一种河堤堤坝混凝土垫层用的浇筑模板系统及施工方法与流程

本发明涉及堤防工程技术领域，具体而言，涉及一种河堤堤坝混凝土垫层用的浇筑模板系统及施工方法。

背景技术：

河堤堤坝施工中需要先沿河堤施工混凝土垫层100，然后在混凝土垫层100上修砌埋石砼挡墙110，在埋石砼挡墙110的上方建造混凝土栏杆120、铺设河堤路面130，然后沿山体设置排水沟140和护坡150等(参见图1和图2)。

现有的施工方法在施工混凝土垫层100时，通常采用木制的浇筑模具，将一块一块的木制板材拼接组装固定好形成浇筑模具后，还需要穿设钢筋进行加固，组装和拆卸该木制浇筑模具费时费力，施工效率低下；并且，这种木制的浇筑模具在使用几次后无法再次使用，重复使用性差，施工成本较高；再者，采用这种木制浇筑模具施工混凝土垫层100时，需要在搭建好的木制浇筑模具的旁边修建一条临时道路160来运输混凝土和其他材料和部件，施工完后又需要将该临时道路160拆除，临时道路160的修建和拆除不仅会增加施工成本、延长施工周期，而且会对河床造成影响。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种河堤堤坝混凝土垫层用的浇筑模板系统及施工方法，以解决现有技术中的浇筑模板系统及施工方法施工效率低、施工周期长、施工成本高，而且会对河床造成影响的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种河堤堤坝混凝土垫层用的浇筑模板系统，该浇筑模板系统包括：

竖向设置在河谷边坡一侧的第一钢模板，第一钢模板包括沿河流方向首尾相接的一块或多块钢模板单元；

与第一钢模板基本平行且设置在靠河床一侧的第二钢模板，第二钢模板包括沿河流方向首尾相接的一块或多块钢模板单元；

多根钢横梁，钢横梁的两端以可拆卸的方式分别与第一钢模板和第二钢模板的顶部连接；

第一钢模板、第二钢模板和多根钢横梁组合成一用于浇筑混凝土垫层的浇筑空间；

浇筑空间上方的钢横梁上安装有用于承载混凝土输送装备和混凝土浇筑设备的作业面。

进一步地，钢横梁包括：

第一钢横梁，第一钢横梁的一端以可拆卸的方式安装在第一钢模板上；

第二钢横梁，第二钢横梁的一端以可拆卸的方式安装在第二钢模板上，第二钢横梁的另一端与第一钢横梁远离第一钢模板的一端搭接，第一钢横梁和第二钢横梁的搭接处通过抱箍锁紧连接。

进一步地，作业面由一块或多块铺设在多根钢横梁上的运输轨道板组成，运输轨道板的长度小于浇筑空间的宽度。

进一步地，钢横梁上设置有用于防止运输轨道板在钢横梁上滑动的定位组件，定位组件包括：

第一u型定位槽，第一u型定位槽竖直焊接在钢横梁的上沿，第一u型定位槽的槽口朝向钢横梁的一侧；

第二u型定位槽，第二u型定位槽竖直焊接在钢横梁的上沿，第二u型定位槽与第一u型定位槽反向设置，第二u型定位槽的槽口朝向钢横梁的另一侧。

进一步地，运输轨道板包括：

钢面板；

网格状钢架，焊接在钢面板的下侧，网格状钢架中的多根钢筋从钢面板的一侧伸出形成搭接段，搭接段插入第一u型定位槽或第二u型定位槽内，将运输轨道板安装定位在多根钢横梁之间。

进一步地，运输轨道板包括：

钢面板；

网格状钢架，焊接在钢面板的下侧，网格状钢架中的多根钢筋从钢面板的一侧伸出形成搭接段，网格状钢架的下侧设置有用于防止运输轨道板在钢横梁上滑动的定位板。

进一步地，钢横梁的中部设有一为钢横梁提供支撑的支撑装置，支撑装置包括一支撑柱，支撑柱通过螺栓安装在钢横梁的中部下侧，支撑柱沿竖直方向向下设置，支撑柱的外侧围设有一支撑筒。

进一步地，支撑筒呈圆台状，支撑筒的横截面直径由上至下逐渐减小，支撑筒的顶部设有第一吊环。

进一步地，钢横梁的中部设有一为钢横梁提供支撑的支撑装置，支撑装置包括一支撑架，支撑架用于在施工时放置在钢横梁的下方，支撑架的外侧围设有一方形支撑筒，支撑架的四周转动安装有多个滚轮，支撑架和方形支撑筒上均设有第二吊环。

