一种抽拉式钢内模及预制空心板梁的施工方法与流程

本发明涉及公路桥梁施工技术领域，具体涉及一种抽拉式钢内模及预制空心板梁的施工方法。

背景技术：

空心板梁预制技术在现在的公路工程建设中得到广泛的运用。空心板梁预制工法经过多年的发展，经历了木芯模、钢木组合芯模、空气胶囊芯模，逐渐发展到现有的铰接抽拉式钢内模，例如，中国发明专利文献cn102294741a公开了一种铰接抽拉式钢内模，解决了传统的芯模刚性不足、浮力大难以定位的缺陷，大幅度缩短了安装、拆除时间，明显提高了空心板梁预制质量。但上述发明专利中，钢内模的抽拉单元设计上，是通过设置上下铰接的两段臂板与拉杆进行抽拉，理论上只要确保所施加的抽拉力与拉杆轴线重合，抽动拉杆，带动臂板收合每个构件的上下两个结段，即可实现钢内模拆除。但实际操作中，难以确保抽拉力与拉杆轴线重合，一旦抽拉力偏离拉杆轴线，就会造成臂板变形、铰链损坏，甚至会造成钢内模卡死，难以拆除；而且，损坏的钢内模需要修复后才能重复使用，降低了钢内模的利用率及生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种抽拉式钢内模及采用该抽拉式钢内模的预制空心板梁的施工方法，本发明采用如下技术方案：

一种抽拉式钢内模，包括第一模板、第二模板；所述的第一模板包括上下对称且相互铰接的第一构件和第二构件；所述的第二模板包括上下对称且相互铰接的第三构件和第四构件；第一构件、第二构件、第三构件及第四构件截面均为近似l型的钢板，四个构件共同组成中空的筒状结构；所述的第一模板和第二模板分别设有一个抽拉单元，所述的每个抽拉单元包括主轴拉杆和至少一条钢丝绳；所述的钢丝绳中部均与主轴拉杆固接，钢丝绳两端分别与上下两个构件固接；通过抽拉主轴拉杆，钢丝绳带动其连接的上下两个构件以铰接轴为中心转动收合，实现钢内模卸模。

优选的，第一构件与第三构件之间通过楔形结构形成斜角面搭接，且第一构件位于第三构件外侧；第二构件与第四构件之间通过楔形结构形成斜角面搭接，且第二构件位于第四构件外侧。

优选的，所述的斜角面与水平面夹角为45°。

优选的，所述的第一构件与第二构件通过合页铰接，所述的第三构件与第四构件通过合页铰接。

优选的，所述的第一构件、第二构件、第三构件及第四构件内表面均固设支撑钢板。

优选的，每节抽拉式钢内模长度为5m；每个抽拉单元均匀间隔布设3根钢丝绳与上下两个构件固接。

一种预制空心板梁的施工方法，利用如上所述的一种抽拉式钢内模实现，包括如下步骤：

步骤1：施工准备：包括预制台座、钢模板加工；钢筋、混凝土搅拌及运输设备；钢模板包括外模板和内模板，外模板采用定型钢模板，内模板采用抽拉式钢内模；

步骤2：底、腹板钢筋绑扎及波纹管、锚具安装：该步骤包括如下子步骤，子步骤之间不指定先后顺序，按照设计图纸及施工技术规范严格进行：

步骤2.1：底、腹板钢筋绑扎：在预制台座上进行预制空心板梁的底板、腹板钢筋绑扎，同时安装伸缩缝、泄水管、护栏等附属设施的预埋件；

步骤2.2：波纹管安装：预应力孔道采用波纹管成孔，根据设计坐标，安装波纹管，在弯曲段采用定位筋进行加密，以确保波纹管在砼浇筑等过程中始终处于设计的坐标位置；

步骤2.3：锚具安装：将施工图纸所要求的锚具与钢筋绑扎在一起；锚垫板上的压浆孔用海绵填塞并用双面胶封住压浆口，以防压浆嘴堵塞；

步骤3：外模板安装：在底腹板钢筋安装验收合格后，进行外模安装；将外模板运到台座，进行打磨、涂脱模剂；顺序进行拼两侧模、端头模后对外模板的水平、接缝等进一步调整，位置准确后固定支撑；

