用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模及浇筑工艺

本发明涉及用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模及浇筑工艺，属于建筑工程领域。

背景技术：

混凝土空心板梁的浇筑过程中，需要通过放置模具制造出空心结构，过去主要采用的是气囊芯模，操作方便，拆卸简单，但是其存在着不少的问题：

(1)定位不准确：气囊芯模本身密度小，在浇筑过程中在混凝土的浮力作用下会有上移的趋势，不可避免的偏离原定位置，造成空心板梁顶板和底板的厚度和设计值有偏差；

(2)形状不规则：一方面，气囊芯模本身刚度较小，在混凝土压力和浮力的作用下其形状会发生改变，同时由于定位钢筋的存在，芯模的变形收到局部约束，最终形成类似“香肠”形状的节段式内腔；另一方面，气囊芯模对于圆形之外的横截面形状适应性较差，难以形成四边形或者八边形空心截面形状规则的角。

针对这些问题，现在更多的开始采用钢芯模，但是现有钢芯模普遍存在有以下问题：

(1)芯模和混凝土分离困难：钢芯模在混凝土完成浇筑形成强度后由于钢材和混凝土之间的结合作用黏结在一起，芯模被固定在空心板梁内腔，二者接触面积很大，因此很难拆卸拔出，如果强行向外拔还可能造成结合面位置混凝土发生损伤。

(2)拆卸工作空间要求大：现有芯模均为通长设置，长度和梁长相等，在进行拆卸工作时，就需要相应长度的空地以供芯模从梁体内拔出，这就导致了对预制场地空间的极大的浪费，降低了整体的预制效率。

技术实现要素：

本发明提供用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模及浇筑工艺，用于混凝土空心板梁的预制施工中，解决现有芯模存在的安装、拆卸各方面问题，具有施工快捷、安装简单、拆卸方便、通用性好等特点。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，包括钢芯模单元模体、模体间挡板、支撑气囊；由多个钢芯模单元模体相围合组成的空心模体，空心模体上下相互连接组合形成竖直的空心浇筑膜体；相邻的两个钢芯模单元模体相接面外侧均设有模体间挡板；位于空心浇筑模体内腔中布置支撑气囊；钢芯模单元模体内腔侧设有内腔板。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，所述的多个钢芯模单元模体至少为四个；包括钢芯模单元钢芯模单元模体一，钢芯模单元钢芯模单元模体二，钢芯模单元钢芯模单元模体三，钢芯模单元钢芯模单元模体四；

所述的钢芯模单元模体包括外模板，内腔板；所述的外模板由横板、侧板、倒角板组成；所述的侧板相对板面的两侧缘分别与横板、侧板的一侧侧缘相固连，横板、侧板的另一侧侧缘为与相邻钢芯模单元模体相接的自由端；倒角板的板面横板、侧板的相侧板面之间形成斜角状。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，所述的模体间挡板的数量与钢芯模单元模体相接面的数量向匹配；模体间挡板包括挡板片，限位块；相邻钢芯模单元模体相接的自由端的其中一端面设有成直线排列的突出齿板；挡板片的一板面上设有与突出齿板位置相匹配的限位块；挡板片通过限位块卡嵌在突出齿板上，挡板片用于封闭相邻的两个钢芯模单元模体的相接面。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，所述的横板与侧板的两侧自由边的边缘部分别设有垂直于梁纵向方向的加厚带，加厚带上贯穿的螺孔。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，所述的加厚带的一端面设有固定块；所述的固定块位于横板或侧板面向内腔侧。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，还包括模体连接结构，模体连接结构位于相邻的两个钢芯模单元模体相接部。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，所述的模体连接结构包括钳扣结构、连接绳、连接板组成；钳扣结构设置在钢芯模单元模体的加厚带上，两个为一组；连接绳穿过钳扣后连接相邻模体；

连接板的板体上设有螺孔；连接板分别布置在钢芯模单元模体的纵向顶端与低端；由多个钢芯模单元模体相围合组成的空心模体为多节段结构，每个节段的空心模体通过连接板形成纵向对接；

所述的连接绳主体为高强细钢丝绳，连接绳长度与相邻钢芯模单元模体相接距离向匹配；高强细钢丝绳两端固定有直径大于钳扣内径的限位球。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模的浇筑工艺，步骤如下：

一、完成底板钢筋的安装和绑扎，放置底部定位支撑混凝土块，在垫块上放置刚性底部薄垫板，垫板上放置底板挡板并调整好位置；

二、根据实际空心板内腔尺寸组装模体单元，完成每个节段四个钢芯模单元模体的组装；通过钢芯模单元模体之间的空隙安装连接绳到相对应钳扣上，两端的限位球保证连接绳位置的相对固定，钢芯模单元模体的底端预留于安装底板单挡板的空隙；

