一种混凝土浇筑模架及其施工方法与流程

本发明涉及混凝土浇筑模板技术领域，具体来说，涉及一种混凝土浇筑模架及其施工方法。

背景技术：

地下工程施工中，由于受场地、构筑物等环境及使用功能的限制，其断面形式越来越多样化，特别是横通道、出入口等附属工程位置分散、零乱、断面变化频繁、多端；这就给模注混凝土施工增加了不小的难度。衬砌台车体积笨重、造价高昂，曲线地段不能转折，斜坡地段不能站立。根本不能考虑。

传统的方法是采用架子管、钢拱架、钢模板，人工支模。传统的方法存在以下不足：

1、支模慢：每浇筑一循环混凝土，都需要拆卸架子管、钢拱架、钢模板，然后需要重新支立；并且操作空间狭窄，模架的整体性、模板的平整度较难控制，费工费时。

2、脱模慢：需要首先拆下钢拱架之后，一块一块地拆除钢模板，由于钢模板连在一起粘接在混凝土拱圈内，拆掉一块，其它钢模板有可能成片或全部掉落，造成钢模板摔落变形严重，存在严重的安全隐患。

3、不环保：被拆落的架子管、钢拱架、钢模板等零配件体积大、品种杂，需要大量的劳动力去清理、归类、堆放，并且占用了有限的操作空间，施工现场很杂乱。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种混凝土浇筑模架，达到快速支模的目的。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种混凝土浇筑模架，包括若干依次连接的模架主体，所述模架主体包括可升降、可移动的底座，所述底座通过若干立柱固定连接位于该底座上方的顶部拱架，所述顶部拱架的两侧各铰接有边墙拱架，所述边墙拱架与距离其最近的立柱之间连接有若干可拆卸的顶丝，所述顶部拱架与所述边墙拱架上均铺装有若干钢模板。

进一步地，相邻两所述立柱之间通过横撑固定连接，所述立柱与所述横撑之间通过连接钢板固定连接。

进一步地，若干所述模架主体通过纵向连接件依次连接。

进一步地，所述顶部拱架、底座均通过连接钢板与所述立柱固定连接。

进一步地，所述立柱与所述顶部拱架之间以及相邻两所述立柱之间均设置有临时支撑件。

进一步地，所述底座与地面之间设置有由槽钢和钢管构成的移动机构或者所述底座与地面之间设置有由三角木构成的支撑机构，所述移动机构的高度小于所述支撑机构的高度。

本发明还公开了一种混凝土浇筑模架施工方法，包括以下步骤：

s1将顶部拱架通过立柱固定在底座上方，将所述顶部拱架的两侧各铰接一边墙拱架后组装成模架主体，并在所述顶部拱架和边墙拱架上铺装钢模板；

s2将多个所述模架主体通过纵向连接件依次连接好后组装成混凝土浇筑模架；

s3将所述底座托起，在所述底座的下方铺设好槽钢和钢管后，将所述底座放置在所述槽钢上，此时所述底座距离地面的高度为h1，随后将所述混凝土浇筑模架移动至需浇筑混凝土的位置；

s4再次将所述底座托起，将所述底座下方的所述槽钢、钢管拆除，并在所述底座的下方放置三角木后，将所述底座支撑在所述三角木上，此时所述底座距离地面的高度为h2，需保证h2＞h1；

s5在所述立柱和边墙拱架之间安装顶丝以将所述边墙拱架固定，随后浇筑混凝土；

s6待混凝土的硬度达到要求后将所述顶丝拆除，并在所述底座下方再次铺设好所述槽钢和钢管后将所述底座下方的所述三角木拆除，随后将所述混凝土浇筑模架移动至下一个需浇筑混凝土的位置。

进一步地，所述槽钢的端部设置有倒链，通过转动倒链来带动所述混凝土浇筑模架移动。

进一步地，在s3和s4中，通过撬棍或千斤顶来将所述底座托起。

进一步地，在s5中，浇筑混凝土前，需在所述钢模板上涂模板漆或脱模剂。

本发明的有益效果：支模快，混凝土浇筑模架组装完成后，不需要频繁的拆卸、组装，混凝土浇筑模架属半柔性结构，进行整体移动、就位，混凝土表面平整度及外观尺寸容易控制，省工省时；脱模快，只需通过拆除顶丝，降低混凝土浇筑模架高度即可完成脱模，钢模板连接在混凝土浇筑模架上，不拆模、不掉落，避免了钢模板摔落变形，消除了安全隐患；较环保，采用此法施工，支模、脱模，不需要频繁的拆卸混凝土浇筑模架和钢模板，施工现场杂物少、操作空间宽敞、道路畅通，有利于文明施工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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。

