倾斜式墩身浇筑方法与流程

本发明涉及土木施工技术领域，具体而言，本发明涉及一种倾斜式墩身浇筑方法。

背景技术：

随着我国交通运输的飞速发展，桥梁的类型也日新月异，在桥梁的建设中，一般根据桥梁构造的地形，对于主桥的辅助墩或者过渡墩墩身，会选择采用倾斜门式墩。倾斜门式墩中墩顶设置有横向系梁，而墩身为向外侧倾斜的实体结构墩。在建造该倾斜门式墩时，需要考虑由于墩身带有倾斜度，砼浇筑过程中倾斜式的墩身或者塔柱模板需要承受砼侧压力。在现有技术中，承受由于混凝土浇筑带来的侧压力的方法有液压爬模法、悬臂模板法、自制三角桁架法、劲性骨架加固法等。

在上述抵抗砼侧压力的方法中，液压爬模构建中虽安全性高，且操作工艺成熟，但该项处理工艺投入大、成本高；采用悬臂模板构建虽上架体能较好地抵抗砼侧压力，但该项处理工艺需要借助塔吊进行浇筑过程中的提升，安全性欠佳的同时成本投入也高；采用自制三角桁架的构建方法与所述悬臂模板一致需要借助外力，即塔吊进行浇筑过程中的提升，安全性欠佳；采用劲性骨架的构建方法通过将拉杆焊接在劲性骨架上，能抵抗倾斜式结构物提的砼侧压力，但该处理工艺需求劲性骨架刚度大且该操作工序复杂，成本大。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种施工步骤简单、安全性高、成本低的倾斜式墩身浇筑方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种倾斜式墩身浇筑方法，包括以下步骤：

将浇筑系统沿竖直方向由下至上划分若干个浇筑节段；

安装配置有外部抗侧压构件的底层节段；

紧接所述底层节段安装配置有内部抗侧压构件的第二节段；

紧接所述第二节段继续安装其他节段，直至到达墩身顶端；

向所述浇筑系统内灌注混凝土，待混凝土凝固后完成所述墩身浇筑的工序。

其中，所述底层节段的安装步骤包括：

安装形成墩身浇筑空腔的砼模板；所述砼模板由若干模板单元围合而成，其中至少一个模板单元作为压力侧面承受最大的倾斜压力，与所述压力侧面相对的侧面定义为拉力侧面；

抵靠所述压力侧面外侧安装采用三棱柱状结构形成的支撑装置。

进一步地，所述砼模板的安装步骤包括：

根据墩身的倾斜度，依次采用平面模板单元组拼整个墩身的所述底层节段的砼模板；

采用圆弧模板单元连接墩身拐角两端的所述平面模板单元。

进一步地，所述支撑装置的安装步骤包括：

抵靠所述压力侧面的外部两侧边拼装至少两个三角支撑框；

在所述三角支撑框之间横向连接至少一个横杆。

更进一步地，所述三角支撑框的拼装步骤包括：

将底杆固定于承台预埋件上，并使其中一端与所述压力侧面相抵；

将斜杆与所述压力侧面相抵固定，并使其底端与所述底杆栓接固定；

采用第一支撑杆连接所述底杆与斜杆，以形成三角支撑结构。

优选地，所述三角支撑框的拼装步骤还包括：

采用第二支撑杆连接所述底杆与斜杆的中点；

采用第三支撑杆连接所述斜杆与第一支撑杆的中点。

其中，所述第二节段的安装步骤包括：

安装形成墩身浇筑空腔的砼模板；所述砼模板由若干模板单元围合而成，其中至少一个模板单元作为压力侧面承受最大的倾斜压力，与所述压力侧面相对的侧面定义为拉力侧面；

在所述砼模板内部布设拉力装置，所述拉力装置包括水平连接所述压力侧面和拉力侧面的水平拉杆，以及斜向连接所述压力侧面和所述拉力侧面底部的斜拉杆。

其中，所述拉力装置的安装步骤包括：

在所述砼模板压力侧面以及拉力侧面上分别对称开槽预留多个过孔；

通过所述压力侧面和拉力侧面水平对称的所述过孔水平拉设所述水平拉杆，并使其俩端头固定于所述砼模板的外侧；

通过所述拉力侧面底端的预埋锚固件和所述压力侧面上与所述拉力侧面底端处于不同水平面上的过孔拉设所述斜拉杆。

进一步地，还包括步骤：

在所述若干个浇筑节段之间安装竖向拉杆；所述竖向拉杆安装于上一节段顶端砼模板内侧轮廓处，并与下一节段砼模板相抵靠。

进一步地，还包括步骤：

紧接墩身顶端安装连接两墩身的系梁浇筑平台。

更进一步地，还包括步骤：

在墩身四周搭设至少四根钢管，以形成安全防护架；每一根所述钢管搭设角度与临近墩身的倾斜角度一致以与墩身平行。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

