大坡度斜面的混凝土浇筑方法与流程

本发明涉及混凝土工程施工技术领域，特别涉及一种大坡度斜面的混凝土浇筑方法。

背景技术：

在房屋、道路和桥梁等混凝土浇筑工程中，存在一些混凝土浇筑为大坡度斜面的项目。当前，大坡度斜面的混凝土浇筑方法一般采用以下流程：1、搭设支架，斜面拉线找平，使支架斜面与坡斜面的坡度一致；安装木楞和模板，调整板底木楞平整，铺设板底胶合板，加固支架并检验模板斜面平整；2、先在底板上弹黑线，绑扎钢筋；3、混凝土浇筑，沿坡面由下而上进行；4、在混凝土达到设定强度后，开始拆除上层模板，进行混凝土养护。

在大坡度斜面的混凝土浇筑中，由于坡度较大，为了防止混凝土向下积集，对面积较大的大坡度斜面混凝土浇筑，往往对其进行的密实处理不足，导致混凝土密实情况不均匀，影响大坡度斜面混凝土浇筑质量。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大坡度斜面的混凝土浇筑方法，包括以下步骤：

s100：支护模板，两侧架设斜面底部至顶部的平行导轨；

s200：按要求铺设绑扎钢筋，在导轨上安装能够沿导轨移动的横梁，横梁上设置能够沿横梁移动的车架，车架上安装捣振棒；

s300：按照设定距离分段由斜面底部向顶部浇筑混凝土，每浇筑一段都启动捣振棒进行捣实，在前一段捣实后，经过设定时间再进行下段浇筑；

s400：混凝土凝固强度达到预设强度后，表面涂刷养护剂进行养护，至完全凝固拆除模板。

可选的，在s200步骤中，在车架上安装浇筑装置，所述浇筑装置包括搅拌桶、导槽和下料斗；在s300步骤中，把水泥、砂石和水按照一定比例加入到搅拌桶，搅拌均匀为混凝土后，由导槽输送至下料斗，再由下料斗的出料口流出进行浇筑。

可选的，在s300步骤中，浇筑前布设注浆钢管，在每一段浇筑并捣实后，在该段混凝土上端面安装模板盖密封，全部浇筑完成后，以设定压力向注浆钢管中进行高压注浆；在s400步骤中，模板拆除后，把注浆钢管外露部分去除。

可选的，所述模板盖与侧面模板采用紧固件连接，所述紧固件包括第一u型板和第二u型板；

所述第一u型板固定在侧面模板上，第一u型板的内侧开有圆柱形凹槽，且圆柱形凹槽内设有销柱头，且销柱头的内侧设有弹簧，所述弹簧的两端分别与销柱头的内侧和圆柱形凹槽的底部固定连接；所述圆柱形凹槽的槽底中部开设有垂直于圆柱形凹槽槽底的螺纹孔，且螺纹孔的外侧设有与螺纹孔相匹配的蝶形螺纹杆，所述蝶形螺纹杆的顶穿过螺纹孔与销柱头内侧中部贴合；

所述第二u型板采用铰链与模板盖连接，所述第二u型板的两组竖板外侧开设有垂直于第二u型板外侧的圆槽；

所述销柱头的顶端延伸至圆槽内。

可选的，所述捣振棒设有调控装置，所述调控装置包括轮轴、第一半轮和第二半轮，所述第二半轮设有带内螺纹的套轴，所述第一半轮设有空腔、套轴孔和线槽，所述空腔内安装电机，电机的电机轴设有外螺纹，套轴穿过套轴孔与电机轴相互采用螺纹配合连接，所述套轴外表面设置卡块的轴向安装槽，所述套轴孔内设置卡块的轴向滑槽，所述偏心轮一侧的轮轴外设置不接触的套环，所述套环包括外环导体和内环导体，外环导体和内环导体以绝缘材料隔离，所述外环导体和内环导体与电源连接，第一半轮的线槽设有与轮轴平行的外滑触头和内滑触头，所述电机的电源线沿线槽分别与外滑触头和内滑触头连接，所述外滑触头跟随轮轴转动并绕外环导体表面接触滑动，所述内滑触头跟随轮轴转动并绕内环导体表面接触滑动。

可选的，所述设定距离不大于600mm；所述设定时间不超过30分钟。

可选的，所述大坡度斜面为地面时，在s100步骤中支护模板前，先平整斜面，夯实土层；在斜面上按照设定间距与排列打设锚桩孔，向斜面地层进行高压注浆，在锚桩孔内浇筑锚桩，锚桩上端外露长度不大于混凝土厚度。