三、将组装好的钢芯模单元模体吊装到浇筑区，放置在底部薄垫板上，并使整体钢芯模单元模体的底端空隙与底板侧板吻合安装；

四、将各个节段组装好的钢芯模单元模体的纵向端部通过连接板进行逐级对接；

五、将支撑气囊通过牵拉引导穿入安装完成的芯模内腔，并对支撑气囊充气，直到其完全充满内腔矩形截面空间并进一步充入少量气体，使气囊对模体产生向外的作用力，此时逐一拆除固定块，钢芯模单元模体之间靠绷紧的连接绳12保持联系；

六、完成腹筋和顶板钢筋的绑扎，并且在腹筋和顶板筋位置设置芯模定位筋，通过构造钢筋抵住芯模，防止浇筑过程中芯模上浮或横向位置发生变化；

七、在钢芯模单元模体与挡板的外侧涂刷脱模油，开始进行混凝土浇筑；

八、混凝土形成强度后，进行拆模工作；放出支撑气囊中的气体，在这一过程中，芯模由于失去了支撑会在重力的作用下随之变形散落，与混凝土脱离；

首先牵拉出支撑气囊，之后将钢芯模逐渐向外牵拉，每拉出一个节段，拆下连接绳，松出其中的螺栓从而分离相邻节段，最后将拆下的模体单元吊装到保存位置，以此类推，逐一节段的将芯模抽出拆卸直至完成拆模工作。

本发明所述的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模的浇筑工艺，步骤四中将各个节段组装好的钢芯模单元模体的纵向端部通过连接板进行逐级对接；连接板螺纹孔和端部加厚带螺纹孔重合对齐，用螺栓将相邻节段连接固定，持续旋入螺栓并且使螺母完全位于螺母容纳槽孔内从而避免混凝土成型后螺母和混凝土结合过于牢固影响芯模拔出，最后在螺母容纳槽孔内注入少量聚氨酯发泡剂避免混凝土进入。

有益效果

本发明提供的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模及浇筑工艺；通过钢芯模的模块化设计以及与支撑气囊的结合，解决了现有钢芯模浇筑后难以分离拆卸的问题，整体结构内不包含铰接等复杂的机械结构，可靠性更强，拼装和拆卸简单，施工快捷简单，操作方便，成本低。此外通过将较长的芯模纵向分解为一个个的节段，一方面极大的减少了拆卸时所需的工作空间，节省了场地使用，增大了整体的预制效率；另一方使得芯模可应用于不同长度的梁体的浇筑，适用性大大增强。

附图说明

图1为本发明实施例安装阶段的端面结构示意图；

图2为本发明实施例安装阶段的顶面外侧示意图；

图3为本发明实施例浇筑阶段的端面结构示意图；

图4为本发明实施例浇筑阶段的顶面内侧示意图；

图5为本发明实施例端面连接板结构示意图；

图6为本发明模体间挡板示意图；

图7为本发明钳扣和连接绳示意图；

图中：1、钢芯模单元模体一；2、钢芯模单元模体二；3、钢芯模单元模体三；4、钢芯模单元模体四；51、横板；52、侧板；53、倒角板；6、自由边加厚带；7、突出齿板；8、端部加厚带；9、螺母容纳槽孔；10、内腔板；11、钳扣；12、连接绳；121、钢丝绳；122、限位球；13、固定块；14、连接板；151、挡板片；152、限位块；16、顶板挡板；17、侧板挡板；18、底板挡板；19、支撑气囊。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示：用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模，包括钢芯模单元模体、模体间挡板16、支撑气囊19；由多个钢芯模单元模体相围合组成的空心模体，空心模体上下相互连接组合形成竖直的空心浇筑膜体；相邻的两个钢芯模单元模体相接面外侧均设有模体间挡板16；位于空心浇筑模体内腔中布置支撑气囊19；钢芯模单元模体内腔侧设有内腔板。

钢芯模单元钢芯模单元模体一组共四个，包括钢芯模单元钢芯模单元模体一1，钢芯模单元钢芯模单元模体二2，钢芯模单元钢芯模单元模体三3，钢芯模单元钢芯模单元模体四4；

每个钢芯模单元模体的横截面形状为四分之一的八边形，与空心板梁内腔形状相对应，可分为横板51、侧板52和倒角板53，其中位于下方的钢芯模单元模体三3、钢芯模单元模体四4的侧板自由端截面呈一定角度斜坡状，斜角位于模体外侧，在横板和侧板自由边位置有一条沿梁纵向方向的加厚带6，其上分布有贯穿模板和加厚带的螺纹孔，在钢芯模单元模体一1的横板自由边和钢芯模单元模体三3、钢芯模单元模体四4的侧板自由边每隔一定距离分布有突出齿板7。每块模体的两个端部位置有一条垂直于梁纵向方向的加厚带8，其中一端分布有螺纹孔，同时除了钢芯模单元模体三、四横板外在外模板外表面螺纹对应位置开有能够容纳下螺母的槽孔9。内腔板10固定于外模板内部，分为横板和侧板结构，两板之间呈直角，内表面横向构成四分之一的矩形。

