一种高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系的施工方法

摘要

本发明涉及一种高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系的施工方法，主要施工步骤包括：1)基础及墩台施工；2)平台板施工；3)钢支架搭设；4)军用梁搭设；5)搭设碗扣式脚手架；6)支撑模体系水平位置调整；7)支撑模体系标高调整；8)渡槽混凝土施工。本发明涉及的施工方法具有钢材使用量少，渡槽施工可连续进行，各阶段渡槽施工之间无需对原支撑模体系拆除及重新搭设，各节点连接强度高等特点，具有施工速度快、施工效果好的特点，技术经济效益明显。

说明书

技术领域

本发明涉及一种支撑模体系施工方法，特别涉及一种高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系 的施工方法。

背景技术

渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物，是渠系建筑物 中应用最为广泛的交叉建筑物之一，混凝土拱式渡槽凭借其能充分发挥混凝土受压性能，造 价低廉，得到了广泛应用。随着社会需求，目前拱式渡槽正往大跨度连拱的方向发展。对于 大跨度连拱渡槽施工，渡槽支模是施工中最难解决的问题，目前针对大跨度连拱渡槽支撑模 体系主要是搭设满堂脚手架或采用钢支架和脚手架相结合的方式，这些支撑膜体系往往采用 大量的脚手架和钢支架，租凭费用高，支模体系搭设、拆除施工周期较长，渡槽模板标高难 以控制等。

为适应大跨度连拱渡槽施工，加快支撑模体系的搭设和拆除速度，方便渡槽混凝土施工， 目前已出现了一些技术先进的支撑模体系，如《快装式模板支撑体系》(授权公告号 CN201991222U)，该支撑模体系一定程度上加快了搭设速度，然而该支撑模体系用于大跨度连 拱渡槽时，仍需要使用大量的钢材；又如《一种可移动式脚手架碗扣式扣件及其操作方法》 (公开号：104264976A)，通过对碗扣部件的创新，实现在脚手架立杆的任何位置与横杆连接， 方便支撑模体系的拆除，但对于连拱渡槽施工，该支撑模体系施工量仍然很大，且无法实现 标高的控制；又如《一种碗扣式钢管脚手架扫地杆套管的施工装置》(公开号：103015697A)， 通过在体系底部设置可调底座底板和调节螺母，实现支撑模体系标高的准确控制，然而该体 系无法实现水平方向的位置移动，仍需要采用大量的脚手架。

综上所述，现有连拱渡槽支撑模体系实现了较精确的控制模板标高，一定程度上加快了 支撑模体系的搭设和拆除速度，但仍存可改善之处，主要体现在钢材使用量大、无法实现支 撑模体系整体水平位移等方面。

鉴于此，目前亟需发明一种施工速度快，实现支撑模体系水平位移，可准确控制支撑模标 高的高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系的施工方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种钢材使用量少、可根据模板支设高度调 整支撑模体系标高的，可重复使用的高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系的施工方法。

一种高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

1)支架基础及墩台施工：渡槽基坑开挖后，进行边墩、中墩、支架基础施工，其中边墩 及中墩上表面安装墩台齿轮及千斤顶；支架基础施工时预埋地脚螺栓；

2)平台板施工：工厂预制平台板，平台板上表面预留滑轮轨道，运至现场后将平台板上 预留的地脚螺孔穿过地脚螺栓，并用螺帽紧固；

3)钢支架搭设：钢支架搭设前，在钢支架底部焊接带有钢支架齿轮的支架底板；根据渡 槽高度，确定钢支架的搭设高度，对于高度较高的渡槽，间隔3m～5m高度设置横向的联系梁， 联系梁与钢支架焊接连接；

4)军用梁搭设：对于边跨的军用梁，先在下表面焊接军用梁底板，所述军用梁底板下表 面对应墩台齿轮位置预设滑轮轨道，边跨军用梁一端将滑轮轨道卡在墩台齿轮上，另一端焊 接在钢支架上；中跨军用梁两端均焊接在钢支架上；军用梁搭设完成后，上表面铺设立杆下 托板，并与军用梁焊接连接，然后立杆下托板上间隔布设千斤顶，最后铺设立杆上托板；

5)搭设碗扣式脚手架：先在立杆上托板上焊接直径略大于脚手架立杆的立杆套管，搭设 碗扣式脚手架时，底部立杆插入立杆套管中，并焊接连接，横杆与立杆通过碗扣连接，整个 碗扣式脚手架搭设成拱形，顶部立杆外套顶杆，顶杆顶部焊接顶杆托板，该顶杆托板上预设 微调螺杆孔，微调螺杆孔内设置丝杆，微调螺杆孔内拧上微调螺杆，微调螺杆可顺时针或逆 时针调整高度，拱形底模固定在微调螺杆上；

6)支撑模体系水平位置调整：通过墩台齿轮及钢支架齿轮，水平推动支撑模体系，经准 确定位后，将千斤顶均匀放在支架底板下，并同步顶升边墩、中墩、支架底板处的千斤顶， 使钢支架齿轮底部脱离滑轮轨道凹槽底部，边跨军用梁与墩台齿轮分离；