可选的，所述横梁采用牵引机进行牵拉实现沿导轨移动，所述车架采用驱动装置实现沿横梁移动；

所述驱动装置m1和牵引机m2的电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、稳压二极管zd1、稳压二极管zd2、稳压二极管zd3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、隔离光耦p1、隔离光耦p2、电容c1、电容c2、电容c3、晶闸管q1和开关三极管q2；

所述二极管d1的阳极与二极管d2的阳极分别与交流电源连接，二极管d1的阴极与二极管d2的阴极相互连接后，再与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与二极管d3的阴极连接，电阻r1的另一端与牵引机m2的一端连接；稳压二极管zd3和二极管d3的阳极互相连接，稳压二极管zd3的阴极与开关三极管q2集电极连接，开关三极管q2的集电极与牵引机m2的另一端连接；电阻r8的一端与电阻r1的一端连接，电阻r8的另一端与电容c3的一端连接，电阻r8的另一端与电阻r9的一端连接，电阻r8的另一端与稳压二极管zd2的阴极连接，电容c3的另一端与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阳极与电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端与开关三极管q2的基极连接，二极管d1的阳极与开关三极管q2的发射极连接；

所述电阻r9的另一端与隔离光耦p2的端子4连接，电阻r10的另一端与隔离光耦p2的端子3连接，隔离光耦p2的控制端1与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与驱动装置m1的一端，隔离光耦p2的端子2与驱动装置m1的另一端连接；电阻r7两端分别连接驱动装置m1的两端，电阻r6的一端与驱动装置m1的一端连接，电阻r6的另一端与隔离光耦p1的控制端1连接，二极管d4的两端与电阻r6的两端连接，电阻r6的另一端与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与驱动装置m1的另一端连接，稳压二极管zd1的阳极与驱动装置m1的另一端连接，稳压二极管zd1的阴极与隔离光耦p1的端子2连接，隔离光耦p1的端子3与电阻r1的另一端连接，隔离光耦p1的端子3与晶闸管q1的阴极连接，电阻r3的两端分别连接晶闸管q1的阴极和控制极，晶闸管q1的控制极与电阻r2的一端连接，晶闸管q1的阳极与二极管d2的阳极连接，电阻r2的另一端与隔离光耦p1的端子4连接，电阻r2的另一端与电阻r4的一端连接，电容c1的两端分别连接电阻r4的另一端和二极管d2的阳极。

可选的，在步骤s300中，每浇筑一段都启动捣振棒进行捣实，所述捣振棒还设置有控制装置，所述控制装置可通过预设算法根据所述捣振棒的振幅和振动频率得到所述振动棒的振动力，然后控制所述捣实棒在设定时间内用得到的振动力去捣实所述混凝土；

其中，所述预设算法包括如下步骤：

步骤一、获取所述捣振棒的振幅和振动频率；

步骤二、计算所述捣振棒的振动加速度；

其中，τ为所述捣振棒的振动加速度，μ为所述捣振棒的振幅，f为所述捣振棒的振动频率，t为所述设定时间；

步骤三、计算所述捣振棒的振动力；

δ＝mτ

其中，δ为所述捣振棒的振动力，m为所述捣振棒偏心块的质量；

步骤四、所述控制系统中执行模块控制所述捣振棒用所述捣振棒的振动力去捣实混凝土。

可选的，在s400步骤中，模板拆除后，进行混凝土表面抹平处理。

本发明的大坡度斜面的混凝土浇筑方法，采取由斜面底部向顶部分段浇筑混凝土的方式，通过移动横梁和车架，可以在浇筑范围内任意移动捣振棒进行充分捣振，保证大坡度斜面浇筑混凝土的密实程度。

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为本发明大坡度斜面的混凝土浇筑方法实施例流程示意图；

图2为导轨与横梁连接结构示意图；

图3为车架与横梁连接结构示意图；

图4为浇筑装置结构示意图；

图5为侧面模板与模板盖连接的紧固件结构示意图；

图6为电路示意图；

图7为捣振棒的调控装置结构示意图；

图8为图7的a部放大图。

图中：1-导轨，2-横梁，21-滚轮，3-捣振棒，4-车架，41-车轮，42-电动机，43-齿轮，44-齿条杆，5-浇筑装置，51-搅拌桶，52-搅拌电机，53-导槽，54-下料斗，6-紧固件，61-第一u型板。62-第二u型板，63-圆柱形凹槽，64-弹簧，65-销柱头，66-圆槽，67-铰链，71-轮轴，72-第一半轮，73-第二半轮，74-套轴，75-卡块，76-空腔，77-电机，78-电机轴，79-线槽，80-套环，81-外环导体，82-内环导体，83-外滑触头，84-内滑触头，85-电源线，91-侧面模板，92-模板盖。

