50mm。

为了将固定板3均匀地排布在模板本体1的外周，相邻固定板3的间距为20cm-30cm，可选地，相邻固定板3的间距为25cm。

本发明还提供一种应用于强风森林地区混凝土的施工方法，具体包括以下步骤：

1)根据需要浇筑的混凝土尺寸在液压爬模系统内架设保温复合模板；

2)开启保温复合模板内的发热单元，对模板本体进行预热；

3)向保温复合模板内浇筑混凝土，并在浇筑合格的混凝土顶面覆盖保温单元；

4)待混凝土凝固成型达到设计强度后，拆除保温单元；

5)利用液压爬模系统将保温复合模板运送至已凝固成型的混凝土的上方，进行下一段混凝土的浇筑。

本实施例中保温单元为依次设置在混凝土外漏处的塑料薄膜、发热电缆和阻燃棉篷布。

本发明提供的应用于强风森林地区混凝土的施工方法：与现有技术相比，本发明提供的应用于强风森林地区混凝土的施工方法使用了上述保温复合模板，保证了在浇筑混凝土过程中拼装的模板本体1不易发生变形且降低了混凝土在浇筑过程中的内外温差。具体步骤为首先在液压爬模系统内架设保温复合模板，其次在浇筑混凝土之前，开启保温复合模板内的发热单元4，对模板进行预热，以保证混凝土的入模温度，再向保温复合模板内浇筑混凝土，并在浇筑合格的混凝土顶面覆盖保温单元；待混凝土凝固成型达到设计强度后，拆除上述保温单元，利用液压爬模系统将保温复合模板运送至已凝固成型的混凝土的上方，进行下一段混凝土的浇筑，以此来完成整个桥墩混凝土的浇筑过程。本发明的应用于强风森林地区混凝土的施工方法在浇筑混凝土过程中模板本体1不易发生变形且降低了混凝土在浇筑过程中内外温差。

本发明实施例的具体实施步骤为：

a、首先需搭建液压爬模骨架和设置在骨架外侧的钢管施工支架类似于脚手架，钢管施工支架安装牢固，并能抵抗偶然撞击，钢管施工支架在长度和宽度方向的立柱相互固定，钢管施工支架支承部分即钢管施工支架高度方向的立柱通过安置在承台或经过硬化后的地基上。在液压爬模系统外侧设置安全网，要求网绳无破损，并扎系牢固、绷紧，网宽不小于3m。立网可随施工平台提升，网与网之间拼接严密，空隙不大于10cm。

b、钢筋施工

墩身钢筋在钢筋加工场加工，检验合格后运至施工现场进行拼装。墩身钢筋依据设计加工，采用未经高压水处理过的hrb335带肋钢筋和q235光圆钢筋，进场经检验合格后，方可投入使用。当墩顶部位的墩身钢筋与墩顶预应力筋冲突时，可适当调整墩身钢筋，以保证预应力筋位置准确。墩顶泄水坡处钢筋可适当弯折。

c、液压爬模骨架内架设复合模板

为保证墩身混凝土质量，需要进行模板层11的预拼装，检查模板层11各部分尺寸、模板层11接缝及平整度，保证各项指标符合设计和规范要求。模板层11表面光滑平整，具有足够的刚度、强度和稳定性，且拆装方便、接缝严密，在模板层11内表面均匀涂刷油质脱模剂，确保在混凝土浇筑时不漏浆。检查模板层11的接缝及错台，模板层11的接缝控制在1mm以内，模板层11的错台控制在1mm以内；用钢尺检查模板层11的几何尺寸，拉线检查模板层11的顺直度，用铅锤仪校正模板层11的垂直度。施工中严格控制轴线偏位在1cm以内。如有不合格的情况，可用手拉葫芦和千斤顶进行调整，以满足规范要求。