图1是根据本发明实施例所述的混凝土浇筑模架支模时的结构示意图；

图2是根据本发明实施例所述的混凝土浇筑模架脱模时的结构示意图；

图3是根据本发明实施例所述的混凝土浇筑模架施工方法的流程图。

图中：

1、三角木；2、底座；3、立柱；4、横撑；5、顶部拱架；6、边墙拱架；7、铰链；8、顶丝；9、连接钢板；10、临时支撑件；11、纵向连接件；12、槽钢；13、钢管。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，根据本发明实施例所述的一种混凝土浇筑模架，包括若干依次连接的模架主体，所述模架主体包括可升降、可移动的底座2，所述底座2通过若干立柱3固定连接位于该底座2上方的顶部拱架5，所述顶部拱架5的两侧各铰接有边墙拱架6，所述边墙拱架6与距离其最近的立柱3之间连接有若干可拆卸的顶丝8，所述顶部拱架5与所述边墙拱架6上均铺装有若干钢模板。

在本发明的一个具体实施例中，相邻两所述立柱3之间通过横撑4固定连接，所述立柱3与所述横撑4之间通过连接钢板9固定连接。

在本发明的一个具体实施例中，若干所述模架主体通过纵向连接件11依次连接。

在本发明的一个具体实施例中，所述顶部拱架5、底座2均通过连接钢板9与所述立柱3固定连接。

在本发明的一个具体实施例中，所述立柱3与所述顶部拱架5之间以及相邻两所述立柱3之间均设置有临时支撑件10。

在本发明的一个具体实施例中，所述底座2与地面之间设置有由槽钢12和钢管13构成的移动机构或者所述底座2与地面之间设置有由三角木1构成的支撑机构，所述移动机构的高度小于所述支撑机构的高度。

如图3所示，本发明还公开了一种混凝土浇筑模架施工方法，包括以下步骤：

s1将顶部拱架5通过立柱3固定在底座2上方，将所述顶部拱架5的两侧各铰接一边墙拱架6后组装成模架主体，并在所述顶部拱架5和边墙拱架6上铺装钢模板；

s2将多个所述模架主体通过纵向连接件11依次连接好后组装成混凝土浇筑模架；

s3将所述底座2托起，在所述底座2的下方铺设好槽钢12和钢管13后，将所述底座2放置在所述槽钢12上，此时所述底座2距离地面的高度为h1，随后将所述混凝土浇筑模架移动至需浇筑混凝土的位置；

s4再次将所述底座2托起，将所述底座2下方的所述槽钢12、钢管13拆除，并在所述底座2的下方放置三角木1后，将所述底座2支撑在所述三角木1上，此时所述底座2距离地面的高度为h2，需保证h2＞h1；

s5在所述立柱3和边墙拱架6之间安装顶丝8以将所述边墙拱架6固定，随后浇筑混凝土；

s6待混凝土的硬度达到要求后将所述顶丝8拆除，并在所述底座2下方再次铺设好所述槽钢12和钢管13后将所述底座2下方的所述三角木1拆除，随后将所述混凝土浇筑模架移动至下一个需浇筑混凝土的位置。

在本发明的一个具体实施例中，所述槽钢12的端部设置有倒链，通过转动倒链来带动所述混凝土浇筑模架移动。

在本发明的一个具体实施例中，在s3、s4和s6中，通过撬棍或千斤顶来将所述底座2托起。

在本发明的一个具体实施例中，在s5中，浇筑混凝土前，需在所述钢模板上涂模板漆或脱模剂。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

模架主体由以下配件组成：三角木1、底座2、立柱3、横撑4、顶部拱架5、边墙拱架6、铰链7、顶丝8、连接钢板9、临时支撑件10、纵向连接件11、槽钢12、钢管13。各配件的组成可因隧道断面尺寸不同而不同。