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。

如图1所示的本发明大坡度斜面的混凝土浇筑方法可选实施例的流程，包括以下步骤：

s100：支护模板，两侧架设斜面底部至顶部的平行导轨；如图2所示，导轨1可以采用工字钢制作；

s200：按要求铺设绑扎钢筋，如图2所示在导轨1上安装能够沿导轨1移动的横梁2，横梁2以滚轮21与导轨1的上端面接触；如图3所示在横梁2上设置能够沿横梁2移动的车架4，横梁2可以采用方钢制作，车架4以车轮41与横梁2的上端面接触，车轮41由电动机42驱动沿横梁2行走，车架4还设置相互配合的齿轮43和齿条杆44，齿条杆44上安装捣振棒3；

s300：按照设定距离分段由斜面底部向顶部浇筑混凝土，每浇筑一段都启动捣振棒3进行捣实，在前一段捣实后，经过设定时间再进行下段浇筑；

s400：混凝土凝固强度达到预设强度后，表面涂刷养护剂进行养护，至完全凝固拆除模板。

上述技术方案的工作原理为：采取由斜面底部向顶部分段浇筑混凝土的方式，在浇筑范围内，先沿导轨纵向移动横梁至浇筑段某一位置，再沿横梁横向移动车架至横梁一端，把捣振棒插入混凝土中启动捣振，逐步向横梁另一端移动车架，改变捣振棒的捣振位置至横梁另一端；然后再沿导轨纵向移动横梁，以对混凝土进行充分的捣振处理。

上述技术方案的有益效果为：增加大坡度斜面浇筑混凝土的密实程度，保证大坡度斜面混凝土的浇筑质量。对大坡度斜面浇筑混凝土进行自动化捣振处理，不需要设置捣振操作人员行进支架，避免防止人为失误，有利于施工安全，可以加快施工进程，节省人工成本。

在一个实施例中，在s200步骤中，在车架上安装浇筑装置5，如图4所示，所述浇筑装置5包括搅拌桶51、导槽53和下料斗54，搅拌桶51中的搅拌叶轮由搅拌电机52驱动；在s300步骤中，把水泥、砂石和水按照一定比例加入到搅拌桶51，搅拌均匀为混凝土后，由导槽53输送至下料斗54，再由下料斗54的出料口流出进行浇筑。

上述技术方案的工作原理为：把水泥、砂石和水按照一定比例加入到搅拌桶后，启动搅拌电机带动搅拌桶中的搅拌叶轮旋转，制备混凝土，通过导槽把混凝土输送至下料斗再从出料口流出进行浇筑。

上述技术方案的有益效果为：通过设置浇筑装置，实现对大坡度斜面自动进行混凝土浇筑，减少人工操作，降低劳动强度，保障施工安全，加快施工进度，提高施工效率，节省人工成本。

在一个实施例中，在s300步骤中，浇筑前布设注浆钢管，在每一段浇筑并捣实后，在该段混凝土上端面安装模板盖密封，全部浇筑完成后，以设定压力向注浆钢管中进行高压注浆；在s400步骤中，模板拆除后，把注浆钢管外露部分去除。

上述技术方案的工作原理为：在浇筑混凝土内设置注浆钢管，采用模板密封方式，在浇筑完成后采用注浆设备通过注浆钢管进行高压注浆。

上述技术方案的有益效果为：通过高压注浆，能够进一步增加混凝土内部密实程度，提高大坡度斜面混凝土浇筑质量。

在一个实施例中，所述模板盖与侧面模板采用紧固件连接，如图5所示，所述紧固件6包括第一u型板61和第二u型板62；

所述第一u型板61固定在侧面模板91上，第一u型板61的内侧开有圆柱形凹槽63，且圆柱形凹槽63内设有销柱头65，且销柱头65的内侧设有弹簧64，所述弹簧64的两端分别与销柱头65的内侧和圆柱形凹槽63的底部固定连接；所述圆柱形凹槽63的槽底中部开设有垂直于圆柱形凹槽63槽底的螺纹孔，且螺纹孔的外侧设有与螺纹孔相匹配的蝶形螺纹杆，所述蝶形螺纹杆的顶穿过螺纹孔与销柱头内侧中部贴合；

