垫石预留孔组合式卡具及其施工方法与流程

1.本发明涉及一种桥梁工程的辅助施工工具及其施工方法，尤其涉及一种垫石预留孔组合式卡具及其施工方法。


背景技术：

2.在桥梁工程领域中，对施工质量的要求越来越高，新验标要求也越来越严格，无拉杆桁架式模板的广泛应用及加强对混凝土施工的要求，使得墩台本身质量基本可以达到内外均一，但桥梁最关键受力部位在桥台、墩台的顶部用于连接支座底部的垫石上，尤其是支座与垫石的连接处，垫石需要提前预留与支座连接的锚栓孔，但锚栓孔的定位施工精度较差。
3.现有技术的垫石锚栓孔的定位方法是使用垫石自带的钢筋或胶带固定定位管，垫石浇筑后形成锚栓孔。然而，此方法不仅存在无法精确定位锚栓孔位置的问题，而且钢筋的固定能力有限，定位不稳定，在后续其他钢筋的绑扎、混凝土的振捣等因素的影响下出现位置偏移，胶带还会造成锚栓孔附近出现空鼓缺陷，影响桥梁的承载性能。
4.在一些施工工程中，也有使用根据支座型号配套加工的带孔铁皮板固定定位管，然而此方法的定位精度取决于铁皮板圆形孔洞切割的精度，且铁皮板宽度必须和模板两侧距离保持一致，无法通用于其他尺寸的垫石，使用局限性较大，费用也相对较高。因此，现有技术的垫石锚栓孔定位方法存在费用高、精确度低、无法重复利用、影响垫石施工质量、造成桥梁安全隐患等问题，严重危害公共安全。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种垫石预留孔组合式卡具及其施工方法，采用组合式结构，拆装方便，且能精确定位垫石内锚栓孔的尺寸和位置，也能适应不同尺寸的垫石、不同位置和数量的锚栓孔，提高垫石内预留锚栓孔的精确性。
6.本发明是这样实现的：
7.一种垫石预留孔组合式卡具，包括单元固定夹、固定件、连接件和定位管；单元固定夹包括固定管和连接管，一对固定管平行设置，且一对固定管之间留有调节间隙，一对固定管的端部通过连接管垂直连接固定；若干根单元固定夹依次通过连接件同轴拼接构成固定夹横杆，固定件通过调节间隙贯穿设置在一对固定管之间，一对固定件可调节式设置在固定夹横杆的两端，使固定夹横杆通过一对固定件横向架设在垫石侧模板上；单元固定夹的两端分别通过固定件可移动式纵向架设在相邻两根固定夹横杆上，使两根单元固定夹和两根固定夹横杆形成井字形的定位孔，定位管同轴插入在定位孔内并竖向设置在垫石侧模板之间。
8.所述的连接管为中空管状结构，相邻两根单元固定夹的连接管相互抵靠拼接，连接件呈一端开口的c形结构，c形结构的开口两侧壁分别插入在相邻两根单元固定夹的连接管内。
9.所述的连接件的高度与连接管的内壁高度一致，连接管的截面为矩形结构，c形结构的开口宽度等于连接管壁厚的两倍。
10.所述的固定件包括抵接管、调节螺杆和调节螺母；调节螺杆贯穿设置在一对固定管之间的调节间隙内，抵接管固定连接在调节螺杆的一端，调节螺母通过螺纹匹配旋接在调节螺杆的另一端，且抵接管位于调节间隙的底部，调节螺母位于调节间隙的顶部。
11.所述的固定管通过固定件架设在垫石侧模板上时，抵接管抵靠在垫石侧模板的外壁上。
12.所述的固定管通过固定件架设在固定夹横杆上时，抵接管抵靠在固定管的外壁上。
13.一种采用垫石预留孔组合式卡具，包括以下步骤：
14.步骤1：在桥台上支设垫石侧模板，并确定垫石内预留的锚栓孔数量及其位置；
15.步骤2：将固定夹横杆架设在垫石侧模板上，固定夹横杆的两端分别通过固定件固定在垫石侧模板上；