步骤4：底板砼浇筑：对底板进行砼浇筑，并振捣密实；振捣方式为：采用两台直径5.0cm的插入式振动棒，以移动间距30cm到50cm依次向前推进，同时振捣，快插慢拨；振捣时应避开波纹管处；

步骤5：内模板安装及顶板钢筋绑扎：该步骤包括如下依次进行的子步骤：

步骤5.1：内模板安装：对内模板进行拼接、打磨、涂脱模剂，并吊至已浇筑后的底板上；每节钢内模的头尾采用钢筋作为內撑支承第一模板和第二模板的上下两个构件，防止模板下合；对每节钢内模的接缝处进行包裹，防止漏浆；对钢内模进行水平固定、垂直固定，防止砼浇筑时发生侧移和上浮；

步骤5.2：顶板钢筋绑扎：进行顶板钢筋绑扎，同时安装伸缩缝、泄水管、护栏等附属设施的预埋件；

步骤6：腹板、顶板砼浇筑：砼浇筑时依次从空心板梁的左右两侧腹板、顶板对称放浆，对称振捣；振捣方式为：采用两台直径5.0cm插入式振动棒同时负责两侧腹板的振捣，一到两台直径3.0cm插入式振动棒负责在后补振及负责顶板及钢筋较密出振捣，以移动间距30～50cm依次向前推进，插入下层砼的深度宜为5～10cm，快插慢拨，避免漏振；振捣时应避开波纹管处；

步骤7：拆除模板：该步骤包括如下子步骤，子步骤7.1与子步骤7.2顺序执行：

步骤7.1：内模板拆除：当浇筑施工完成后，混凝土强度达到4～5mpa，可以拆除钢内模，先拆除第二模板，再拆除第一模板；

(1)首先将钢内模的內撑取出；

(2)利用龙门吊、定滑轮、钢丝绳及挂钩等工具，将挂钩勾住主轴拉杆，调整钢丝绳与主轴拉杆的抽拉方向与空心板梁轴线平行；

(3)龙门吊提升钢丝绳，挂钩带动主轴拉杆向外抽拉，与主轴拉杆固定的钢丝绳带动上下两个构件合拢，抽出钢内模；

步骤7.2：外模板拆除：当混凝土强度达到12.5mpa后，可以拆除外模板，

步骤8：砼的养护：采用自然养护；当自然温度大于10℃，应对梁体砼表面洒水养护，洒水养护时间不少于7天，洒水次数随气温变化而定；

步骤9：预应力筋张拉、压浆：该步骤包括如下子步骤，子步骤9.1与子步骤9.2顺序执行：

步骤9.1：预应力筋张拉：待空心板梁浇筑后的混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90％，且混凝土龄期大于9天，方可进行预应力筋张拉；

(1)预应力筋下料、编束，校验标定油泵和千斤顶，确定线拉力与油表的对应关系；

(2)预应力筋穿束时采用卷扬机牵引，后端人工协助；

(3)利用油泵和千斤顶对预应力筋两端同时张拉至设计预应力；

(4)检查各预应力筋张拉后的断丝、滑丝情况，符合规范后锚固；

步骤9.2：压浆：张拉结束稳定后，孔道应尽早压浆；采用活塞式压浆泵压浆，压浆压力0.7mpa；

步骤10：封端及修整、移存梁：压浆后先将锚具周围冲洗干净并对梁端砼凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚砼；封锚后将空心板梁吊至存梁场存放。

优选的，步骤5.1中，对钢内模的水平固定方法为：在钢内模与腹板钢筋之间设置水泥垫块，水泥垫块的设置数量为每平方米4个，以保证钢筋的保护层厚度，并对钢内模在水平方向进行固定。