所述第二u型板62采用铰链67与模板盖92连接，所述第二u型板62的两组竖板外侧开设有垂直于第二u型板62外侧的圆槽66；

所述销柱头65的顶端延伸至圆槽66内。

上述技术方案的工作原理为：安装时，旋转蝶形螺纹杆压缩弹簧，让销柱头向圆柱形凹槽内缩，把以铰链连接有第二u型板的模板盖覆盖在侧面模板上后，转动铰链让第二u型板嵌入第一u型板内，旋转蝶形螺纹杆放松弹簧，让销柱头向第二u型板的圆槽伸入，形成配合使得模板盖与侧面模板连接紧固。拆卸时，反向操作即可把模板盖与侧面模板分离。

上述技术方案的有益效果为：采用该紧固件，可以免工具操作进行模板盖与侧面模板的安装与拆卸，快速高效，工人劳动强度较小，施工效率高，模板盖与侧面模板能够重复利用，提高利用率，节省施工成本。

在一个实施例中，所述捣振棒3设有调控装置，所述调控装置包括轮轴71、第一半轮72和第二半轮73，所述第二半轮73设有带内螺纹的套轴74，所述第一半轮72设有空腔76、套轴孔和线槽79，所述空腔76内安装电机77，电机77的电机轴78设有外螺纹，套轴74穿过套轴孔与电机轴78相互采用螺纹配合连接，所述套轴74外表面设置卡块75的轴向安装槽，所述套轴孔内设置卡块75的轴向滑槽，所述偏心轮一侧的轮轴71外设置不接触的套环80，所述套环80包括外环导体81和内环导体82，外环导体81和内环导体82以绝缘材料隔离，所述外环导体81和内环导体82与电源连接，第一半轮72的线槽79设有与轮轴71平行的外滑触头83和内滑触头84，所述电机77的电源线85沿线槽79分别与外滑触头83和内滑触头84连接，所述外滑触头83跟随轮轴71转动并绕外环导体81表面接触滑动，所述内滑触头84跟随轮轴71转动并绕内环导体82表面接触滑动。

上述技术方案的工作原理为：把捣振棒的偏心轮分为第一半轮和第二半轮两部分，两部分以电机轴和套轴的螺纹配合连接，套轴与第一半轮套轴孔的滑槽间设有卡块，设置可正、反转的电机带动电机轴转动，由于卡块的限制使得套轴与第二半轮不会跟随电机旋转，而是在卡块与滑槽的导向下作轴向直线移动，改变第一半轮和第二半轮两者的距离，从而改变偏心程度，使得偏心轮随着轮轴旋转的幅度与力矩发生变化。

上述技术方案的有益效果为：通过上述方案的调控装置结构形式，使得捣振棒的偏心轮产生的振动力可以进行调节，以适应不同捣振需求。

在一个实施例中，所述大坡度斜面为地面时，在s100步骤中支护模板前，先平整斜面，夯实土层；在斜面上按照设定间距与排列打设锚桩孔，向斜面地层进行高压注浆，在锚桩孔内浇筑锚桩，锚桩上端外露长度不大于混凝土厚度。

上述技术方案的有益效果为：平整斜面可以保证坡面的坡度大小均匀；通过对斜面地层进行高压注浆增强地面强度，防止地面塌陷；设置的锚桩对大坡度斜面混凝土浇筑有一定的防止向下积集的作用，在浇筑后，设置的锚桩与大坡度斜面混凝土形成一体，增加了大坡度斜面混凝土的牢固性和安全性。

在一个实施例中，所述横梁采用牵引机进行牵拉实现沿导轨移动，所述车架采用驱动装置实现沿横梁移动，所述驱动装置可以是电动机；

所述驱动装置m1和牵引机m2的电路包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、稳压二极管zd1、稳压二极管zd2、稳压二极管zd3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、隔离光耦p1、隔离光耦p2、电容c1、电容c2、电容c3、晶闸管q1和开关三极管q2；

