一种变截面异型结构支墩清水混凝土一次成型的模板及施工方法与流程

本发明涉及一种变截面异型结构支墩清水混凝土一次成型的模板及施工方法。尤其是适用于过水鱼道、渡槽以及公路与铁路桥梁的支墩清水混凝土施工工程。

背景技术：

支墩清水混凝土基础底部结构为扩大基础，外表面呈渐变段，支墩基础中部呈四棱柱体，整个支墩内布有密集的钢筋，支墩基础上部呈凹槽结构，凹槽底部表面镶嵌有整块预埋钢板。此类支墩柱清水混凝土施工一般采用按不同结构段分期施工，支墩柱体内采用穿孔对拉螺栓，并采用二次预埋钢板。这样一来，施工期较长，混凝土采用分期施工，混凝土分缝结合部色差大，并且在混凝土结合部易产生错台、麻面及气孔，不利于混凝土施工质量控制。支墩柱体内采用穿孔对拉螺栓，严重影响支墩混凝土的整体外观质量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种变截面异型结构支墩清水混凝土一次成型的模板及施工方法，借助它可以实现支墩清水混凝土整体结构一次浇筑成型，施工工期短，支墩棱柱体转角圆整，并且混凝土表面光滑，实现免装修，有效地提高了支墩混凝土整体与外观质量要求。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种变截面异型结构支墩清水混凝土一次成型的模板及施工方法，它包括以下施工步骤：

第一步，用全站仪测量定位，确定支墩清水混凝土中心的位置及高程；

第二步，铺设混凝土垫层，并安装钢筋及钢模板的定位锚杆；

第三步，布设及绑扎钢筋；

第四步，安装钢模板，并搭设施工平台；

第五步，浇筑支墩清水混凝土；

第六步，埋设支墩预埋钢板，并安装两个支墩耳朵内侧模板；

第七步，支墩清水混凝土浇筑完毕收仓处理；

第八步，拆除钢模板；

第九步，修复支墩清水混凝土的缺陷；

第十步，养护支墩清水混凝土。

所述第二步中具体操作步骤和方法为，按照支墩清水混凝土的轮廓线并四周扩大40cm后放垫层外围边线，然后浇筑20cm厚的c15混凝土垫层，在混凝土垫层上预埋支墩钢筋定位锚筋，并按支墩模板下部法兰上的螺栓孔位置预埋m20螺栓。

所述第三步中具体操作步骤和方法为，按设计要求进行支墩钢筋加工与布设，在钢筋绑扎前，必须清理钢筋，保持清洁，无明显锈污，保护层垫块呈梅花形放置，颜色应与清水混凝土的颜色一致，保证混凝土观感效果，钢筋绑扎的扎丝采用防锈铅丝，扎丝头全部向钢筋内侧设置，同时将外侧扎丝圆钩全部压平，以防外露，避免混凝土表面出现锈斑，钢筋的接头按照规范要求采用套筒螺栓联接或搭接联接。

所述第四步中具体操作步骤和方法为，钢筋绑扎完结后，再进行检查安装尺寸，准确无误后，进行钢模板的安装；安装前先用电动钢丝刷将每块模板内表面进行去锈胶和抛光处理，然后进行分段试拼，并在钢模板每个分缝面安装橡胶垫片，再将每个分段组装成整体，用直尺检查每个分缝面的平整度，确保每个分缝面无错台后，再在模板内表面用排刷涂刷两道食用调和油作为脱模剂，然后用起重机将模板整体吊装至支墩基础安装位，通过模板底座法兰上的螺栓孔与混凝土垫层上的预埋螺栓进行对位联接，同时在模板四周搭设施工平台，然后设置爬梯与施工平台相联接，便于施工作业及施工作业人员进行上下作业。