优选的，步骤5.1中，对钢内模的垂直固定方法为：设置与两侧外模板顶部临时固接的方钢，所述的方钢沿外模板长度方向每4m间隔布设，方钢与内模板顶部之间设置限位垫块，以防止砼浇筑时钢内模上浮；在步骤6中，待顶板砼浇筑完成后再撤掉方钢及限位垫块。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的技术方案中，采用钢丝绳连接每个模板上下两个构件与主轴拉杆，无需使用铰链连接，杜绝了铰链及臂板损坏的风险，维护成本低，方便重复使用；

(2)通过抽拉钢丝绳中心的主轴拉杆进行钢内模卸模时，钢丝绳能够自动调整作用到上下构件的拉力分力方向，使收合构件的拉力分力沿钢丝绳方向指向主轴拉杆，不会产生偏离，使钢内模拆卸动作可控，有效地避免了抽拉钢内模过程中造成卡死的问题；

(3)第一构件与第三构件之间通过楔形结构形成斜角面搭接，且第一构件位于第三构件外侧，第二构件与第四构件之间通过楔形结构形成斜角面搭接，且第二构件位于第四构件外侧，拆模时，先拆卸第二模板，再拆卸第一模板，两模板拆卸时不会相互干扰，易于脱模；

(4)第一构件与第二构件之间、第三构件与第四构件之间通过合页铰接，既方便钢内模安装成型，又方便拆模，不易造成损坏，大幅度缩短安装、拆除时间，提高生产效率；

(5)第一构件、第二构件、第三构件及第四构件内表面均固设支撑钢板，支撑钢板形成每个构件的加强筋板，提高了钢内模的强度与刚性，防止钢内模变形损坏；

(6)每节抽拉式钢内模长度设为5m，长度适中，方便安装和拆模作业；每个抽拉单元均匀间隔布设3根钢丝绳与上下两个构件固接，抽拉时，拉力能够均匀地分布在上下构件上，抽拉作业更加稳定可控；

(7)采用本发明的预制空心板梁的施工方法，钢内模安装、拆卸方便，不但施工效率高，且质量可靠；

(8)采用在钢内模与腹板钢筋之间，每平方米设置4个水泥垫块，既可以对保证钢筋的保护层厚度，又对钢内模在水平方向进行固定，防止砼浇筑时钢内模发生侧移；

(9)沿外模板长度方向每4m间隔布设与两侧外模板顶部临时固接的方钢，钢与内模板顶部之间设置限位垫块，能够有效防止砼浇筑时钢内模上浮。

附图说明

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。

图1为本发明实施例一的抽拉式钢内模结构示意图。

图2为本发明实施例一的抽拉式钢内模第二模板示意图。

图3为本发明实施例二的预制空心板梁的施工工艺流程图。

其中，10为第一模板，11为第一构件，12为第二构件，20为第二模板，21为第三构件，22为第四构件，30为抽拉单元，31为主轴拉杆，32为钢丝绳，40为合页，51为支撑钢板，52为构件横梁，53为搭接梁，60为u型锁扣。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不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。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

实施例一。

本实施例为抽拉式钢内模的实施例。请参见图1至图2，本实施例的每节抽拉式钢内模长度为5m，每节钢内模均包括第一模板10、第二模板20。第一模板10包括上下对称的第一构件11和第二构件12，第二模板20包括上下对称的第三构件21和第四构件22。第一构件11、第二构件12、第三构件21及第四构件22截面均为近似l型的钢板，四个构件共同组成中空的筒状结构，以形成抽拉式钢内模的外框体。

