CN114481874B - 预制门式框架装配式箱涵及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预制门式框架装配式箱涵及施工方法，施工步骤包括：预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架，预制门式框架定型化模板，门式型吊装运输临时支撑体系，首件箱涵精确落位控制体系，现浇底板两端对撑模板，对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置。本发明属于公路工程施工领域，不但可以提高箱涵钢筋绑扎效果和模板安装稳定性，增强运输吊运的安全性和安装的准确性，而且可以大大提高现场施工效率，节省材料和成本，应用于实际工程中可取得较好的技术经济效益。

Description

预制门式框架装配式箱涵及施工方法

技术领域

本发明涉及一种可有效提高箱涵钢筋绑扎效果和模板安装稳定性，增强运输吊运的安全性和安装的准确性，提高底板混凝土浇筑速度，施工效率高的预制门式框架装配式箱涵的施工方法。属于公路工程领域，适用于施工工期紧、规模大的装配式箱涵的施工工程。

背景技术

进入21世纪以来，我国迎来了前所未有的高速发展机遇，各省市也都大力提倡基础设施的建设。高速公路建设和地下管廊建设正如火如荼的进行，无论是高速公路建设还是地下管廊的建设，都会经大量用到箱涵。箱涵作为一种主要的地下结构形式，在基础建设过程中起着至关重要的作用。与管涵相比，箱涵能够根据需要调整空间尺寸，能够最大程度的优化地下空间，在同样的过水量的情况下，箱涵需要开挖的土方更少，占用的空间更少，因此箱涵一直大量在我国被采用。传统的箱涵生产方式都是通过现场制作，现场进行模板拼装，钢筋绑扎，混凝土浇筑及养护，箱涵达到标准强度之后再进行拼接安装和土方回填，然后进行路基面施工。传统施工方法受到天气，施工人员施工水平，材料转运等很多因素制约，实际工程施工中发现箱涵的施工占据了工程工期相当大的一部分时间，箱涵现场浇筑及养护周期过长大大影响了工程的施工进度，很大程度上造成了工程工期的延长以及人力和物力上的浪费。

鉴于此，针对以往现浇箱涵施工中的不足，急需一种新的预制门式框架装配式箱涵的施工方法，改善施工效率，提高施工质量，确保施工质量安全可靠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效提高箱涵钢筋绑扎效果和模板安装稳定性，增强运输吊运的安全性和安装的准确性，提高底板混凝土浇筑速度，具有环保节能、施工方便、效果好、操作简单、材料可重复利用等特点的预制门式框架装配式箱涵的施工方法。

为实现上述技术，本发明采用了以下技术方案：

预制门式框架装配式箱涵的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，施工准备：全面熟悉施工图纸，做好现场交通管制，保护现场干净整洁，准备施工所需材料；；

步骤二，箱涵钢筋绑扎：首先进行预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架的组装，将门型框架固定于地面，门型框架底部设置垫板，钢筋安放架由节段钢板通过钢板焊接段的焊接固定组成并且底部固定在垫板上，操作平台通过斜支撑架固定在门型框架两侧，由底架和钢筋齿槽组成的带齿钢筋定位架平行操作平台方向固定在垫板上，连接加强筋连接钢筋安放架两个侧边，组装完成后进行箱涵钢筋绑扎；

步骤三，箱涵模板施工：内模、外模、顶部底模组成门型钢模板，然后把绑扎好的箱涵移入门型钢模板内，液压顶紧***固定顶紧两侧内模，顶紧杆垫板固定于地面，外模顶紧杆一端固定顶紧外模，另一端固定于顶紧杆垫板上；

步骤四，混凝土浇筑施工：在箱涵顶部倒入混凝土并振捣；

步骤五，箱涵养护施工：待混凝土达到强度后拆除模板，将箱涵移入洒水棚进行养护；

步骤六，箱涵吊运施工：在门型箱涵两侧和顶部用U型抱箍固定，在U型抱箍的抱箍端板上设置螺杆孔，螺杆通过固定螺母固定两侧U型抱箍，钢吊绳一端固定于U型抱箍上，另一端通过吊绳固定件固定于框型吊件上，吊环固定于框型吊件内部纵支撑杆和横支撑杆相交部位，然后对箱涵进行吊运；