所述第五步中具体操作步骤和方法为，确定混凝土入仓坍落度为14～18cm，沿着钢模板与钢筋空隙部位搭设塑料布，防止混凝土入仓及振捣过程中水泥浆污染模板，此塑料布采用人工随着混凝土仓内施工上升而提升；混凝土浇筑采用吊罐入仓方式，并在吊罐下料口预装导料管，若采用泵车入仓需确保下料高度不超过1m；混凝土浇筑采用平铺法分层施工，每层厚度40cm，先平仓，后振捣，振动棒采用快插慢拔、均匀的梅花形布点，振捣顺序采用先中间后两边及模板四周；振捣标准以混凝土无明显下沉，有泛浆，无气泡逸出为准；在上一层混凝土与下一层混凝土接缝处，上一层振捣插入下一层5～10cm为准，确保混凝土层间结合密实；在支墩混凝土浇筑至喇叭口渐变段时，确保每一层内部振捣完毕后，同时开启模板上的四台电振给料机，使积留在模板边上的混凝土气泡逸出。

所述第六步中具体操作步骤和方法为，在支墩混凝土浇筑至距支墩预埋钢板20cm的水平位置时，暂停混凝土施工，将专制的预埋钢板定位架上联接的支墩预埋钢板及支墩耳朵内侧模板吊装至钢模板上，根据设定的定位孔采用螺栓将预埋钢板定位架安装在钢模板上，然后进行混凝土施工。

所述预埋钢板定位架上设有与钢模板上部联接法兰上的孔径与孔距相同的螺栓孔，预埋钢板定位架通过联接螺栓与钢模板上部联接法兰上的螺栓孔进行联接；

所述预埋钢板定位架下方设有支墩预埋钢板，在支墩预埋钢板两侧通过螺栓联接有两个支墩耳朵内侧模板，预埋钢板定位架通过四根螺杆联接两个支墩耳朵内侧模板及支墩预埋钢板，支墩预埋钢板的定位可以通过调节四根螺杆进行精确定位；

所述支墩预埋钢板上均布对称设置有多个通孔，通孔作为混凝土下料孔及振捣棒工作孔。

所述第七步中具体操作步骤和方法为，当支墩混凝土整体全部浇筑到设计仓面高程时，用手动工具清理仓面上堆积的混凝土，并将混表面抹平，然后用塑料薄膜铺盖，再用土工布铺盖，在混凝土初凝前，再用手工工具把混凝土外表面抹平，防止混凝土皱纹和裂缝产生；

所述第八步中具体操作步骤和方法为，混凝土施工3天后即可进行模板拆除工作，拆卸方法从上部至下部依次按照双头螺栓、支墩联接段封头模板、支墩联接段侧模板进行，然后拆卸基础部段两道双头螺栓，再拆卸支墩基础封头模板，最后拆卸支墩基础的两侧模板的顺序拆卸。

所述第九步中具体操作步骤和方法为，在进行混凝土表面的气泡修复时，首先清除混凝土表面的浮浆和松动砂子，用于与混凝土同厂家、同强度的水泥调制成水泥浆，首先在样板墩上试配试验，保证水泥浆体硬化后颜色与清水混凝土颜色一致，修复缺陷部位，待水泥浆体硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀打磨光洁，并用水冲洗洁净，确保表面无色差，在进行混凝土表面漏浆部位修复时，首先清理表面浮灰，轻轻刮去表面松动砂子，调配好与混凝土表面颜色基本相同的水泥腻子，用刮刀取水泥腻子抹于需修复部位；待腻子终凝后用砂纸磨平，再刮至表面平整，混凝土表面修复完成后，要求达到平整，颜色均一，无明显的修复痕迹。

所述第十步中具体操作步骤和方法为，在混凝土支墩模板拆除后，开始在混凝土表面进行洒水养护，然后用塑料薄膜包裹，边角接茬部位要严密并压实，然后再用土工布覆盖，再在土工布上洒水保温，养护时间按28天控制。