16.步骤3：根据锚栓孔的数量和预留位置，将单元固定夹垂直搭接在相邻两根固定夹横杆上，使两根单元固定夹与两根固定夹横杆构成与锚栓孔位置和尺寸相匹配的定位孔；
17.步骤4：将定位管同轴插接在定位孔内，每根定位管均通过两根单元固定夹和两根固定夹横杆锁定；
18.步骤5：在垫石侧模板内进行钢筋的绑扎和混凝土的浇筑，形成垫石，并通过定位管形成预留的锚栓孔；
19.步骤6：垫石浇筑完成后，依次拆除单元固定夹、固定夹横杆和垫石侧模板。
20.所述的步骤2包括以下分步骤：
21.步骤2.1：若单元固定夹的长度大于垫石的宽度，直接将单元固定夹作为固定夹横杆架设在垫石侧模板上；若单元固定夹的长度小于垫石的宽度，通过连接件拼接单元固定夹构成长度大于垫石宽度的固定夹横杆，再将该固定夹横杆架设在垫石侧模板上；
22.步骤2.2：固定夹横杆的两端延伸至垫石侧模板的外侧，将两个固定件分别设置在固定夹横杆两端的调节间隙内，且两个固定件分别位于垫石侧模板的外侧；
23.步骤2.3：将两个固定件的调节螺杆沿调节间隙滑动，使两个固定件的抵接管分别抵靠在垫石侧模板的外壁上；
24.步骤2.4：旋进调节螺母，使抵接管锁紧在固定夹横杆上并抵紧垫石侧模板，从而使固定夹横杆固定架设在垫石侧模板上；
25.步骤2.5：根据锚栓孔的数量和位置，重复步骤2.1至2.4，完成所有固定夹横杆在垫石侧模板上的架设固定。
26.所述的步骤2.1中，位于锚栓孔预留位置两侧的两根所述的固定夹横杆的间距与锚栓孔的孔径一致。
27.所述的步骤3包括以下分步骤：
28.步骤3.1：在位于锚栓孔预留位置两侧的两根固定夹横杆上垂直架设两根单元固定夹，该两根单元固定夹的间距与锚栓孔的孔径一致；
29.步骤3.2：单元固定夹的两端延伸至两根固定夹横杆的外侧，将两个固定件分别设置在单元固定夹两端的调节间隙内，且两个固定件分别位于两根固定夹横杆的外侧；
30.步骤3.3：将两个固定件的调节螺杆沿调节间隙滑动，使两个固定件的抵接管分别抵靠在两根固定夹横杆的外壁上；
31.步骤3.4：旋进调节螺母，使抵接管锁紧在单元固定夹上并抵紧固定夹横杆，从而使单元固定夹固定架设在固定夹横杆上；
32.步骤3.5：根据锚栓孔的数量和预留位置，重复步骤3.1至3.4，完成所有单元固定夹在固定夹横杆上的架设固定，并形成与锚栓孔数量、位置和尺寸相匹配的定位孔。
33.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
34.1、本发明由于设有单元固定夹，单元固定夹可通过连接件组合构成固定夹横杆，并通过固定件将两根固定夹横杆和两根单元固定夹固定形成与锚栓孔尺寸一致的定位孔，用于锁定定位管，从而在垫石的混凝土浇筑完成后形成预留的锚栓孔，组装、拆卸方便，灵活性高，能适用于不同尺寸的垫石，也能根据不同位置的锚栓孔精确布设单元固定夹，有利于提高垫石的施工质量和施工效率，降低施工成本，节约工时。
35.2、本发明由于设有单元固定夹，单元固定夹的固定管之间设有调节间隙，用于调节固定件的位置，从而使固定夹横杆能稳定的架设于不同间距的垫石侧模板上，也使单元固定夹能稳定的架设于不同间距的固定夹横杆上，从而使定位孔的尺寸和位置完全匹配锚栓孔的设计尺寸和位置，无需辅助定位钢筋的切割、调整等工序，确保锚栓孔在垫石内的预留精度，从而保证垫石预留锚栓孔位置处的承载强度。