模体连接结构主要包括钳扣结构11、连接绳12、固定块13和连接板14。钳扣结构11分布固定在模体外模板自由边加厚带上，相对的两个为一组。连接绳12主体为高强细钢丝绳121，长度应恰好等于在芯模安装固定后相邻模体加厚带上对应钳扣11之间的距离，钢丝绳两端固定有直径大于钳扣内径的限位球122。固定块13采用钢材制作，每一个固定块上开有两螺纹孔，位置和孔径与前述外模板加厚带上孔相对应。连接板14焊接在钢芯模单元模体一端的加厚带8上，其一半宽度伸出模体端部，伸出部分上开有螺纹孔，位置与前述加厚带8上螺纹孔相对应

模体间挡板共有顶板挡板16、侧板挡板17、底板挡板18，均由挡板片151和固定其上的限位块152组成。挡板片151采用刚性大且与混凝土粘结性能差的材料，厚度较小，宽度应大于芯模安装固定后相邻模体模板自由端之间的距离。限位块152分布固定在挡板上，上有局部凹槽，其位置和形状与模体上突出齿板相对应，底板挡板18限位块宽度等于芯模安装固定后相邻模体模板自由端之间的距离，顶板挡板16和侧板挡板17限位块宽度小于该距离，其中侧板挡板17的限位块横截面形状为梯形，与三、四模体侧板倾斜自由端契合。

支撑气囊19横截面为矩形，在充满气后其横截面形状与模体内腔结构形成的矩形截面相同，尺寸上略大。

本发明采用的用于预制混凝土空心板梁浇筑的模块式钢芯模的浇筑工艺：

1、完成底板钢筋的安装和绑扎，放置底部定位支撑混凝土块，在垫块上放置刚性底部薄垫板，垫板上放置底板挡板18并调整好位置。

2、根据实际空心板内腔尺寸组装模体单元，将固定块13的螺纹孔和外模板自由边加厚带6螺纹孔对齐，用螺栓进行连接固定，完成每个节段四个模体的组装。通过模体之间的空隙安装连接绳12到相对应钳扣11上，两端的限位球122保证连接绳位置的相对固定。

3、将组装好的模体单元吊装到浇筑区，放置在底部薄垫板上，并使钢芯模单元模体三3和钢芯模单元模体四4的横板刚好夹住底板挡板18的限位块152从而保证模体底板位置和形状的准确。

4、将各个节段的端部对接起来，此时连接板14螺纹孔和端部加厚带8螺纹孔重合对齐，用螺栓将相邻节段连接固定，持续旋入螺栓并且使螺母完全位于螺母容纳槽孔9内从而避免混凝土成型后螺母和混凝土结合过于牢固影响芯模拔出，最后在螺母容纳槽孔9内注入少量聚氨酯发泡剂避免混凝土进入，方便拆卸螺丝。

5、将支撑气囊19通过牵拉引导穿入安装完成的芯模内腔，注意保持其横截面方向和内腔的一致性。给支撑气囊19充气，直到其完全充满内腔矩形截面空间并进一步充入少量气体，使气囊对模体产生向外的作用力，此时逐一拆除固定块13，模体之间靠绷紧的连接绳12保持联系。安装顶板位置和侧板位置的模体间挡板，注意限位块凹槽应刚好卡在突出齿板7上从而限制模体间挡板的纵向移动。

6、完成腹筋和顶板钢筋的绑扎，并且在腹筋和顶板筋位置设置芯模定位筋，通过构造钢筋抵住芯模，防止浇筑过程中芯模上浮或横向位置发生变化

7、在模体和挡板的外侧涂刷脱模油，开始进行混凝土浇筑。

8、混凝土形成强度后，进行拆模工作。放出支撑气囊19中的气体，在这一过程中，芯模由于失去了支撑会在重力的作用下随之变形散落，与混凝土脱离。首先牵拉出支撑气囊19，之后将钢芯模利用卷扬机逐渐向外牵拉，每拉出一个节段，拆下连接绳12，清理模板端部螺母容纳槽孔9的发泡剂，松出其中的螺栓从而分离相邻节段，最后将拆下的模体单元吊装到保存位置。以此类推，逐一节段的将芯模抽出拆卸，完成拆模工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。