进一步地，第一钢模板包括多块第一钢模板单元，第一钢模板单元的端部设有连接结构，多块第一钢模板单元通过连接结构可拆卸地首尾连接形成第一钢模板；第二钢模板包括多块第二钢模板单元，第二钢模板单元的端部设有连接结构，多块第二钢模板单元通过连接结构可拆卸地首尾连接形成第二钢模板。

进一步地，第一钢模板的背面连接一倾斜向上设置的第一加劲钢梁，第一钢模板的顶部焊接一第一水平安装板，第一水平安装板与第一加劲钢梁焊接，钢横梁通过高强螺栓安装在第一水平安装板上；第二钢模板的背面连接一倾斜向上设置的第二加劲钢梁，第二钢模板的顶部焊接一第二水平安装板，第二水平安装板与第二加劲钢梁焊接，钢横梁通过高强螺栓安装在第二水平安装板上。

根据本发明的另一方面，提供了一种河堤堤坝混凝土垫层的施工方法，采用上述的浇筑模板系统进行施工，该施工方法包括：

在待浇筑混凝土垫层的河堤处搭建第一钢模板和第二钢模板形成浇筑空间，将多根钢横梁安装固定在第一钢模板和第二钢模板上，相邻的钢横梁之间间隔一段距离，将作业面安装在钢横梁上；

混凝土输送装备和混凝土浇筑设备通过作业面将混凝土拖运至待浇筑处进行混凝土垫层的浇筑，并对浇筑后的混凝土进行振动压实，待混凝土垫层达到设计强度后对浇筑模板系统进行脱模。

应用本发明的技术方案，通过采用第一钢模板、第二钢模板和多根钢横梁搭建组合成浇筑模板系统的主体框架，在钢横梁上安装作业面，混凝土输送装备和混凝土浇筑设备在该作业面上进行混凝土垫层的浇筑作业；相比于现有的木制浇筑模具，本发明浇筑模板系统中的运输轨道板组合形成的作业面可作为运输混凝土及其他材料和部件的临时运输通道，无需在浇筑模板的旁边再修建一条临时道路，施工成本更低、可缩短施工周期、可减小对河床的影响；并且，该浇筑模板系统搭建更加快速、重复使用性更好。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为河堤堤防结构的示意图。