本发明有如下有益效果：

本发明提供一种变截面异型结构支墩清水混凝土一次成型的模板及施工方法，针对支墩混凝土结构复杂，钢筋密集，预埋件重量大，预埋件面积大，预埋件安装精度及混凝土施工要求高等施工难题，借助此项方法可以实现支墩混凝土一次浇筑成型，且混凝土表面光滑，支墩转角圆整，施工进度和施工质量可以得到有效保证，与现有技术相比，具有操作方便、工效高、成本低、施工质量及环保性好的综合优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是支墩清水混凝土结构工作状态图，也是图2的a-a向剖视图。

图2是支墩清水混凝土结构俯视图。

图3是图2的b－b向剖视图。

图4是支墩模板的工作状态图。

图5是图4的e向视图。

图6是预埋钢板定位架工作状态图。

图7是图6的c－c向剖视图。

图8是图6的f向视图。

图9是支墩预埋钢板的结构示意图。

图10是是图9的d－d向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

如图1所示，一种变截面异型结构支墩清水混凝土一次成型的模板及施工方法，包括以下施工步骤：a、用全站仪测量定位，确定支墩清水混凝土1中心的位置及高程；b、铺设混凝土垫层5，并安装钢筋4及钢模板6的定位锚杆；c、钢筋4布设及绑扎；d、钢模板6安装及施工平台搭设；e、支墩清水混凝土1浇筑；f、支墩预埋钢板2埋设及两个支墩耳朵内侧模板7安装；g、支墩清水混凝土1浇筑完毕收仓处理；h、拆除钢模板6；i、支墩清水混凝土1的缺陷修复；j、支墩清水混凝土1养护。

在上述步骤b中如图1及图6所示，铺设混凝土垫层5及并安装钢筋4及钢模板6的定位锚杆的操作步骤及方法为：按照支墩混凝土轮廊线四周扩大40cm放垫层外围边线，然后浇筑20cm厚c15混凝土垫层5，并在垫层混凝土上预埋支墩钢筋定位锚筋，以及按支墩模板下部法兰上的螺栓孔位置预埋m20螺栓。

在上述步骤c中，钢筋4的布设及绑扎的操作步骤及方法为：按设计要求进行支墩钢筋4加工与布设，钢筋绑扎前，必须清理钢筋，保持清洁，无明显锈污。保护层垫块呈梅花形放置，颜色应尽量与清水混凝土的颜色一致，以免影响混凝土观感效果。钢筋绑扎用的扎丝采用防锈铅丝，扎丝头全部向钢筋内侧设置，同时将外侧扎丝圆钩全部压平，以防外露，避免混凝土表面出现锈斑。钢筋的接头按照规范要求采用套筒螺栓联接或搭接联接。

上述步骤d中如图4所示，钢模板6安装中的操作步骤及方法为：钢筋绑扎完结后，再进行检查安装尺寸准确无误后，再进行钢模板的安装。安装前先用电动钢丝刷将每块模板内表面进行去锈胶进行抛光处理，然后进行分段试拼，并在钢模板每个分缝面安装橡胶垫片，再将每个分段组装成整体，用直尺检查每个分缝面的平整度，确保每个分缝面无错台后，再在钢模板6内表面用排刷涂刷两度食用调和油作为脱模剂，然后用起重机将模板整体吊装至支墩基础安装位，通过模板底座法兰上的螺栓孔与混凝土垫层上的预埋螺栓进行对位联接。然后在模板四周搭设施工平台，平台宽度为80cm，在平台上设置栏杆100cm，然后设置爬梯与施工平台相联接，方便于施工作业及施工作业人员进行上下作业。

上述步骤e中如图1及图6所示，支墩清水混凝土1浇筑的操作步骤及方法为：确定混凝土入仓坍落度为14～18cm，沿钢模板6与钢筋4空隙部位搭设塑料布，防止混凝土入仓及振捣过程中水泥浆污染模板，此塑料布采用人工随着混凝土仓内施工上升而提升。混凝土浇筑采用吊罐入仓的在吊罐下料口装导料管，若采用泵车入仓的确保下料高度不超过1m。混凝土浇筑采用平铺法分层施工，每层厚度40cm，先平仓，后振捣，振动棒采用快插慢拔、均匀的梅花形布点，振捣顺序采用先中间后两边及模板四周。振捣标准以混凝土无明显下沉，有泛浆，无气泡逸出为妥。在上一层混凝土与下一层混凝土接缝处，上一层振捣插入下一层5～10cm为准，以确保混凝土层间结合密实。在支墩混凝土浇筑至喇叭口渐变段时，确保每一层内部振捣完毕后，同时开启模板上的四台电振给料机，以便积留在模板边上的混凝土气泡逸出。