本实施例中，每个构件均设有支撑钢板51和构件横梁52。其中，支撑钢板51采用厚度1cm的钢板，与每个构件内表面垂直焊接，每两个支撑钢板51间隔60cm设置，形成构件的加强筋內撑；构件横梁52采用80*8#角钢，通过焊接的方式固定在每个构件的铰接端边缘，以提高钢内模的强度与刚性，防止钢内模变形损坏。第一构件11与第二构件12通过固定在构件横梁52上的合页40连接，第三构件21与第四构件22通过固定在构件横梁52上的合页40连接，以使上下构件之间能够绕合页40相向转动，便于钢内模脱模。每个构件的自由端均固设有搭接梁53，该搭接梁53采用6#角钢与钢板焊接，以形成具有45°的斜角面，第一构件11与第三构件21通过搭接梁53斜角面搭接，且第一构件11位于第三构件21外侧；第二构件12与第四构件22通过搭接梁53斜角面搭接，且第二构件12位于第四构件22外侧，便于钢内模拆模。

第一模板10和第二模板20分别设有一个抽拉单元30，每个抽拉单元30均包括主轴拉杆31和三条钢丝绳32。三条钢丝绳32均匀间隔布设在主轴拉杆31上，且中部均与主轴拉杆31通过u型锁扣60固接，钢丝绳32两端分别与上下两个构件通过u型锁扣60固接。

使用时，将第一模板10和第二模板20分别张开搭接拼装，组成钢内模，然后吊运至已砼浇筑的底板上进行安装固定。当空心板梁达到钢内模拆卸条件时，先拆卸第二模板20，再拆卸第一模板10；利用龙门吊、定滑轮、钢丝绳及挂钩等工具，将挂钩勾住主轴拉杆31，调整钢丝绳与主轴拉杆31的抽拉方向与空心板梁轴线平行；随后龙门吊提升钢丝绳，挂钩带动主轴拉杆31向外抽拉，与主轴拉杆31固定的钢丝绳32带动上下两个构件合拢，即实现钢内模拆模。两个模板拆卸时不会相互干扰，脱模方便，且不易损坏，重复利用率高。

实施例二。

本实施例为利用实施例一的抽拉式钢内模实现预制空心板梁的施工方法，本实施例的施工方法工艺流程图参见图3，具体包括如下步骤：

步骤1：施工准备。施工准备主要包括场地选择、预制台座、钢模板加工；钢筋、混凝土材料验收储备；搅拌及运输设备等工具的准备；钢模板包括外模板和内模板，外模板采用定型钢模板，内模板采用实施例一的抽拉式钢内模。

步骤2：底、腹板钢筋绑扎及波纹管、锚具安装。该步骤包括如下子步骤，子步骤之间不指定先后顺序，按照设计图纸及施工技术规范严格进行：

步骤2.1：底、腹板钢筋绑扎。在预制台座上进行预制空心板梁的底板、腹板钢筋绑扎，每个断面的钢筋接头不超过50％，并按规定错开；钢筋绑扎的同时，安装设计图纸安装伸缩缝、泄水管、护栏等附属设施的预埋件。

步骤2.2：波纹管安装。预应力孔道采用波纹管成孔，根据设计坐标，安装波纹管，在弯曲段采用定位筋进行加密，以确保波纹管在砼浇筑等过程中始终处于设计的坐标位置。

步骤2.3：锚具安装。将施工图纸所要求的锚具与钢筋绑扎在一起；锚垫板根据图纸上的尺寸用螺丝固定在端头模板上，弹簧筋应紧紧顶在锚垫板的后端，并用定位筋固定住；锚垫板上的压浆孔用海绵填塞并用双面胶封住压浆口，以防压浆嘴堵塞。

步骤3：外模板安装。在底腹板钢筋安装验收合格后，进行外模安装；将外模板运到台座，进行打磨、涂脱模剂；顺序进行拼两侧模、端头模后对外模板的水平、接缝等进一步调整，位置准确后固定支撑。

步骤4：底板砼浇筑。对底板进行砼浇筑，并振捣密实；振捣方式为：采用两台直径5.0cm的插入式振动棒，以移动间距30cm到50cm依次向前推进，同时振捣，快插慢拨；振捣时应避开波纹管处。