步骤七，箱涵现场组装：垫层施工完毕后进行箱涵组装，针对首件箱涵，通过首件箱涵精确落位控制体系进行落位安装，然后进行其余箱涵的组装；

步骤八，箱涵底板施工：箱涵底板钢筋绑扎完成后进行模板施工，木模板通过连接固定端板与箱涵连接，连接固定端板用栓钉固定连接木模板和箱涵，对撑螺杆通过固定螺母固定在木模板内侧来对撑模板；

步骤九，箱涵底板混凝土施工：将混凝土倒入倒梯形混凝土灌皿中，边移动边浇筑，同时用振捣棒进行振捣施工；

步骤十，洞口施工：构件安装及底板浇筑施工结束后，进行洞口的施工。洞口施工包括洞口铺砌、截水墙、帽石、端墙；

步骤十一，防水施工：根据要求进行节段接缝和顶板、侧墙沉降缝的防水处理。

步骤十二，涵背填土：从下至上逐层进行回填施工；

步骤十三，施工完毕并检查验收，机械退场。

作为优选：步骤七中首件箱涵精确落位控制体系采用导向套筒通过L型固定件固定于地面，L型固定件通过土钉固定，所述导向杆固定于导向套筒的四角，所述限位钢丝缠绕固定于导向杆上

作为优选：步骤九中首先安装对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置，轨道安装于箱梁上，滚轮通过滚轮固定件固定在型钢纵梁下部，型钢纵梁一侧通过型钢横梁连接固定，另一侧通过钢管横梁连接固定，型钢加固梁一端固定于型钢纵梁，另一端固定于钢管横梁上，上部设有混凝土进口和下部设有混凝土出口的倒梯形混凝土灌皿通过带孔耳板固定于钢管横梁上，振捣装置搁置平台通过搁置平台吊架固定在钢管横梁上，振捣装置放置于振捣装置搁置平台上。

预制门式框架装配式箱涵，根据上述方法得到的。

本发明具有以下特点和有益效果：

(1)通过预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架进行箱涵钢筋绑扎，高度可调，钢筋定位安装准确，人员操作方便，绑扎速度快。

(2)采用预制门式框架定型化模板进行模板安装，将整个箱涵移入模板中顶紧，施工方便，模板稳定性好，安装便捷。

(3)采用门式型吊装运输临时支撑体系和首件箱涵精确落位控制体系进行箱涵的吊运与落位，提高了吊运和安装的施工速度，有效避免了箱涵施工过程中发生破坏，安装落位精确，施工效率高。

(4)通过现浇底板两端对撑模板和对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置进行箱涵底板施工，模板安装稳定，混凝土浇筑振捣速度快，操作方便，材料可重复利用，节约成本。

附图说明

图1是本发明预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架结构正视图

图2是本发明预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架结构侧视图

图3是本发明预制门式框架定型化模板结构示意图

图4是本发明门式型吊装运输临时支撑体系结构正视图

图5是本发明门式型吊装运输临时支撑体系结构侧视图

图6是U型抱箍结构示意图

图7是框形吊件结构示意图

图8是本发明首件箱涵精确落位控制体系结构示意图

图9是本发明现浇底板两端对撑模板正视图

图10是图9中A-A断面图

图11是本发明对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置结构示意图

图12是图11中A-A断面图

图中：1-门型框架、2-钢筋安装架、3-操作平台、4-斜支撑架、5-垫板、6-节段钢板、7-钢板焊接段、8-带齿钢筋定位架、9-连接加强筋、10-底架、11-钢筋齿槽、12-内模、13-外模、14-顶部底模、15-液压顶紧***、16-顶紧杆垫板、17-外模顶紧杆、18-箱涵、19-U型抱箍、20-螺杆孔、21-钢吊绳、22-吊绳固定件、23-框形吊件、24-吊环、25-螺杆、26-固定螺母、27-抱箍端板、28-纵支撑杆、29-横支撑杆、30-土钉、31-导向套箍、32-导向杆、33-限位钢丝、35-栓钉、36-木模板、37-连接固定端板、38-对撑螺杆、39-倒梯形混凝土灌皿、40-轨道、41-滚轮、42-滚轮固定件、43型钢纵梁、44-钢管横梁、45-型钢横梁、46-型钢加固梁、47-搁置平台吊架、48-振捣装置搁置平台、49-振捣装置、50-振捣棒、51-带孔耳板、52-混凝土进口、53-混凝土出口。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