7)支撑模体系标高调整：同步顶升立杆下托板和立杆上托板之间的千斤顶，调整碗扣式 脚手架的高度，基本达到渡槽混凝土施工高度后，通过顺时针或逆时针旋转微调螺杆，对标 高进行微调；

8)渡槽混凝土施工：在支撑模体系上支设拱形底模，拱形底模支设在微调螺杆上，随后 进行渡槽混凝土施工，待混凝土养护至设计强度后，拆除模板，准备下一段渡槽施工；

9)下一段渡槽施工：重复施工步骤六～施工步骤八，直至整个渡槽施工完成。

作为优选：步骤1)所述的边墩和中墩浇筑时预埋齿轮固定钢筋，齿轮固定钢筋底端与边 墩或中墩钢筋焊接，墩台齿轮中轴与齿轮固定钢筋焊接。

作为优选：步骤1)每个支架基础预埋2～4排地脚螺栓25，所述地脚螺栓底部与支架基 础钢筋焊接，所述地脚螺栓顶部高出支架基础上表面80mm～100mm。

作为优选：步骤2)所述的平台板对应钢支架齿轮位置通长预留深度30mm～40mm、宽度 10mm～15mm的滑轮轨道。

作为优选：步骤3)所述钢支架1底部焊接支架底板，支架底板下设置2～3排钢支架齿 轮，所述钢支架齿半径为50mm～60mm、宽度为9mm～14mm，钢支架齿轮置于平台5表面的滑 轮轨道中。

作为优选：步骤4)所述的千斤顶正方形间隔800mm～1000mm均匀布置，且千斤顶的初始 高度保持一致。

本发明的有益效果是：

(1)前段渡槽施工完成后，无需对支撑膜体系进行拆除和重新搭设，只需沿设计渡槽方 向水平移动支撑模体系，进行下段渡槽施工，施工周期明显缩短。

(2)拱形渡槽模板支设标高首先同步顶升立杆下托板和立杆上托板之间的千斤顶，实现 标高的初步调整，并通过调节微调螺杆，对局部模板标高精确调整，后期拱形渡槽施工质量 得以保证。

(3)组合采用钢支架和碗扣式脚手架，减少脚手架使用量，支撑模体系租赁费用较低。

附图说明

图1是本发明高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系结构示意图；

图2是本发明钢支架、平台板和支架基础连接详图；

图3是本发明平台板滑轮轨道设置及地脚螺栓连接图；

图4是本发明军用梁与墩台连接详图；

图5是本发明支撑模体系上部碗扣式脚手架底部与军用梁连接详图；

图6是本发明支撑模体系碗扣式脚手架顶部与底模连接详图；

图7是本发明高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系搭设施工流程图；

附图标记说明：1-钢支架，2-军用梁，3-碗扣式脚手架，4-支架基础，5-平台板，6-边墩， 7-中墩，8-墩台齿轮，9-齿轮固定钢筋，10-千斤顶，11-立杆下托板，12-立杆上托板，13- 支架底板，14-钢支架齿轮，15-联系梁，16-横杆，17-碗扣，18-立杆，19-立杆套管，20- 顶杆，21-顶杆托板，22-微调螺杆，23-拱形底模，24-军用梁底板，25-地脚螺栓，26-螺帽， 27-滑轮轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述， 但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利 要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。

图1是本发明高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系结构示意图。参照图1所示，本发明 高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系主要包括钢支架1、军用梁2、碗扣式脚手架3和联系梁 15组成。

高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系搭设前，首先采用C40混凝土浇筑支架基础4、边墩 6和中墩7。浇筑支架基础4时，每个支架基础4预埋2～4排由Q235钢制成的地脚螺栓25， 地脚螺栓25底部与支架基础4钢筋焊接，顶部高出支架基础4上表面80mm～100mm；浇筑边 墩6和中墩7混凝土时，预埋齿轮固定钢筋9，齿轮固定钢筋9底部与边墩6或中墩7钢筋 焊接，伸出边墩6或中墩7上表面高度略高于后期安装的墩台齿轮8半径长度。

参照图2～图4所示，待支架基础4、边墩6和中墩7混凝土强度达到设计值的70％以上 时，同步进行平台板5施工、墩台齿轮8及千斤顶10安装施工。平台板5采用Q345钢预制 而成，厚度为70mm～90mm，平台板5对应钢支架齿轮14位置通长预留深度30mm～40mm、宽 度10mm～15mm的滑轮轨道27，在地脚螺栓25位置预留直径略大于地脚螺栓25直径的螺栓 孔。平台板5安装完成后，用螺帽26紧固。

搭设前钢支架1前，在底端焊接厚度为15mm～20mm的支架底板13，支架底板下表面安装 半径为50mm～60mm、宽度9mm～14mm的钢支架齿14，其中钢支架齿轮14卡在平台板5上表 面的滑轮轨道27中，钢支架1每搭设3～5m焊接横向的联系梁15。