步骤5：内模板安装及顶板钢筋绑扎。该步骤包括如下依次进行的子步骤：

步骤5.1：内模板安装。对内模板进行拼接、打磨、涂脱模剂，并吊至已浇筑后的底板上；每节钢内模的头尾采用钢筋作为內撑支承第一模板10和第二模板20的上下两个构件，防止模板下合；对每节钢内模的接缝处进行包裹，防止漏浆；本实施例中，在钢内模与腹板钢筋之间设置水泥垫块，水泥垫块的设置数量为每平方米4个，以保证钢筋的保护层厚度，并对钢内模在水平方向进行固定；另外，在两侧外模板顶部临时固接10*10cm的方钢，方钢沿外模板长度方向每4m间隔布设，方钢与内模板顶部之间设置直径为10cm的圆木作为限位垫块，以防止砼浇筑时钢内模上浮。

步骤5.2：顶板钢筋绑扎。进行顶板钢筋绑扎，同时安装伸缩缝、泄水管、护栏等附属设施的预埋件。

步骤6：腹板、顶板砼浇筑。砼浇筑时依次从空心板梁的左右两侧腹板、顶板对称放浆，对称振捣；待顶板砼浇筑完成后再撤掉方钢及限位垫块；振捣方式为：采用两台直径5.0cm插入式振动棒同时负责两侧腹板的振捣，一到两台直径3.0cm插入式振动棒负责在后补振及负责顶板及钢筋较密出振捣，以移动间距30～50cm依次向前推进，插入下层砼的深度宜为5～10cm，快插慢拨，避免漏振；振捣时应避开波纹管处；

步骤7：拆除模板。该步骤包括如下子步骤，子步骤7.1与子步骤7.2顺序执行：

步骤7.1：内模板拆除。当浇筑施工完成后，混凝土强度达到4～5mpa，可以拆除钢内模，先拆除第二模板20，再拆除第一模板10；每个模板拆除流程如下：(1)首先将钢内模的內撑取出；(2)利用龙门吊、定滑轮、钢丝绳及挂钩等工具，将挂钩勾住主轴拉杆31，调整钢丝绳与主轴拉杆31的抽拉方向与空心板梁轴线平行；(3)龙门吊提升钢丝绳，挂钩带动主轴拉杆31向外抽拉，与主轴拉杆31固定的钢丝绳32带动上下两个构件合拢，抽出钢内模。

步骤7.2：外模板拆除。为了不损坏空心板的边角，在混凝土强度未达到12.5mpa时，不得拆除外模板。模板拆除时,须使模板完全脱离混凝土后,方可吊运。

步骤8：砼的养护。采用自然养护；当自然温度大于10℃，应对梁体砼表面洒水养护，洒水养护时间不少于7天，洒水次数随气温变化而定，白天不宜超过2小时一次；养护采用喷淋系统养生外加土工布垂下遮挡阳光的方法，洒水次数应能使砼表面保持充分潮湿为度。

步骤9：预应力筋张拉、压浆。该步骤包括如下子步骤，子步骤9.1与子步骤9.2顺序执行：

步骤9.1：预应力筋张拉。待空心板梁浇筑后的混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90％，且混凝土龄期大于9天，方可进行预应力筋张拉；张拉流程如下：(1)预应力筋下料、编束，校验标定油泵和千斤顶，确定线拉力与油表的对应关系；(2)预应力筋穿束时采用卷扬机牵引，后端人工协助；(3)利用油泵和千斤顶对预应力筋两端同时张拉至设计预应力；(4)检查各预应力筋张拉后的断丝、滑丝情况，符合规范后锚固。

步骤9.2：压浆：张拉结束稳定后，孔道应尽早压浆；采用活塞式压浆泵压浆，压浆压力0.7mpa。压浆过程及48小时内，结构砼的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

步骤10：封端及修整、移存梁。压浆后先将锚具周围冲洗干净并对梁端砼凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚砼；封锚后将空心板梁吊至存梁场存放。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。