本发明提供的倾斜式墩身浇筑方法，采用分节段浇筑施工，在浇筑底层时，采用砼模板结合支撑装置形成配置有外部抗侧压构件的底层节段实施对砼侧压力的抵抗，所述砼模板为临时固定于墩身底部，且与所述支撑装置为独立施工部件，其可灵活周转，充分利用在其他节段的浇筑施工过程中，同时，由于所述砼模板对浇筑的混凝土起到固型的作用，其可确保墩身混凝土外观的美观性；所述支撑装置由至少两个侧面三角支撑框以及横杆组合而成，该支撑结构整体稳定性好，不但抵抗了墩身底层的砼侧压力，更是提高了墩身结构的定位精度。在浇筑墩身其他部分(安装第二阶段和其他节段)时，均可采用砼模板结合拉力装置形成配置有内部抗侧压构件的第二节段实施对砼侧压力的抵抗。所述拉力装置水平拉杆、斜拉杆组成；所述水平拉杆与斜拉杆布设于所述砼模板内侧，通过采用墩身自身倾斜的相对应力，承受砼侧压力，在保证倾斜式墩身施工精度的同时，该项施工步骤实施操作简单、避免了对其他部件的加工，投入小。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的侧面布局示意图，其主要展示倾斜式墩身的布局视图。

图2为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的立体结构示意图，其主要展示砼模板的立体结构。

图3为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的立体结构示意图，其主要展示砼模板与支撑装置的位置关系。

图4为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的立体结构示意图，其主要展示支撑装置的立体结构。

图5为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的结构布局示意图，其主要展示三角支撑框的结构。

图6为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的立体结构示意图，其主要展示拉力装置的立体结构。

图7为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的立体结构示意图，其主要展示拉力装置的另一种立体结构。

图8为本发明一个实施例提供的方法所涉及结构的侧面布局示意图，其主要为拉力装置的侧面视图。

图9为本发明一个实施例中的方法步骤流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的实施例中，提供一种倾斜式墩身浇筑方法，如图1所示，所述倾斜式墩身浇筑方法适用于倾斜门式墩的浇筑，但图1所示倾斜门式墩结构不对本发明提供的技术方案所适用的范围作限定，本发明所提供的浇筑方法适用于一切倾斜建筑物，如斜塔。在本实施例中，以适用于所述倾斜门式墩为例进行说明，如图1所示，倾斜门式墩包括两个倾斜墩身01，连接两个倾斜墩身01墩顶的系梁02。所述两个倾斜墩身01以对称轴线为准向外倾斜，在浇筑每一个倾斜式墩身01时，由于带有一定的倾斜角度，对墩身01的构建则需考虑砼侧压力。在本实施例中，为抵抗砼侧压力，提供一种施工步骤简单、安全性高、成本低的倾斜式墩身浇筑方法，其包括以下步骤：

s01将浇筑系统沿竖直方向由下至上划分若干个浇筑节段；

s02安装配置了外部抗侧压构件的底层节段；

具体地，所述底层节段的安装步骤包括：

安装形成墩身01浇筑空腔的砼模板1；所述砼模板1由若干模板单元围合而成，其中至少一个模板单元10作为压力侧面11承受最大的倾斜压力，与所述压力侧面11相对的侧面定义为拉力侧面12；

其中，所述砼模板1的安装工序包括：

首先，根据墩身的倾斜度，依次采用平面模板单元101组拼整个墩身01的所述底层节段的砼模板1；具体地，先拼装一件平面模板单元101，该首先安装的模板单元10优选为非砼侧压面，根据墩身01的倾斜度布设一形状为平行四边形的平面模板单元101；该首件平面模板单元101的拼装决定了后续依次拼装的其他模板单元10的线性关系。其次，依次采用其他至少三件平面模板单元101临时组拼，形成砼模板1所围合的浇筑空腔。