图2为图1中a处的局部放大图。

图3为本发明实施例的浇筑模板系统的端部结构示意图(运输轨道板未示出)。

图4为图3中b处的局部放大图。

图5为本发明实施例的浇筑模板系统的俯视结构示意图。

图6为图5中c处的局部放大图。

图7为本发明实施例的浇筑模板系统的俯视结构示意图。

图8为本发明实施例的浇筑模板系统中第一钢模板的背面结构示意图。

图9为本发明实施例的浇筑模板系统中第一钢模板的端部结构示意图。

图10为本发明实施例的浇筑模板系统中第一钢模板的俯视结构示意图。

图11为本发明实施例的浇筑模板系统中第一钢横梁的侧视结构示意图。

图12为本发明实施例的浇筑模板系统中第一钢横梁的俯视结构示意图。

图13为本发明实施例的浇筑模板系统中运输轨道板的背面结构示意图。

图14为本发明实施例的浇筑模板系统中运输轨道板的正面结构示意图。

图15为本发明实施例的施工系统中钢横梁上不设置定位组件时的端部结构示意图。

图16为本发明实施例的施工系统中设置定位板的运输轨道板的仰视结构示意图。

图17为图16中d处的局部放大图。

图18为本发明实施例的施工系统中设置定位板的运输轨道板的侧视结构示意图。

图19为本发明实施例的施工系统中钢横梁上不设置定位组件时的俯视结构示意图。

图20为本发明实施例的浇筑模板系统中支撑柱的正视结构示意图。

图21为本发明实施例的浇筑模板系统中支撑柱的俯视结构示意图。

图22为本发明实施例的浇筑模板系统中支撑筒的正视结构示意图。

图23为本发明实施例的浇筑模板系统中支撑架的正视结构示意图。

图24为本发明实施例的浇筑模板系统中支撑架置于方形支撑筒内时的俯视结构示意图。

图25为本发明实施例的浇筑模板系统中方形支撑筒的俯视结构示意图。

图26为本发明实施例的浇筑模板系统中方形支撑筒的正视结构示意图。

图27为本发明实施例的浇筑模板系统中抱箍、第一钢横梁和第二钢横梁的连接示意图。

图28为本发明实施例的浇筑模板系统中抱箍的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一钢模板；11、第一钢模板单元；12、第一加劲钢梁；13、第一水平安装板；20、第二钢模板；21、第二钢模板单元；22、第二加劲钢梁；23、第二水平安装板；30、钢横梁；31、第一钢横梁；32、第二钢横梁；33、抱箍；40、运输轨道板；41、钢面板；42、网格状钢架；43、定位板；50、定位组件；51、第一u型定位槽；52、第二u型定位槽；60、支撑装置；61、支撑柱；62、支撑筒；63、支撑架；64、方形支撑筒；65、第二吊环；70、连接结构；90、浇筑空间；100、混凝土垫层；110、埋石砼挡墙；120、混凝土栏杆；130、河堤路面；140、排水沟；150、护坡；160、临时道路；421、搭接段；631、滚轮；621、第一吊环。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅仅是为了便于对相应零部件进行区别。同样，“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于直接的连接，而是可以通过其他中间连接件间接的连接。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

参见图3至图28，一种本发明实施例的河堤堤坝混凝土垫层用的浇筑模板系统，该浇筑模板系统主要包括第一钢模板10、第二钢模板20、多根钢横梁30和作业面。其中，第一钢模板10竖向设置在河谷的边坡一侧，第一钢模板10包括沿河流方向首尾相接的一块或多块钢模板单元；第二钢模板20与第一钢模板10基本平行且设置在靠河床的一侧，该第二钢模板20包括沿河流方向首尾相接的一块或多块钢模板单元；钢横梁30的两端通过高强螺栓分别与第一钢模板10和第二钢模板20的顶部连接；第一钢模板10、第二钢模板20和多根钢横梁30组合成一个用于浇筑混凝土垫层100的浇筑空间90；在该浇筑空间90上方的钢横梁30上安装有用于浇筑混凝土垫层100的作业面，混凝土输送装备和混凝土浇筑设备在该作业面上进行浇筑作业。

上述的河堤堤坝混凝土垫层100用的浇筑模板系统，通过采用第一钢模板10、第二钢模板20和多根钢横梁30搭建组合成浇筑模板系统的主体框架，在钢横梁30上安装作业面，混凝土输送装备和混凝土浇筑设备在该作业面上进行混凝土垫层100的浇筑作业；相比于现有的木制浇筑模具，本发明浇筑模板系统中的作业面可作为运输混凝土及其他材料和部件的临时运输通道，无需在浇筑模板的旁边再修建一条临时道路160，施工成本更低、可缩短施工周期，并且可以减小对河床的影响。此外，该浇筑模板系统搭建更加快速、重复使用性更好。

对于不同的河道，其河堤堤坝的混凝土垫层100的宽度要求可能不一样，为了方便根据混凝土垫层100的宽度调节第一钢模板10和第二钢模板20之间的距离，参见图3、图5、图7和图27，在本实施例中，钢横梁30包括第一钢横梁31和第二钢横梁32。其中，第一钢横梁31的一端通过高强螺栓安装在第一钢模板10上；第二钢横梁32的一端通过高强螺栓安装在第二钢模板20上，第二钢横梁32的另一端与第一钢横梁31远离第一钢模板10的一端搭接，并且在第一钢横梁31和第二钢横梁32的搭接处通过多个抱箍33锁紧连接，使得第一钢模板10和第二钢模板20形成一个整体。如此设置，可以方便地根据待浇筑的混凝土垫层100的宽度，来调节第一钢模板10和第二钢模板20之间的距离，浇筑出合适宽度的混凝土垫层100，使用更加灵活、方便，适用范围更广。

在本实施例中，作业面由多块铺设在多根钢横梁30上的运输轨道板40组成，多块运输轨道板40并排设置形成作业面，并且，运输轨道板40的长度(参见图14中l)小于浇筑空间90的宽度(参见图3中h)。这样设置，可使得作业面的宽度小于浇筑空间90的宽度，也就是说，作业面不完全覆盖住浇筑空间90，留出用于倾倒混凝土和对混凝土进行振动压实的敞口部分，方便进行施工作业。