参照图1和图4所示，搭设军用梁2。对于边跨的军用梁，先在下表面焊接厚度为20mm～ 25mm的军用梁底板24，该军用梁底板24下表面对应墩台齿轮8位置预设深度为10mm～15mm 的滑轮轨道，边跨军用梁一端将滑轮轨道27卡在墩台齿轮8上，另一端焊接在钢支架1上； 中跨军用梁两端均焊接在钢支架1上。军用梁2搭设完成后，上表面铺设厚度为20mm～25mm 的立杆下托板11，并焊接固定，然后间隔800mm～1000mm正方形布设千斤顶10，最后铺设厚 度20mm～25mm厚度的Q345钢板。

参照图5、图6安装上部碗扣式脚手架3。安装前，现在立杆上托板上焊接直径略大于脚 手架立杆18、长度为300mm～400mm、壁厚20mm～30mm的立杆套管19，搭设碗扣式脚手架3 时，底部立杆18插入立杆套管19中，并焊接连接，横杆16与立杆18通过碗扣17连接，整 个碗扣式脚手架3搭设成拱形，顶部立杆18外套壁厚20mm～30mm的顶杆20，顶杆20顶部 焊接厚度20mm～25mm厚的顶杆托板21，该顶杆托板21上预设直径为10mm～12mm的微调螺 杆孔，微调螺杆孔内设置丝杆，微调螺杆孔内拧上微调螺杆22，微调螺杆可顺时针或逆时针 调整高度。拱形底模23固定在微调螺杆22上。

根据拱形渡槽的位置整体平移支撑模体系，待准确定位后，将千斤顶10放入钢支架底板 13下，并同步顶升千斤顶10，使钢支架齿轮14脱离轨道滑轮27；根据拱形渡槽标高，同步 顶升立杆下托板和立杆上托板之间的千斤顶10，待标高基本准确后，调整微调螺杆22，实现 标高准确定位。

本发明还提供了上述高空大跨度现浇连拱渡槽支撑模体系的施工方法，主要包括以下步 骤：

1)支架基础4及墩台施工：渡槽基坑开挖验收合格后，进行边墩6、中墩7、支架基础4 施工，其中边墩6及中墩7混凝土浇筑前，预埋齿轮固定钢筋9，待混凝土强度达到不低于 设计值的70％后，安装墩台齿轮8及千斤顶10；支架基础4施工时预埋地脚螺栓25。

2)平台板5施工：工厂预制平台板5，运至现场后将平台板5上预留的地脚螺孔穿过地 脚螺栓25，并用螺帽26紧固。

3)钢支架1搭设：钢支架1搭设前，在钢支架1底部焊接带有钢支架齿轮8的支架底板 13；根据渡槽高度，确定钢支架1的搭设高度，对于高度较高的渡槽，间隔3m～5m高度设置 横向的联系梁15，联系梁15与钢支架1焊接连接。

4)军用梁2搭设：中跨军用梁2搭设在钢支架1顶端，与钢支架1连接节点处采用焊接 连接；边跨军用梁2下表面首先焊接军用梁底板24，军用梁底板24预制时在下表面预留齿 轮槽，搭设时军用梁2一端与钢支架1焊接，另一端放置在墩台齿轮8上，军用梁底板24齿 轮槽与墩台齿轮8位置相对应；军用梁2固定稳定后，上表面平铺一层钢制立杆下托板11， 立杆下托板11与军用梁2焊接连接，立杆下托板上间隔1m～1.2m正方形布设千斤顶10，千 斤顶10顶部初始标高一致，然后在千斤顶10上铺设立杆上托板12。

5)搭设碗扣式脚手架3：碗扣式脚手架3底部通过托板套管19与立杆上托板12焊接， 横杆16和立杆18之间通过碗扣17固定牢固，碗扣式脚手架3顶部焊接顶杆20，顶杆20顶 端焊接带螺栓孔的顶杆托板21，托板上预先拧上微调螺杆22。

6)支撑模体系水平位置调整：通过墩台齿轮8及钢支架齿轮14，水平推动支撑模体系， 经准确定位后同步顶升边墩6、中墩7、支架底板13处的千斤顶，使钢支架齿轮14悬空，边 跨军用梁2与墩台齿轮8分离。

7)支撑模体系标高调整：同步顶升立杆下托板11和立杆上托板12之间的千斤顶10，调 整碗扣式脚手架3的高度，基本达到渡槽混凝土施工高度后，通过顺时针或逆时针旋转微调 螺杆22，对标高进行微调。

8)渡槽混凝土施工：在支撑模体系上支设拱形底模23，拱形底模23支设在微调螺杆22 上，随后进行渡槽混凝土施工，待混凝土养护至设计强度后，拆除模板，准备下一段渡槽施 工。

9)下一段渡槽施工：重复施工步骤六～施工步骤八，直至整个渡槽施工完成。