上述步骤f中如图4、图5、图6、图7所示，支墩预埋钢板2埋设及两个支墩耳朵内侧模板7安装的操作步骤及方法为：在支墩混凝土浇筑至距支墩预埋钢板2约20cm的水平位置时，暂停混凝土施工，将专制的预埋钢板定位架8上联接的支墩预埋钢板2及支墩耳朵内侧模板7吊装至钢模板6上，根据设定的定位孔采用螺栓将预埋钢板定位架8安装在钢模板6上，然后进行混凝土施工。

上述步骤f中如图4、图5、图6、图7、图8所示，所述的预埋钢板定位架8上设有与支墩钢模板6上部联接法兰上的孔径与孔距相同的螺栓孔，预埋钢板定位架8通过联接螺栓与支墩钢模板6上部联接法兰上的螺栓孔进行联接。

上述步骤f中如图4、图5、图6、图7、图8所示，所述的预埋钢板定位架8下方设有支墩预埋钢板2，在支墩预埋钢板2两侧通过螺栓联接有两个支墩耳朵内侧模板7，预埋钢板定位架8通过四根螺杆9联接两个支墩耳朵内侧模板7及支墩预埋钢板2，支墩预埋钢板2的定位可以通过调节四根螺杆9进行精确定位。

上述步骤f中如图9所示，所述的预埋钢板定位架8下方设有支墩预埋钢板2，表面对称设置有多个圆形通孔10，通孔10作为混凝土下料孔及振捣棒工作孔。

上述步骤g中支墩混凝土浇筑完毕收仓处理的操作步骤及方法为：当支墩混凝土整体全部浇筑到设计仓面高程时，用手动工具清理仓面上堆积的混凝土，并将混表面抹平，然后用塑料薄膜铺盖，再用土工布铺盖，在混凝土初凝前，再用手工工具把混凝土外表面抹平，以防止混凝土皱纹和裂缝产生。

上述步骤h中进行支墩混凝土拆模的操作步骤及方法为：混凝土施工3天后即可进行模板拆除工作，拆卸方法从上部至下部依次按照双头螺栓、支墩联接段封头模板、支墩联接段侧模板进行，然后拆卸基础部段两道双头螺栓，再拆卸支墩基础封头模板，最后拆卸支墩基础的两侧模板的顺序拆卸。

上述步骤i中进行支墩清水混凝土缺陷修复的操作步骤及方法为：在进行混凝土表面的气泡修复时，首先清除混凝土表面的浮浆和松动砂子，用于与混凝土同厂家、同强度的水泥调制成水泥浆，首先在样板墩上试配试验，保证水泥浆体硬化后颜色与清水混凝土颜色一致。修复缺陷部位，待水泥浆体硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀打磨光洁，并用水冲洗洁净，确保表面无色差。在进行混凝土表面漏浆部位修复时，首先清理表面浮灰，轻轻刮去表面松动砂子，调配好与混凝土表面颜色基本相同的水泥腻子，用刮刀取水泥腻子抹于需修复部位。待腻子终凝后用砂纸磨平，再刮至表面平整。混凝土表面修复完成后，要求达到平整，颜色均一，无明显的修复痕迹。

上述步骤j中进行鱼道支墩清水混凝土养护的操作步骤及方法为：在混凝土支墩钢模板6拆除后，开始在混凝土表面进行洒水养护，然后用塑料薄膜包裹，边角接茬部位要严密并压实，然后再用土工布覆盖，再在土工布上洒水保温，养护时间按28天控制。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。