36.3、本发明由于将固定夹横杆架设在垫石侧模板上，并将单元固定夹架设在固定夹横杆上，不影响垫石内的钢筋绑扎和混凝土浇筑，可拆卸后重复利用，使用周转率高，降低施工成本。
附图说明
37.图1是本发明垫石预留孔组合式卡具中单元固定夹的主视图；
38.图2是本发明垫石预留孔组合式卡具中单元固定夹的俯视图；
39.图3是本发明垫石预留孔组合式卡具中固定件的侧视图；
40.图4是本发明垫石预留孔组合式卡具中连接件的俯视图；
41.图5是本发明垫石预留孔组合式卡具中固定夹横杆的立体图；
42.图6是本发明垫石预留孔组合式卡具中两根单元固定夹的拼接示意图；
43.图7是本发明垫石预留孔组合式卡具中固定夹横杆通过连接件连接的操作示意图；
44.图8是本发明垫石预留孔组合式卡具的施工方法中步骤1的施工示意图；
45.图9是本发明垫石预留孔组合式卡具的施工方法中步骤2的施工示意图；
46.图10是本发明垫石预留孔组合式卡具的施工方法中步骤3的施工示意图；
47.图11是本发明垫石预留孔组合式卡具的施工方法中步骤4的施工示意图；
48.图12是本发明垫石预留孔组合式卡具的施工方法中步骤5的施工示意图；
49.图13是本发明垫石预留孔组合式卡具的施工方法中步骤6的施工示意图；。
50.图中，1单元固定夹，11固定管，12连接管，13调节间隙，14定位孔，2固定件，21抵接杆，22调节螺杆，23调节螺母，3连接件，4定位管，5垫石侧模板，6桥台，7垫石，71钢筋。
具体实施方式
51.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
52.请参见附图1至附图13，一种垫石预留孔组合式卡具，包括单元固定夹1、固定件2、连接件3和定位管4；单元固定夹1包括固定管11和连接管12，一对固定管11平行设置，且一对固定管11之间留有调节间隙13，一对固定管11的端部通过连接管12垂直连接固定；若干根单元固定夹1依次通过连接件3同轴拼接构成固定夹横杆，固定件2通过调节间隙13贯穿设置在一对固定管11之间，一对固定件2可调节式设置在固定夹横杆的两端，使固定夹横杆通过一对固定件2横向架设在垫石侧模板5上；单元固定夹1的两端分别通过固定件2可移动式纵向架设在相邻两根固定夹横杆上，使两根单元固定夹1和两根固定夹横杆形成井字形的定位孔14，定位管4同轴插入在定位孔14内并竖向设置在垫石侧模板5之间。通过一对固定管11之间的调节间隙13使固定件2可滑动，从而可将两根固定夹横杆匹配架设在不同宽度的垫石7的垫石侧模板5上，同时可将单元固定夹1匹配架设在不同间距的两根固定夹横杆上，从而使两根单元固定夹1和两根固定夹横杆形成井字形的定位孔14的尺寸能与锚栓孔的孔径和位置相匹配，具有一定的微调功能，从而保证了定位孔14的稳固性和定位准确性，采用与锚栓孔尺寸一致的定位管4插设在定位孔14内，即可通过定位管4精确定位垫石7内锚栓孔的位置和尺寸，从而保证了垫石7的施工质量，进而保证垫石7预留锚栓孔位置处的承载强度。
53.所述的连接管12为中空管状结构，相邻两根单元固定夹1的连接管12相互抵靠拼接，如附图6中箭头方向所示，连接件3呈一端开口的c形结构，c形结构的开口两侧壁分别插入在相邻两根单元固定夹1的连接管12内，如附图7中箭头方向所示。通过连接件3的插接连接两根单元固定夹1，拆装方便，可组合成不同长度的固定夹横杆，从而适应不同宽度的垫石7，确保固定夹横杆在垫石侧模板5上的架设安装。