采用圆弧模板单元102连接墩身01拐角两端的所述平面模板单元101。具体地，如图2所示，采用圆弧模板单元102组拼所述砼模板1的拐角，为墩身01底层的浇筑空腔提供更为稳固结构的同时，优化了浇筑的混凝土所形成的墩身的外观(使得外观的拐角部分更为圆滑，无须后续更多的表面处理工序)，且更进一步地使得所述砼模板1的拆除更为方便(通过圆弧模板102的边缘开翘，先脱落拐角处的模板单元10)。

在形成所述砼模板1的模板单元10的临时组拼后，工人一般采用螺栓方式，加固所述砼模板1以及调整其线性关系，保证所述砼模板1的稳固性以及完整性。

其次，结合图3、4所示，抵靠所述压力侧面11安装采用三棱柱状结构形成的支撑装置2。具体地，该抵靠安装工序包括采用螺栓等栓接方式将所述支撑装置2与所述砼模板1的压力侧面11稳固连接，形成配置有外部抗侧压构件的底层节段。

其中，所述支撑装置2的安装包括：

抵靠所述压力侧面11的外部两侧边拼装至少两个三角支撑框21(结合图4所示)；

在所述三角支撑框21之间横向连接至少一个横杆22(结合图5所示，所述横杆22主要连接于所述三角支撑框21的顶点23)。

优选地，在本实施例中，两个所述三角支撑框21的每个顶点23(共三个)均横向连接有一个横杆22。

进一步地，结合图4、5所示，所述三角支撑框21的安装工序包括：

将底杆212固定于承台预埋件上，并使其中一端与所述压力侧面11相抵；

将斜杆211与所述压力侧面11相抵固定，并使其底端与所述底杆212栓接固定；

采用第一支撑杆213连接所述底杆212与斜杆211，以形成三角支撑结构。

所述底杆212用于将所述支撑装置2固定在所述砼模板1底层部分的侧面抵靠位置，使得所述支撑装置2承受并抵抗砼侧压力；所述底杆212通过在所述砼模板1压力侧面11外部形成临时固定结构以固定支撑架120位置的同时，因为与所述斜杆211存在连接关系，对所述砼模板1在底层部分的位置进一步加以固定；所述第一支撑杆213与所述斜杆211以及所述底杆212的端点连接，为主要承受砼侧压力的钢杆。

更进一步地，所述三角支撑框21的安装工序还包括：

采用第二支撑杆214连接所述底杆212与斜杆211的中点；

采用第三支撑杆215连接所述斜杆211与第一支撑杆213的中点。

该安装工序的设计主要为提高所述三角支撑框21的稳固性以及提高承受砼侧压力的能力，在增设所述第二支撑杆214以及第三支撑杆215时，优选地，在增设的所述第二支撑杆214、第三支撑杆215之间的交点处对应增设所述横杆22进行对两个所述三角支撑框21之间的连接。

所述砼模板1以及支撑装置2之间的抵靠关系通过临时固定结构实现，在墩身01的底层部分浇筑结束后，所述砼模板1可拆卸后应用在墩身01其他节段的砼浇筑施工，由此，提高了所述砼模板1的灵活性与降低了本实施例的生产投入。而在形成三棱柱状框架结构的所述支撑装置2中，所述三角支撑框21可布设多个，其具体布设的数量与墩身01的倾斜角度、布设的位置、环境等因素有关，此问题不影响本领域技术人员对本实施例的理解，遂在此不一一叙述。

s03紧接所述底层节段安装配置了内部抗侧压构件的第二节段；

具体地，所述第二节段的安装步骤包括：

首先，墩身浇筑空腔的砼模板1；所述砼模板1由若干模板单元10围合而成，其中至少一个模板单元10作为压力侧面11承受最大的倾斜压力，与所述压力侧面11相对的侧面定义为拉力侧面12；本步骤所指的所述砼模板1的安装步骤与上述步骤s02所指的安装步骤意志，在此不再详述。

其次，在所述砼模板1内部布设拉力装置3，所述拉力装置3包括水平连接所述压力侧面11和拉力侧面12的水平拉杆32，以及斜向连接所述压力侧面11和所述拉力侧面12底部的斜拉杆33。

