一种空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构及方法与流程

1.本发明属于桥梁施工技术领域，尤其涉及一种空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构。


背景技术：

2.目前众多悬索桥、斜拉桥高塔内箱中，中隔板作为内箱间隔有效加强了塔柱混凝土的刚度。但是中隔板的施工一直是一个痛点问题。传统中隔板施工是在内箱加设支撑支架，通过内箱支架对中隔板进行支撑后浇筑混凝土。以上施工结构存在如下问题：1)支架架设复杂，材料使用浪费，悬空支撑有临空面，稳定系数较低；2)后期拆除要全部切割支架材料，工人操作危险系数较大的同时也极大浪费支撑支架的钢管，型钢等材料；3)内箱支架材料运输出塔柱较为繁杂，浪费人工，同时切割残留的焊接头有锈蚀的风险，增加大桥后期养护成本。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构及方法，采用钢筋砼预制板替代常规内箱支架支撑塔柱中隔板，为后续中隔板钢筋混凝土的钢筋绑扎，混凝土浇筑提供稳固的作业平台。
4.为此，本发明实施例一方面提供的空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构，包括塔柱和钢筋砼预制板，所述塔柱分为自下至上依次浇筑的多个塔柱节段，相邻的两个所述塔柱节段之间设有中隔板和所述钢筋砼预制板，在先浇筑的所述塔柱节段的内箱壁上位于在后浇筑的所述塔柱节段的一端设有承台，所述钢筋砼预制板安放在所述承台上构成支撑所述中隔板的底模板。
5.具体的，所述钢筋砼预制板上还设有方便吊运的吊耳。
6.具体的，所述钢筋砼预制板由相对布置的两块预制单元拼接而成，每块所述预制单元上均设有所述吊耳。
7.具体的，两块所述预制单元之间采用湿缝拼接。
8.具体的，两块所述预制单元上均设有插入所述湿缝中并相互焊接的连接钢筋。
9.具体的，所述中隔板和所述钢筋砼预制板上均设置有检修口。
10.具体的，所述钢筋砼预制板与所述塔柱采用相同标号的混凝土浇筑。
11.具体的，所述中隔板与在后浇筑的所述塔柱节段一体浇筑而成。
12.具体的，所述塔柱为悬索桥、斜拉桥或超高墩钢构桥塔柱。
13.具体的，所述承台与对应的所述塔柱节段一体浇筑而成，所述承台与所述塔柱节段的侧壁之间围成匹配容置所述钢筋砼预制板的凹腔。
14.本发明实施例还提供一种空心塔柱中隔板底模预制后浇施工方法，包括：施工组织设计规划塔柱分段施工
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设计中隔板预留承台及预制板安装设计图
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组织空心薄壁塔柱施工
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预制钢筋砼预制板
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清理预留承台并吊运安装钢筋砼预制板
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安装焊接预制板
上的连接钢筋
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混凝土浇筑并养生形成湿缝
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中隔板钢筋安装
→
内腔侧壁模板安装
→
中隔板混凝土浇筑并养生
→
拆除内腔侧壁模板
→
液压爬架向上施工塔柱下一节段，直至完成所有塔柱节段的施工。
15.与现有技术相比，本发明至少一个实施例具有如下有益效果：在塔柱空心薄壁内箱中，采用钢筋砼预制板替代常规内箱支架支撑塔柱中隔板，为后续中隔板钢筋混凝土的钢筋绑扎，混凝土浇筑提供稳固的作业平台，有效节约工序，减少劳动力投入；同时塔柱内箱支撑支架作业减少，还能有效降低作业工人数量，保障工人操作安全，也能加快塔柱中隔板混凝土施工速度。
附图说明
16.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。
17.图1是本发明实施例提供的空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构示意图；
18.图2是本发明实施例提供的钢筋砼预制板结构示意图；
19.图3是本发明实施例提供的钢筋砼预制板俯视示意图；
20.其中：1、塔柱；101、塔柱节段；2、钢筋砼预制板；201、预制单元；202、湿缝；203、连接钢筋；3、中隔板；4、内箱壁；5、承台；6、吊耳；7、检修口。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.参见图1，一种空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构，包括塔柱1和钢筋砼预制板2，塔柱1分为自下至上依次浇筑的多个塔柱节段101，相邻的两个塔柱节段101之间设有中隔板3和钢筋砼预制板2，在先浇筑的塔柱节段101的内箱壁4上位于在后浇筑的塔柱节段101的一端设有承台5，从图中方位来看，是在先浇筑的塔柱节段101的内箱壁4的顶端内设有承台5，钢筋砼预制板2安放在承台5上构成支撑中隔板3的底模板。
25.本实施例中，通过在塔柱空心薄壁内箱中，采用钢筋砼预制板2替代常规内箱支架支撑塔柱中隔板3，也即钢筋砼预制板2直接作为现浇中隔板3的底模板，不仅能为后续中隔板3钢筋混凝土的钢筋绑扎，混凝土浇筑提供稳固的作业平台，有效节约工序，减少劳动力投入；同时塔柱内箱支撑支架作业减少，还能有效降低作业工人数量，保障工人操作安全，也能加快塔柱中隔板3混凝土施工速度。
26.参见图2和图3，在一些实施例中，钢筋砼预制板2通过在工厂或施工空地支模后放入钢筋、浇筑混凝土并养护而来，为方便钢筋砼预制板2的安装，在钢筋砼预制板2上还设有吊耳6，通过塔吊可以将钢筋砼预制板2吊运安装至相应的塔柱节段101上，作业方便。
27.参见图2和图3，需要解释说明的是，在实际设计中，钢筋砼预制板2由相对布置的两块预制单元201拼接而成，在每块预制单元201上均设有吊耳6，这样的设计，不仅降低了对塔吊的吨位要求，而且可以有效预防因预制板面积过大造成的开裂问题。此外，为保证吊装的平稳性，吊耳6在各个预制单元201上成对对称布置。