54.所述的连接件3的高度与连接管12的内壁高度一致，可进一步提高两根单元固定夹1的连接可靠性，不会出现组合拼接处由于重力作用而下沉变形的情况，不影响后续的钢筋绑扎和混凝土浇筑作业。
55.所述的连接管12的截面为矩形结构，c形结构的开口宽度等于连接管12壁厚的两倍，确保两根单元固定夹1的拼接稳定，避免相接部位的连接松动。
56.所述的固定件2包括抵接管21、调节螺杆22和调节螺母23；调节螺杆22贯穿设置在一对固定管11之间的调节间隙13内，抵接管21固定连接在调节螺杆22的一端，调节螺母23通过螺纹匹配旋接在调节螺杆22的另一端，且抵接管21位于调节间隙13的底部，调节螺母23位于调节间隙13的顶部。在调节螺杆22沿调节间隙13移动至锁紧位置时，通过调节螺母23在调节螺杆22上的旋进，调节螺母23和抵接管21贴紧在一对固定管11的顶面和底面上，从而使固定件2与固定管11锁紧固定。
57.所述的固定管11通过固定件2架设在垫石侧模板5上时，抵接管21抵靠在垫石侧模板5的外壁上。在架设固定夹横杆时，抵接管21抵靠于垫石侧模板5外壁的位置即为锁紧位置，位于固定夹横杆两端的抵接管21在两块垫石侧模板5的外壁上形成限位，并通过调节螺母23和调节螺杆22的旋动锁紧，从而将固定夹横杆稳定的架设在垫石侧模板5上，不会脱落。
58.所述的固定管11通过固定件2架设在固定夹横杆上时，抵接管21抵靠在固定管11
的外壁上。在架设单元固定夹1时，抵接管21抵靠于固定管11外壁的位置即为锁紧位置，位于单元固定夹1两端的抵接管21在两根固定夹横杆的外壁上形成限位，并通过调节螺母23和调节螺杆22的旋动锁紧，从而将单元固定夹1稳定的架设在固定夹横杆上，不会脱落，进而使两根单元固定夹1与两根固定夹横杆围合形成稳定的定位孔14。
59.请参见附图1至附图13，一种采用垫石预留孔组合式卡具的施工方法，包括以下步骤：
60.请参见附图8，步骤1：在桥台6上支设垫石侧模板5，并确定垫石7内预留的锚栓孔数量及其位置，以准备合适数量的单元固定夹1、固定件2、连接件3和定位管4。垫石侧模板5的支设采用现有施工工艺完成，此处不再赘述。
61.请参见附图9，步骤2：将固定夹横杆架设在垫石侧模板5上，固定夹横杆的两端分别通过固定件2固定在垫石侧模板5上。
62.所述的步骤2包括以下分步骤：
63.步骤2.1：若单元固定夹1的长度大于垫石7的宽度，直接将单元固定夹1作为固定夹横杆架设在垫石侧模板5上；若单元固定夹1的长度小于垫石7的宽度，通过连接件3拼接单元固定夹1构成长度大于垫石7宽度的固定夹横杆，再将该固定夹横杆架设在垫石侧模板5上。
64.位于锚栓孔预留位置两侧的两根所述的固定夹横杆的间距与锚栓孔的孔径一致，用于精确定位沿垫石7长度方向上的锚栓孔的位置。
65.步骤2.2：固定夹横杆的两端延伸至垫石侧模板5的外侧，将两个固定件2分别设置在固定夹横杆两端的调节间隙13内，且两个固定件2分别位于垫石侧模板5的外侧。
66.步骤2.3：将两个固定件2的调节螺杆22沿调节间隙13滑动，使两个固定件2的抵接管21分别抵靠在垫石侧模板5的外壁上。
67.步骤2.4：旋进调节螺母23，使抵接管21锁紧在固定夹横杆上并抵紧垫石侧模板5，从而使固定夹横杆固定架设在垫石侧模板5上。