作为一种实施例，如图1至图12所示，预制门式框架装配式箱涵的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，施工准备：全面熟悉施工图纸，做好现场交通管制，保护现场干净整洁，准备施工所需材料。

步骤二，箱涵钢筋绑扎：首先进行预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架的组装，将门型框架1固定于地面，门型框架1底部设置垫板5，钢筋安放架2由节段钢板6通过钢板焊接段7的焊接固定组成并且底部固定在垫板5上，操作平台3通过斜支撑架4固定在门型框架1两侧，由底架10和钢筋齿槽11组成的带齿钢筋定位架8平行操作平台3方向固定在垫板5上，连接加强筋9钢筋安放架2两个侧边，组装完成后进行箱涵钢筋绑扎。

步骤三，箱涵模板施工：内模12、外模13、顶部底模14组成门型钢模板，然后把绑扎好的箱涵移入门型钢模板内，液压顶紧***15固定顶紧两侧内模12，顶紧杆垫板16固定于地面，外模顶紧杆17一端固定顶紧外模13，另一端固定于顶紧杆垫板16上。

步骤四，混凝土浇筑施工：在箱涵顶部倒入混凝土并振捣。

步骤五，箱涵养护施工：待混凝土达到强度后拆除模板，将箱涵移入洒水棚进行养护。

步骤六，箱涵吊运施工：在门型箱涵两侧和顶部用U型抱箍19固定，在U型抱箍19的抱箍端板27上设置螺杆孔27，螺杆25通过固定螺母26固定两侧U型抱箍19，钢吊绳21一端固定于U型抱箍19上，另一端通过吊绳固定件22固定于框型吊件23上，吊环24固定于框型吊件23内部纵支撑杆28和横支撑杆29相交部位，然后对箱涵进行吊运。

步骤七，箱涵现场组装：垫层施工完毕后进行箱涵组装，针对首件箱涵，采用首件箱涵精确落位控制体系，导向套筒31通过L型固定件34固定于地面，L型固定件34通过土钉30固定，所述导向杆32固定于导向套筒31的四角，所述限位钢丝33缠绕固定于导向杆32上，首件箱涵通过该设施进行落位安装，然后进行其余箱涵的组装。

步骤八，箱涵底板施工：箱涵底板钢筋绑扎完成后进行模板施工，木模板36通过连接固定端板37与箱涵18连接，连接固定端板37用栓钉35固定连接木模板36和箱涵18，对撑螺杆38通过固定螺母26固定在木模板36内侧来对撑模板。

步骤九，箱涵底板混凝土施工：安装对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置，轨道40安装于箱梁18上，滚轮41通过滚轮固定件42固定在型钢纵梁43下部，型钢纵梁43一侧通过型钢横梁45连接固定，另一侧通过钢管横梁44连接固定，型钢加固梁46一端固定于型钢纵梁43，另一端固定于钢管横梁44上，上部设有混凝土进口52和下部设有混凝土出口53的倒梯形混凝土灌皿39通过带孔耳板51固定于钢管横梁44上，振捣装置搁置平台48通过搁置平台吊架47固定在钢管横梁44上，振捣装置49放置于振捣装置搁置平台48上，将混凝土倒入倒梯形混凝土灌皿39中，边移动边浇筑，同时用振捣棒50进行振捣施工。