安装好模板本体1后，在模板本体1外侧布置工字梁，工字梁的间距为25cm，并在每根工字梁两侧凹槽处各布置一根发热电缆，并用电缆卡将发热电缆固定在工字梁上。在工字梁外侧垂直于工字梁布置钢背楞，并用高强螺栓5连接模板本体1、工字梁和钢背楞，提高模板本体1的整体刚度，可有效抵抗强风破坏。同时，将岩棉保温板和憎水岩棉板依次设置在相邻钢背楞之间的空间内，由此构成保温层6和防火层7。

d、混凝土浇筑前具体措施

冬季施工期间，混凝土运输过程中温度下降最快。为保证混凝土入仓温度不低于5℃，需加快运输速度，减少混凝土运输车等待装料和卸料时间，并采用混凝土搅拌车进行运输。混凝土垂直运输即混凝土被运送到模板本体1内的装置主要采用混凝土拖泵和地泵，在混凝土泵送位置搭建临时防护棚，采用钢结构框架，彩条布密封，减少空气对流对混凝土温度的影响。混凝土泵供料管路采用阻燃棉被和彩条布进行包裹保温。

混凝土浇筑前，清除模板层11及钢筋上的冰雪和污垢，新、旧混凝土施工缝清理，凿除处理层混凝土的水泥砂浆和松弱层，经凿毛处理的混凝土面在环境气温低于5℃时采用高压暖风枪吹干净，当环境气温高于5℃时可采用水冲洗干净，但浇筑面不得存有积水。

混凝土浇筑前打开发热电缆以升高模板层11温度，保证混凝土的入模温度大于5℃。桥墩浇筑仓离地面高，且气温低、风力大，在浇筑仓的爬模平台四周利用岩棉保温板和憎水岩棉进行封闭保温，防止混凝土温度的过度流失。浇筑仓顶部采用阻燃棉被、彩条布进行覆盖，保证仓内温度大于5℃。

e、混凝土浇筑时具体措施

混凝土采用分层浇筑，用振捣棒充分振捣，直至混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆。控制好每节混凝土顶面高度可保证相邻两段墩身接缝良好，从而保证混凝土的外观美观。当混凝土浇筑到顶层时，使混凝土面稍高于模板层11顶，以便凿毛时方便清洗处理。浇筑完毕后需将模板本体1四周附近的混凝土抹平，保证混凝土面与模板本体1顶面平齐，确保上下两节段为一条平齐的接缝。

f、混凝土浇筑后具体措施

混凝土浇筑完成后用塑料薄膜覆盖在混凝土外露处，放置发热电缆(间距25cm)并覆盖阻燃棉篷布进行保温。主筋两侧顶部覆盖阻燃棉被，爬模骨架采用棉被填塞的方式进行封闭保温，且为了减小混凝土中水分的蒸发，以避免后续强度增长达不到设计强度，混凝土凝固成型后不拆模。

墩身养护期间混凝土芯部与表面的温差不得超过20℃。当桥墩芯部温度与表面温差大于20℃时，应开启备用发热电缆对混凝土表面进行加热，使温差控制在20℃之内。当环境温度大于5℃时，对空心桥墩内部浇筑仓进行洒水养护；小于5℃时，对空心桥墩内部浇筑仓进行洒热水养护，以减少混凝土水分损失。

g、利用液压爬模系统举升保温复合模板

浇筑完成后，当混凝土抗压强度达到设计强度70％以上(一般为3-7天)且桥墩表面温度和自然气温之差不超过20℃时，拆除塑料薄膜、发热线缆和阻燃棉篷布进行下一段的钢筋绑扎(利用钢丝绑扎且混凝土每次浇筑的高度为6m)，钢筋绑扎好后，利用液压爬模系统将复合模板安放到位，安装过程中注意复合模板与上一段混凝土要有一定的搭接长度，防止底部跑浆等影响混凝土质量。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)满足冬季寒冷地区桥梁施工要求，有利于提高施工效率，加快施工速度，缩短工期，适用于对工期要求严格的工程。

(2)利用液压爬模系统，实现复合模板高度可调，减少空中作业量，节约人力和机械成本，同时满足桥墩强度和质量要求。

(3)本发明所使用的憎水岩棉板等防火材料可将森林消防风险降至最低，有利于减小森消防风险。

(4)本发明所使用的高强螺栓5可提高模板本体1的整体性，有效抵抗强风的破坏，充分保障施工正常进行。

(5)本发明所使用的发热电缆可防止混凝土冻结，加速其硬化，缩短施工工期，带来很大的经济效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。