68.步骤2.5：根据锚栓孔的数量和位置，重复步骤2.1至2.4，完成所有固定夹横杆在垫石侧模板5上的架设固定。
69.请参见附图10，步骤3：根据锚栓孔的数量和预留位置，将单元固定夹1垂直搭接在相邻两根固定夹横杆上，使两根单元固定夹1与两根固定夹横杆构成与锚栓孔位置和尺寸相匹配的定位孔14。
70.所述的步骤3包括以下分步骤：
71.步骤3.1：在位于锚栓孔预留位置两侧的两根固定夹横杆上垂直架设两根单元固定夹1，该两根单元固定夹1的间距与锚栓孔的孔径一致，用于精确定位沿垫石7的宽度方向上的锚栓孔的位置。
72.步骤3.2：单元固定夹1的两端延伸至两根固定夹横杆的外侧，将两个固定件2分别设置在单元固定夹1两端的调节间隙13内，且两个固定件2分别位于两根固定夹横杆的外侧。
73.步骤3.3：将两个固定件2的调节螺杆22沿调节间隙13滑动，使两个固定件2的抵接管21分别抵靠在两根固定夹横杆的外壁上。
74.步骤3.4：旋进调节螺母23，使抵接管21锁紧在单元固定夹1上并抵紧固定夹横杆，
从而使单元固定夹1固定架设在固定夹横杆上。
75.步骤3.5：根据锚栓孔的数量和预留位置，重复步骤3.1至3.4，完成所有单元固定夹1在固定夹横杆上的架设固定，并形成与锚栓孔数量、位置和尺寸相匹配的定位孔14。
76.请参见附图11，步骤4：将定位管4同轴插接在定位孔14内，每根定位管4均通过两根单元固定夹1和两根固定夹横杆锁定。定位管4通过定位孔14限位，无需钢筋辅助定位，无需进行钢筋切割、调整等工序，简化了施工工序，降低了施工成本，且定位孔14可通过调节间隙13进行尺寸调节，确保了定位孔14的位置和尺寸精度，从而保证了锚栓孔的定位精准度，进而保证了垫石预留锚栓孔位置处的承载强度，提高了垫石7的质量。
77.请参见附图12，步骤5：在垫石侧模板5内进行钢筋71的绑扎和混凝土的浇筑，形成垫石7，并通过定位管4形成预留的锚栓孔。
78.请参见附图13，步骤6：垫石7浇筑完成后，依次拆除单元固定夹1、固定夹横杆和垫石侧模板5，可重复利用。
79.垫石7的钢筋71绑扎和混凝土浇筑采用现有施工工艺完成，此处不再赘述。垫石7的混凝土浇筑不超过垫石侧模板5的顶部，即不超过固定夹横杆的底部，使单元固定夹1、固定夹横杆和垫石侧模板5拆卸后可重复使用。
80.优选的，根据垫石7的不同尺寸，单元固定夹1可配置不同的规格，以组合形成不同长度的固定夹横杆和定位孔14。优选的，固定管11采用50*50*5*300mm的方钢管，连接管12可采用50*50*5*110mm的方钢管，调解间隙13的宽度为10mm。
81.优选的，抵接杆21可采用25*50*5*110mm的方钢管，调节螺杆22可采用长度为100mm、直径为10mm的螺杆，调节螺母23的内径与调节螺杆22的直径相匹配，为10mm。
82.优选的，连接件3可采用贴片制成，连接件3的开口宽度为10mm，壁厚为5mm，长度为115mm。
83.优选的，定位管4可采用pvc管，pvc管的高度可大于垫石7的高度，成本低，绿色环保。
84.单元固定夹1、固定件2、连接件3和定位管4取材方便，材料便宜，易于制作，且质量轻，便于使用，几乎不需要维修，使用后仅进行常规清理即可。
85.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。