步骤十，洞口施工：构件安装及底板浇筑施工结束后，进行洞口的施工。洞口施工包括洞口铺砌、截水墙、帽石、端墙。

步骤十一，防水施工：根据要求进行节段接缝和顶板、侧墙沉降缝的防水处理。

步骤十二，涵背填土：从下至上逐层进行回填施工。

步骤十三，施工完毕并检查验收，机械退场。

根据上述方法得到的预制门式框架装配式箱涵，包括预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架，预制门式框架定型化模板，门式型吊装运输临时支撑体系，首件箱涵精确落位控制体系，现浇底板两端对撑模板，对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置，所述预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架包括门式框架1、钢筋安装架2、操作平台3、斜支撑架4、垫板5、带齿钢筋定位架8、连接加强筋9，所述门型框架1固定于地面，所述垫板5设置于门型框架1底部，所述钢筋安放架2底部固定在垫板5上，所述操作平台3通过斜支撑架4固定在门型框架1两侧，所述带齿钢筋定位架8平行操作平台3方向固定在垫板5上，所述连接加强筋9钢筋安放架2两个侧边；还包括节段钢板6、钢板焊接段7、底架10、钢筋齿槽11，所述所述节段钢板6通过钢板焊接段7的焊接固定组成钢筋安放架2，所述带齿钢筋定位架8由底架10和钢筋齿槽11组成。

预制门式框架定型化模板包括内模12、外模13、顶部底模14、液压顶紧***15、顶紧杆垫板16、外模顶紧杆17，所述内模12、外模13、顶部底模14组成门型钢模板，所述液压顶紧***15固定顶紧两侧内模12，所述顶紧杆垫板16固定于地面，所述外模顶紧杆17一端固定顶紧外模13，另一端固定于顶紧杆垫板16上；

门式型吊装运输临时支撑体系包括U型抱箍19、螺杆孔20、钢吊绳21、框型吊件23、吊环24、螺杆25，所述U型抱箍19抱箍于箱涵18上，所述螺杆孔27设置于U型抱箍19的抱箍端板27上，所述钢吊绳21一端固定于U型抱箍19上，另一端通过吊绳固定件22固定于框型吊件23上，所述吊环24固定于框型吊件23中心部位，所述螺杆25通过固定螺母26固定两侧U型抱箍19；还包括纵支撑杆28、横支撑杆29，所述纵支撑杆28、横支撑杆29设置于框型吊件23内侧。

首件箱涵精确落位控制体系包括导向套筒31、导向杆32、限位钢丝33、L型固定件34，所述导向套筒31通过L型固定件34固定于地面，所述L型固定件34通过土钉30固定，所述导向杆32固定于导向套筒31的四角，所述限位钢丝33缠绕固定于导向杆32上；

现浇底板两端对撑模板包括木模板36、连接固定端板37、对撑螺杆38，所述木模板36通过连接固定端板37与箱涵18连接，所述连接固定端板37用栓钉35固定连接木模板36和箱涵18，所述对撑螺杆38通过固定螺母26固定在木模板36内侧来对撑模板；

对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置包括倒梯形混凝土灌皿39、轨道40、滚轮41、型钢纵梁43、钢管横梁44、型钢横梁45、型钢加固梁46、振捣装置搁置平台48、振捣装置49、振捣棒50，所述轨道40安装于箱梁18上，所述滚轮41通过滚轮固定件42固定在型钢纵梁43下部，所述型钢纵梁43一侧通过型钢横梁45连接固定，另一侧通过钢管横梁44连接固定，所述型钢加固梁46一端固定于型钢纵梁43，另一端固定于钢管横梁44上，所述倒梯形混凝土灌皿39通过带孔耳板51固定于钢管横梁44上，所述振捣装置搁置平台48通过搁置平台吊架47固定在钢管横梁44上，所述振捣装置49放置于振捣装置搁置平台48上，所述振捣棒50与振捣装置49连接。还包括混凝土进口52、混凝土出口53，所述倒梯形混凝土灌皿39上部设有混凝土进口52，下部设有混凝土出口53。

Claims (4)

1.预制门式框架装配式箱涵的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，施工准备：全面熟悉施工图纸，做好现场交通管制，保护现场干净整洁，准备施工所需材料；