具体来说，参见图3、图5至图7、图11和图12，在本实施例中，在钢横梁30上还设置有用于防止运输轨道板40在钢横梁30上滑动的定位组件50。该定位组件50包括第一u型定位槽51和第二u型定位槽52。其中，第一u型定位槽51竖直焊接在钢横梁30的上沿，且该第一u型定位槽51的槽口朝向钢横梁30的一侧；第二u型定位槽52竖直焊接在钢横梁30的上沿，第二u型定位槽52与第一u型定位槽51反向设置，该第二u型定位槽52的槽口朝向钢横梁30的另一侧。第一u型定位槽51和第二u型定位槽52紧挨设置形成一个类似于“s”型的结构。第一钢横梁31和第二钢横梁32的上表面均焊接有多组上述的第一u型定位槽51和第二u型定位槽52。该第一u型定位槽51和第二u型定位槽52可采用槽钢。通过该定位组件50对运输轨道板40进行定位，避免施工装置通过作业面时运输轨道板40发生滑动。

参见图7、图13和图14，在本实施例中，运输轨道板40包括钢面板41和网格状钢架42。其中，网格状钢架42焊接在钢面板41的下侧，网格状钢架42中的多根钢筋从钢面板41的一侧伸出形成搭接段421。该搭接段421与第一u型定位槽51、第二u型定位槽52相匹配，将该搭接段421插入到第一u型定位槽51或第二u型定位槽52后，即可将运输轨道板40安装定位在多根钢横梁30之间，通过第一u型定位槽51或第二u型定位槽52即可防止运输轨道板40在钢横梁30上滑动，提高混凝土和材料运输过程中作业面的稳定性。

除了采用上述的定位组件50对运输轨道板40进行定位之外，本发明的施工系统还可以采用另外一种定位方式。参见图15至图19，不在钢横梁30上设置第一u型定位槽51、第二u型定位槽52，而是在运输轨道板40的网格状钢架42的下侧设置向下延伸的定位板43，运输轨道板40放置在钢横梁30上时，通过该定位板43避免运输轨道板40在钢横梁30上滑动。在本发明中，优选采用上述定位板43的定位方式，其结构更加简单，运输轨道板40铺设也更加方便。

由于运输轨道板40上需要通过混凝土运输车等车辆，钢横梁30上需要承受较大的重量，为了提高钢横梁30的承重能力，参见图3、图5和图7，在本实施例中，在钢横梁30的中部还设置有一个支撑装置60，通过该支撑装置60为钢横梁30提供支撑。钢横梁30优选采用工字钢，抗弯能力强。

具体来说，该支撑装置60可采用以下两种结构。参见图3、图20至图22，第一种结构方式采用支撑柱61，该支撑柱61通过螺栓安装在钢横梁30的中部下侧，且支撑柱61沿竖直方向向下设置，在该支撑柱61的外侧还围设有一个支撑筒62。在向第一钢模板10和第二钢模板20之间浇筑混凝土之前，在每一根钢横梁30的中部下方放置一个支撑筒62，将支撑柱61插设在该支撑筒62内，混凝土浇筑在支撑筒62的外侧；混凝土运输车通过作业面时，该支撑柱61可为钢横梁30提供支撑；当混凝土达到设计强度后，拆掉钢横梁30，对支撑筒62进行脱模。

为了更加方便对支撑筒62进行脱模，参见图3和图22，支撑筒62为圆台状，支撑筒62的横截面直径由上至下逐渐减小，并且在支撑筒62的顶部设置有第一吊环621。采用上大下小的圆台状结构的支撑筒62，更加容易进行脱模。

参见图23至图26，支撑装置60的第二种结构方式为支撑架63，该支撑架63不与钢横梁30连接，而是在施工时将支撑架63放置在钢横梁30的下方，并且，在支撑架63的外侧还围设有一个方形支撑筒64。为了使支撑架63更加稳定，该方形支撑筒64的内壁紧挨这支撑架63。在向第一钢模板10和第二钢模板20之间浇筑混凝土之前，在每一根钢横梁30的中部下方放置一个支撑架63和方形支撑筒64，混凝土浇筑在方形支撑筒64的外侧；混凝土运输车通过作业面时，该支撑架63和方形支撑筒64可为钢横梁30提供支撑；当混凝土达到设计强度后，拆掉钢横梁30，将支撑架63从方形支撑筒64内吊起，然后对方形支撑筒64进行脱模即可。进一步地，为了减小吊起支撑架63时支撑架63与方形支撑筒64之间的摩擦，在支撑架63的四周转动安装有多个滚轮631，当向上吊起支撑架63时，滚轮631沿方形支撑筒64的内壁向上滚动，有效地减小了摩擦。为了方便吊起支撑架63和对方形支撑筒64脱模，在支撑架63和方形支撑筒64上均设有第二吊环65。