28.可以理解的是，为方便对塔柱进行检修，在中隔板3和钢筋砼预制板2上对应位置处均设置有检修口7，在塔柱内位于相邻的中隔板3之间设有检修梯(图中未示出)，检修人员可以通过检修梯并经检修口7对塔柱各个节段内部进行检修。
29.参见图2和图3，在实际应用中，为保证底模板具有较好的刚度、强度和整体性，对中隔板3混凝土的浇筑有很好的支撑作用，两块预制单元201之间采用湿缝202拼接，形成后浇注带，两块预制单元201上均设有插入湿缝202中并相互焊接的连接钢筋203。
30.本实施例中，采用模块化预制技术，前期做好设计规划，过程中做好承台预留，及时浇筑后浇带形成操作平台，保证中隔板钢筋安装安全，提高施工现场的文明施工管理。
31.此外，在实际施工过程中，钢筋砼预制板2要在浇筑之前，对后浇带钢筋连接进行验收，确保焊缝焊接长度符合规范要求，钢筋砼预制板2要在施工中用钢筋对内箱口进行临时封闭，保障平台安全，防止工人坠落。后浇带浇筑好后，要对后浇带规范养生，防止出现混凝土裂纹影响底模平台刚度和强度，确保后续塔柱节段101的中隔板3有稳固支撑面。其中，浇注带的宽度可以控制在25-35cm，连接钢筋203的伸出长度可以控制在18-22cm，钢筋砼预制板2的厚度可以控制在12-18cm。
32.参见图1，在一些实施例中，承台5与塔柱节段101的侧壁之间围成匹配容置钢筋砼预制板2的凹腔，钢筋砼预制板2可以匹配落在承台5与塔柱节段101侧壁围成的凹腔中，利用承台5对钢筋砼预制板2提供支撑，而钢筋砼预制板2则构成支撑中隔板3的底模板，这样的设计，钢筋砼预制板2的安装精度有保证，钢筋砼预制板2组装后稳定牢固，可以对中隔板3提供稳固支撑。
33.为保证钢筋砼预制板2与塔柱结合牢靠，钢筋砼预制板2与塔柱可以采用相同标号的混凝土浇筑而成，为节约施工时间，加快施工进度，中隔板3与在后浇筑的塔柱节段101一体浇筑而成，承台5与在先浇筑的塔柱节段101一体浇筑而成。其中，本实施例中塔柱为悬索桥的塔柱，当然也可以为斜拉桥的塔柱或超高墩钢构桥的塔柱。
34.上述空心塔柱中隔板底模预制后浇施工结构的施工过程为：施工组织设计规划塔柱分段施工
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设计中隔板预留承台及预制板安装设计图
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组织悬索桥空心薄壁塔柱施工
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预制中隔板底支撑钢筋砼预制板
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清理预留承台并吊运安装钢筋砼预制板
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安装焊接预制板上的连接钢筋
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混凝土浇筑并养生形成湿缝
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中隔板钢筋安装
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内腔侧壁模板安
装
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中隔板混凝土浇筑并养生
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拆除内腔侧壁模板
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液压爬架向上施工塔柱下一节段。
35.需要说明的是，施工过程中需要注意以下几点：1)在实际实施前，要对主塔分段进行规划设计，做好二次设计的细节构图。2)二次设计好的结构详图要做好技术交底和钢筋，预埋件等的提前加工；3)在施工空地或小型预制构件厂内，要提前做好预制底模混凝土板的预制和养生工作，确保施工节点能够有构配件使用；4)底模预制混凝土板要在浇筑之前，对后浇带钢筋连接进行验收，确保焊缝焊接长度符合规范要求；5)钢筋砼预制板2要在施工中用钢筋对检修口进行临时封闭，保障平台安全，防止工人坠落。
36.上述空心塔柱中隔板底模预制后浇结构施工方法具有如下优点：
37.1、彻底有效的改善了主塔内箱中隔板施工必须搭设支架的传统做法，减少工人临空作业时间，较好的保障工人施工安全，安全效益显著。
38.2、有效的强化高塔中隔板底模刚度、强度和整体性，对中隔板混凝土的浇筑有很好的支撑作用，有效保障中隔板混凝土浇筑强度质量，现浇中隔板质量有保证。
39.3、底模预制砼能有效减少工人在主塔内箱临空作业时间，有效降低工时工效，施工工序节约，整体助力施工进度的有效推进。
40.4、因无需临空架设高塔中隔板支架，可以节约支架材料，降低工人施工安全风险，整体提升内箱中隔板施工环境。整体社会效益较高，也具有较强的可推广性。
41.5、该项工艺技术微创新可控制性、重复性较强，复制性较强。可以形成标准化施工，彻底改善高塔内箱中隔板施工工艺。通过规范一系列操作工序，形成标准化工法就能规避很多风险和节省很多施工材料。且能最大范围的提升文明施工和塑造品质工程。具有较强的可控制性，复制性和可推广性。
42.上述施工方法在贵州纳晴十五标项目牂牁江特大桥5#主塔内箱施工实施中取得良好应用效果，降低材料消耗，有明显的减少成本开支且最大限度的规范现场文明施工，同时对塑造高品质工程也有较强辅助。在后续的优化设计与未来悬索桥，斜拉桥主塔中隔板设计施工中，可以成套技术标准化进入文本，具体化和规范化工艺工法后，能有良好的推广应用前景。
43.上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
44.同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
45.另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
46.上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变
动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。