所述二极管d1的阳极与二极管d2的阳极分别与交流电源连接，二极管d1的阴极与二极管d2的阴极相互连接后，再与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与二极管d3的阴极连接，电阻r1的另一端与牵引机m2的一端连接；稳压二极管zd3和二极管d3的阳极互相连接，稳压二极管zd3的阴极与开关三极管q2集电极连接，开关三极管q2的集电极与牵引机m2的另一端连接；电阻r8的一端与电阻r1的一端连接，电阻r8的另一端与电容c3的一端连接，电阻r8的另一端与电阻r9的一端连接，电阻r8的另一端与稳压二极管zd2的阴极连接，电容c3的另一端与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阳极与电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端与开关三极管q2的基极连接，二极管d1的阳极与开关三极管q2的发射极连接；

所述电阻r9的另一端与隔离光耦p2的端子4连接，电阻r10的另一端与隔离光耦p2的端子3连接，隔离光耦p2的控制端1与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与驱动装置m1的一端，隔离光耦p2的端子2与驱动装置m1的另一端连接；电阻r7两端分别连接驱动装置m1的两端，电阻r6的一端与驱动装置m1的一端连接，电阻r6的另一端与隔离光耦p1的控制端1连接，二极管d4的两端与电阻r6的两端连接，电阻r6的另一端与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与驱动装置m1的另一端连接，稳压二极管zd1的阳极与驱动装置m1的另一端连接，稳压二极管zd1的阴极与隔离光耦p1的端子2连接，隔离光耦p1的端子3与电阻r1的另一端连接，隔离光耦p1的端子3与晶闸管q1的阴极连接，电阻r3的两端分别连接晶闸管q1的阴极和控制极，晶闸管q1的控制极与电阻r2的一端连接，晶闸管q1的阳极与二极管d2的阳极连接，电阻r2的另一端与隔离光耦p1的端子4连接，电阻r2的另一端与电阻r4的一端连接，电容c1的两端分别连接电阻r4的另一端和二极管d2的阳极。

上述技术方案的有益效果为：通过上述电路保证捣振处理的均匀与全面性，保障浇筑混凝土的密实性；该电路结构简单，易于实施，成本低廉。

在一个实施例中，在步骤s300中，每浇筑一段都启动捣振棒进行捣实，所述捣振棒还设置有控制装置，所述控制装置可通过预设算法根据所述捣振棒的振幅和振动频率得到所述振动棒的振动力，然后控制所述捣实棒在设定时间内用得到的振动力去捣实所述混凝土；

其中，所述预设算法包括如下步骤：

步骤一、获取所述捣振棒的振幅和振动频率；

步骤二、计算所述捣振棒的振动加速度；

其中，τ为所述捣振棒的振动加速度，μ为所述捣振棒的振幅，f为所述捣振棒的振动频率，t为所述设定时间；

步骤三、计算所述捣振棒的振动力；

δ＝mτ

其中，δ为所述捣振棒的振动力，m为所述捣振棒偏心块的质量；

步骤四、所述控制系统中执行模块控制所述捣振棒用所述捣振棒的振动力去捣实混凝土。

上述技术方案的工作原理为：上述捣振棒的控制系统根据检测到所述捣振棒的振幅、振动频率的信息，首先得到所述捣振棒的震动加速度，然后进一步获得所述振动棒的振动力，最后根据计算出的所述振动棒的振动力控制所述捣振棒在设定时间内捣实混凝土。

上述技术方案的有益效果为：通过上述算法控制技术，在所述捣振棒捣实混凝土时，借助所述控制系统控制所述捣振棒捣实混凝土的振动力，不仅可以在设定时间内，调控所述捣振棒捣实混凝土时的振动力，而且可以使所述混凝土在设定时间内排出空气，被捣实。

在一个实施例中，所述捣振棒与车架采用了隔振措施；所述设定距离不大于600mm；所述设定时间不超过30分钟；在s400步骤中，模板拆除后，进行混凝土表面抹平处理。

上述技术方案的工作原理为：隔振措施可以采用弹簧或/和减振橡胶，阻断或减轻振动传递；混凝土浇筑顺序由下往上，由低标高往高标高方向逐段台阶式施工，控制每段宽度，同时保证混凝土初凝前进行下一段的浇筑，直至完成整个斜坡屋面混凝土的浇筑工作。

上述技术方案的有益效果为：通过隔振措施降低噪音，提高设备使用寿命，减小由振动产生的误差；通过控制设定距离防止混凝土向下积集，通过控制设定时间防止产生分段缝隙，保障大坡度斜面混凝土浇筑的施工质量；在浇筑混凝土凝固到一定强度拆除模板后，进行表面抹平提高表面平整度。

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。