钢模板铺装在顶部拱架5和边墙拱架6上，顶部拱架5和边墙拱架6通过铰链7铰接，钢模板优选采用厚55mm、宽300~600mm、长1200mm的钢模板；组装后的混凝土浇筑模架的长度最好为1.2m的倍数，通常为6.0~8.4m。

底座2可水平移动和竖直升降，水平移动采用的方式为在底座2下方铺两条通长槽钢12（仰卧），在槽钢12下方放置长度较短的钢管13，槽钢12的端部连接倒链。转动倒链时，钢管13转动从而使混凝土浇筑模架移动，当然，水平移动也可以采用轮轴来实现，竖直升降采用的方式为在底座2下方垫三角木1，当然三角木1也可以替换为方木、梯形木等，只要能将底座2支撑起来即可。

底座2的移动和升降方式除了使用上述方式外，还可以在底座2的下方设置带有刹车功能的行走轮，在行走轮与底座2之间设置液压缸等升降机构来实现。

顶部拱架5的支护依托放置三角木1使模架主体的高度升高来实现，升高过程中需采用撬棍、千斤顶等工具配合人工操作以使顶部拱架5的中线、标高调整正确。边墙拱架6依托顶丝8来固定支护，使用时通过人工操作顶丝8来将边墙拱架6上的钢模板顶紧矮边墙混凝土面。顶部拱架5和边墙拱架6支护完成后需校核轮廓线尺寸，支立档头模，临时支撑件10、加固等。

边墙拱架6脱模时只需拆除顶丝8，即完成边墙脱模。顶部拱架5的脱模通过拆除三角木1使模架主体的高度降低来实现。

为保证脱模时钢模板不掉落，钢模板应连接在模架主体上，为确保混凝土外观质量，浇筑混凝土前钢模板上需要涂模板漆或脱模剂，因拱顶的净空尺寸较小，需借助绳索等工具或其它方法进行清理、涂抹。

具体步骤为：

一、施工准备。

（一）模架设计

1、基本构造。模架主体由以下配件组成：三角木1、底座2、立柱3、横撑4、顶部拱架5、边墙拱架6、铰链7、顶丝8、连接钢板9、临时支撑件10、纵向连接件11、槽钢12、钢管13。

各部件的作用：三角木1用于支承底座2，并可调整模架主体的标高；底座2即模架主体的支承平台，起着稳定和平衡的作用；立柱3用于承受顶部拱架5的压力和边墙拱架6的侧压力，并传递给底座2；横撑4用于承受侧压力，兼作为顶部拱架5的操作平台使用；顶部拱架5用于支撑顶部的钢模板，边墙拱架6用于支撑边墙处的钢模板；铰链7用于连接、制约、旋转边墙拱架6；顶丝8用于支承、并施加预应力给边墙拱架6；连接钢板9可便于模架主体的组装、拆卸；临时支撑件10即为该处留下的施工通道，在浇筑混凝土时设置；纵向连接件11用于将多个模架主体连接成整体结构以构成混凝土浇筑模架；槽钢12用于移动底座2；钢管13用于减少摩擦力。

2、结构尺寸。横断面外轮廓线按施工图外放30mm，钢模板厚度55mm，其它尺寸按构造布置；纵断面尺寸按每循环浇筑混凝土的长度而定，一般相邻的两拱架主体间距1.2m，特殊情况采用1.5m，混凝土浇筑模架总长按6.0～8.4m考虑；钢模板宽度一般按0.3～0.6m，曲面半径r按设计图，长度一般按1.2m；三角木1的高度按150mm；矮边墙按300mm；边墙拱架6与矮边墙搭接按50mm；操作净空按宽1.1~1.2m，高1.6~2.0m；混凝土浇筑模架设计需要考虑节省、使用功能多、操作快捷、构件简单、通用、便于安装拆除、操作净空、升降高度、进料口位置、受力要求、构件之间不相矛盾等因素。

3、材料型号。（参考数）底座2、立柱3、横撑4、顶部拱架5、边墙拱架6按i16，连接钢板9按10mm厚钢板；纵向连接件11按φ40（mm）钢管，管卡连接；顶丝8按φ60×6（mm）钢管、丝杆φ80×4（mm）钢管；钢模板按4mm厚钢板、40×40×4（mm）方钢加强，、临时支撑件10采用φ40（mm）钢管或100×100（mm）方木。