步骤二，箱涵钢筋绑扎：首先进行预制门式框架内置式可变高定型化钢筋笼胎架的组装，将门型框架(1)固定于地面，门型框架(1)底部设置垫板(5)，钢筋安放架(2)由节段钢板(6)通过钢板焊接段(7)的焊接固定组成并且底部固定在垫板(5)上，操作平台(3)通过斜支撑架(4)固定在门型框架(1)两侧，由底架(10)和钢筋齿槽(11)组成的带齿钢筋定位架(8)平行操作平台(3)方向固定在垫板(5)上，连接加强筋(9)连接钢筋安放架(2)两个侧边，组装完成后进行箱涵钢筋绑扎；

步骤三，箱涵模板施工：内模(12)、外模(13)、顶部底模(14)组成门型钢模板，然后把绑扎好的箱涵移入门型钢模板内，液压顶紧***(15)固定顶紧两侧内模(12)，顶紧杆垫板(16)固定于地面，外模顶紧杆(17)一端固定顶紧外模(13)，另一端固定于顶紧杆垫板(16)上；

步骤四，混凝土浇筑施工：在箱涵顶部倒入混凝土并振捣；

步骤五，箱涵养护施工：待混凝土达到强度后拆除模板，将箱涵移入洒水棚进行养护；

步骤六，箱涵吊运施工：在门型箱涵两侧和顶部用U型抱箍(19)固定，在U型抱箍(19)的抱箍端板(27)上设置螺杆孔(20) ，螺杆(25)通过固定螺母(26)固定两侧U型抱箍(19)，钢吊绳(21)一端固定于U型抱箍(19)上，另一端通过吊绳固定件(22)固定于框型吊件(23)上，吊环(24)固定于框型吊件(23)内部纵支撑杆(28)和横支撑杆(29)相交部位，然后对箱涵进行吊运；

步骤七，箱涵现场组装：垫层施工完毕后进行箱涵组装，针对首件箱涵，通过首件箱涵精确落位控制体系进行落位安装，然后进行其余箱涵的组装；

步骤八，箱涵底板施工：箱涵底板钢筋绑扎完成后进行模板施工，木模板(36)通过连接固定端板(37)与箱涵(18)连接，连接固定端板(37)用栓钉(35)固定连接木模板(36)和箱涵(18)，对撑螺杆(38)通过固定螺母(26)固定在木模板(36)内侧来对撑模板；

步骤九，箱涵底板混凝土施工：将混凝土倒入倒梯形混凝土灌皿(39)中，边移动边浇筑，同时用振捣棒(50)进行振捣施工；

步骤十，洞口施工：构件安装及底板浇筑施工结束后，进行洞口的施工；洞口施工包括洞口铺砌、截水墙、帽石、端墙；

步骤十一，防水施工：根据要求进行节段接缝和顶板、侧墙沉降缝的防水处理；

步骤十二，涵背填土：从下至上逐层进行回填施工；

步骤十三，施工完毕并检查验收，机械退场。

2.根据权利要求1所述的预制门式框架装配式箱涵的施工方法，其特征在于，步骤七中首件箱涵精确落位控制体系采用导向套筒(31)通过L型固定件(34)固定于地面，L型固定件(34)通过土钉(30)固定，所述导向杆(32)固定于导向套筒(31)的四角，限位钢丝(33)缠绕固定于导向杆(32)上。

3.根据权利要求1所述的预制门式框架装配式箱涵的施工方法，其特征在于，步骤九中首先安装对撑横梁悬挂混凝土浇筑振捣装置，轨道(40)安装于箱梁(18)上，滚轮(41)通过滚轮固定件(42)固定在型钢纵梁(43)下部，型钢纵梁(43)一侧通过型钢横梁(45)连接固定，另一侧通过钢管横梁(44)连接固定，型钢加固梁(46)一端固定于型钢纵梁(43)，另一端固定于钢管横梁(44)上，上部设有混凝土进口(52)和下部设有混凝土出口(53)的倒梯形混凝土灌皿(39)通过带孔耳板(51)固定于钢管横梁(44)上，振捣装置搁置平台(48)通过搁置平台吊架(47)固定在钢管横梁(44)上，振捣装置(49)放置于振捣装置搁置平台(48)上。

4.预制门式框架装配式箱涵，其特征在于，根据权利要求1至3任一所述的方法得到的。

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