结合图6，所述拉力装置3的安装步骤包括：

在所述砼模板1压力侧面11以及拉力侧面12上分别对称开槽预留多个过孔31；所述过孔31在所述砼模板1垂直方向上均匀布设。

通过所述压力侧面11和拉力侧面12水平对称的所述过孔31水平拉设所述水平拉杆32，并使其两个端头固定于所述砼模板1的外侧(如图8所示)；

通过所述拉力侧面12底端的预埋锚固件和所述压力侧面11上与所述拉力侧面12底端处于不同水平面上的过孔31拉设所述斜拉杆33(如图6所示，但图所示仅为斜拉杆33底端固定的其中一种方式，更多地，如图7所示，底端可均匀布设在所述拉力侧面12的砼浇筑接茬处；所述斜拉杆33底端的固定应根据砼侧压力的实际情况作出调整，本领域技术人员通过计算可得，本实施例在此不尽详述)，其中，所述斜拉杆33顶端端头固定于所述砼模板1外侧(如图8所示)。

在本施工步骤中，所述拉力装置3抵抗砼侧压力主要通过利用拉力侧面12底端的预埋锚固件与压力侧面11上预留的过孔31固定斜拉杆33，形成斜向的拉杆，完成对斜拉杆33的布设，利用相对面(压力侧面11以及拉力侧面12)的应力抵抗砼侧压力其施工仅在水平拉杆32的基础上增设斜拉杆33，操作简单，投入小，安全性高。

s04紧接所述第二节段继续安装其他节段，直至到达墩身01顶端。

具体地，所述其他节段的安装与所述第二节段的安装步骤一致，采用相同简单的施工步骤，完成整个墩身01的浇筑，直至到达墩身01顶端。

进一步地，本实施例提供的方法还包括步骤：在所述若干个浇筑节段之间安装竖向拉杆(未图示)；所述竖向拉杆安装于上一节段顶端砼模板内侧轮廓处，并与下一节段砼模板相抵靠。本步骤的实施，弥补了由于分节段浇筑时，节段与节段之间接茬处的错位以及混凝土的缝隙，所形成的墩身01不整合的问题。通过在前一节段中，预埋竖向拉杆，通过拉杆的稳固力以及导向力，保证下一节段浇筑的线性延续。

s05向所述浇筑系统内灌注混凝土，待混凝土凝固后完成所述墩身浇筑的工序。

本实施例在墩身浇筑的过程中，采用分节段浇筑方法，当安装底层节段以及第二节段时，向浇筑空腔中灌注混凝土，待混凝土凝固后，可拆除底层节段所述砼模板1并继续安装下一节段，而后浇筑第二节段形成的空腔，继续该灌注工序直至到达墩身顶端。

优选地，本实施例还包括步骤：紧接墩身01顶端安装连接至少两墩身01的系梁浇筑平台021。

更进一步地，适应于本发明的实施例，所述倾斜式墩身浇筑方法可满足倾斜门式墩身的浇筑，在倾斜门式墩身的浇筑中，其包括连接两个倾斜墩身01的横向系梁02。由于在倾斜式墩身浇筑采用了操作简便安全的支撑装置2及拉力装置3，适应于所述倾斜门式墩身对系梁02的浇筑，本发明在以上实施例的基础上还包括步骤：

在墩身四周搭设至少四根钢管，以形成安全防护架03；每一根所述钢管搭设角度与临近墩身01的倾斜角度一致以与墩身01平行。

如图1所示，在上述步骤中，所述防护架03(主要结合现场现有的钢管、型钢材料搭设形成)至少包括于所述墩身01四周搭设四根钢管，且该钢管的搭设角度与临近墩身01的倾斜角度一致以与墩身01平行；更进一步地，本实施例还包括步骤：结合所述防护架03搭设施工(钢筋安装、模板安拆操作)所使用的爬梯(未图示)。具体地，所述钢管底端与墩身01的承台预埋固定；所述钢管的顶端与系梁02的浇筑平台021的底部临时固定，所述浇筑平台021主要连接形成倾斜门式墩的两墩身01；进一步地，所述钢管的直径为426mm。本实施例所提供的防护架03主要适用于无三角平台作为墩身(包括垂直墩身)施工操作平台的情形，其通过在周边搭设防护架03，提高无三角平台墩身施工的安全性以及便捷性，且该防护架03的搭设简易、投入小(利用施工现场现有材料完成)、成本低。

本发明提供的方法中，对倾斜式墩身的浇筑，采用砼模板、支撑装置以及拉力装置完成，由于砼模板以及支撑装置的配合很好地给予墩身底部稳固的结构；拉力装置与砼模板的结合很好地给予墩身其他节段稳固的结构，其确保了砼浇筑墩身精度的同时，减少了投入、提高了施工的效率。

仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。