具体根据实际断面尺寸、受力计算、操作方法、材料供应情况等多种因素综合考虑。

4、主要技术指标。钢模板制作及拼装表面平整度：±2mm；各种受力构件计算安全系数：＞1.5。

（二）模架制作

现场制作或委托一般小型厂家制作。首先审核设计图纸；无误后编制材料计划；按计划所需的不同名称、型号、数量、使用部位等进行采购、进料、检验、存放、备用；重点注意检查钢板、焊条、型钢的钢号，规格，材质单等项，防止使用劣质、瘦身钢材，引起构件变形；按设计尺寸放大样，加工构件，然后进行试拼装，注意构件标准化通用，钻孔准确无误，焊缝规范牢固。

（三）模架组装

就近平整场地，由现场施工人员按照设计图纸进行组装。注意安装顺序：模架主体由下至上，钢模板铺装由上至下；构件连接横平、竖直、方正，初次拧螺栓不要太紧，在组装过程中微量调整，避免误差累积，模架主体组装完毕并安装模板后，拧紧所有螺栓；钢模板与模架主体之间采用钢筋钩拉紧，局部点焊，边墙处采用钢筋或扁铁拖住钢模板肋部，防止钢模板与拱架主体分离、下垂；钢模板在安装前需要涂模板漆，旧模板需要打磨。

二、模架平移

在底座下铺设两条通长槽钢12（仰卧）；槽钢12下放置钢管13；移出三角木1降低模架主体高度，槽钢12端部连接倒链，转动倒链，即可移动模架主体。注意沿模架主体的中线移动，避免偏离中线太多。

三、支模

顶部拱架5的支护依托放置三角木1使模架主体的高度升高来实现，升高过程中需采用撬棍、千斤顶等工具配合人工操作以使顶部拱架5的中线、标高调整正确。边墙拱架6依托顶丝8来固定支护，使用时通过人工操作顶丝8来将边墙拱架6上的钢模板顶紧矮边墙混凝土面。顶部拱架5和边墙拱架6支护完成后需校核轮廓线尺寸，支立档头模，临时支撑件10、适当设置斜撑、焊结钢筋加固等等。模架主体就位后以搭接既有混凝土8～10cm为宜，在钢模板与混凝土的搭接处设置双面胶条或海绵，防止缝隙漏浆产生砂浆夹层。

四、浇筑混凝土

在钢筋绑扎、模架主体、档头模等支立合格后进行。采用商品砼，输送泵入模，输送管连接特制的钢模板；振动棒、橡皮锤捣固，人工喷水或自然养护；注意顶部预埋排气，观察注浆钢管，待混凝土浇满后及时停泵，防止模架变形、爆模。

五、脱模

边墙拱架6脱模时只需拆除顶丝8，即完成边墙脱模。顶部拱架5的脱模通过拆除三角木1使模架主体的高度降低来实现。为确保混凝土外观质量，模架主体就位后在每循环浇筑混凝土前钢模板都要涂模板漆或脱模剂，因拱顶净空尺寸较小，可借助绳索等工具或其它方法进行清理、涂抹。

六、模架拆除

当衬砌作业全部完工后，拆除模架主体，存放待用。顺序由上至下，注意构件保护。

综上，借助于本发明的上述技术方案，可具有如下的有益效果：

1、技术效益。有利于提高施工生产效率，提高企业的施工及管理水平，为多块好省修建地下工程开辟了新的途径。

2、经济效益。

本车站按4个出入口，每个出入口按70m，总长280m，按每8.4m一循环，280/8.4≈34循环。

1）传统的方法每一循环拆模、支模需要工期20天，每天按15个工。每个工天150元。

需要工期20×34=680天；需要人工费0.0150×15×20×34=153（万元）。

2）快捷支模方法每一循环脱模、支模需要工期5天，每天按10个工（快捷支模方法模架组装已综合分摊在内）。每个工天150元。

需要工期5×34=170天；需要人工费0.0150×10×5×34=25.5（万元）。

3）缩短工期510天，平均每天节约工程管理费500元；0.0500×510=25.5（万元）。

以上总计：153-25.5+25.5=153（万元）。

3、社会效益。缩短了工期，减轻了劳动强度，提高了安全系数，增强了文明施工程度，同时提高了工人的劳动收入，其社会效益非常显著。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。