在本实施例中，第一钢模板10包括多块第一钢模板单元11，在第一钢模板单元11的端部设置有连接结构70，多块第一钢模板单元11通过该连接结构70可拆卸地首尾连接形成第一钢模板10；同样地，第二钢模板20包括多块第二钢模板单元21，在第二钢模板单元21的端部也设置有连接结构70，多块第二钢模板单元21通过该连接结构70可拆卸地首尾连接形成第二钢模板20。如此设置，将第一钢模板10设置为由多块第一钢模板单元11首尾连接形成，将第二钢模板20设置为由多块第二钢模板单元21首尾连接形成，可以根据需要浇筑的长度连接合适数量的第一钢模板单元11、第二钢模板单元21，使用更加方便；并且，将第一钢模板10和第二钢模板20拆分成多段，可以减小单个部件的尺寸，更加方便运输。

该连接结构70可采用现有技术中已有的结构，具体来说，参见图10，在本实施例中，该连接结构70为在第一钢模板单元11、第二钢模板单元21的两端焊接的l型连接板，且两端的l型板的开口朝向相反。这样设置，当需要将两块第一钢模板单元11或第二钢模板单元21首尾连接时，只需要将其端部的l型连接板相互扣接即可，结构简单、操作方便。

具体地，参见图8、图9和图10，在本实施例中，第一钢模板10的背面焊接有一根倾斜向上设置的第一加劲钢梁12，在第一钢模板10的顶部焊接有一块第一水平安装板13，该第一水平安装板13的下侧与第一加劲钢梁12焊接，第一钢模板10、第一加劲钢梁12和第一水平安装板13三者连接形成一个三角形结构，钢横梁30通过高强螺栓安装在第一水平安装板13上。同样地，第二钢模板20的背面焊接有一根倾斜向上设置的第二加劲钢梁22，在第二钢模板20的顶部焊接有一块第二水平安装板23，该第二水平安装板23的下侧与第二加劲钢梁22焊接，第二钢模板20、第二加劲钢梁22和第二水平安装板23三者连接形成一个三角形结构，钢横梁30通过高强螺栓安装在第二水平安装板23上。这样设置，能够有效提高第一钢模板10、第二钢模板20与钢横梁30之间连接的稳定性。

采用本发明的浇筑模板系统对河堤堤坝混凝土垫层100进行浇筑的具体施工方法如下：

首先在待浇筑混凝土垫层100的河堤处搭建好第一钢模板10和第二钢模板20，根据待浇筑的混凝土垫层100的设计宽度设置好第一钢模板10和第二钢模板20之间的距离，将多根钢横梁30安装固定在第一钢模板10和第二钢模板20上，根据第一钢模板10和第二钢模板20之间的距离设置好第一钢横梁31和第二钢横梁32之间的搭接长度，然后通过抱箍33将第一钢横梁31和第二钢横梁32锁紧连接，相邻的钢横梁30之间间隔一段距离；

在钢横梁30的中部下方设置好支撑装置60，将运输轨道板40放置在相邻的两根钢横梁30之间，并通过定位组件50或定位板43将运输轨道板40安装定位在钢横梁30上，依次并排安装多块运输轨道板40，形成作业面，该作业面延伸至需要浇筑混凝土的位置，运输通道的宽度小于第一钢模板10和第二钢模板20之间的距离；

混凝土运输车通过该作业面将混凝土拖运至待浇筑处进行混凝土垫层100的浇筑，然后对浇筑后的混凝土进行振动压实，待混凝土垫层100达到设计强度后，拆下运输轨道板40和钢横梁30等部件，然后对第一钢模板10、第二钢模板20和支撑装置60等部件进行脱模。

总体而言，本发明的浇筑模板系统及施工方法，通过将运输轨道板40铺设在钢横梁30上形成作业面，可作为运输混凝土及其他材料的临时运输通道，无需在浇筑模板的旁边再修建一条临时道路160，施工成本更低、可缩短施工周期、可减小对河床的影响，减少工程施工中的开挖量；该浇筑模板系统可以根据需要浇筑的混凝土垫层100的长度，组合合适数量的第一钢模板单元11、第二钢模板单元21，形成合适长度的第一钢模板10和第二钢模板20，可以根据需要浇筑的混凝土垫层100的宽度，调节第一钢横梁31和第二钢横梁32的搭接长度，调节第一钢模板10和第二钢模板20之间的距离，该浇筑模板系统能够适应多种宽度和长度的混凝土垫层100的浇筑，使用灵活方便，通用性好；该浇筑模板系统相比于现有的木制浇筑模具搭建更加快速、重复使用性更好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。