CN220433434U - 水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置 - Google Patents

Abstract

水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，包括钢吊箱和吊挂***，所述钢吊箱包括底模、侧模和半圆端模，所述侧模包括第一侧模和第二侧模，所述底模的底部设有上层横向分配梁、下层纵向分配梁和第一承重梁，所述第一侧模固定安装于底模上端面前后两侧，所述第二侧模固定安装于底模两端并形成台阶，所述半圆端模与第二侧模固定连接，所述半圆端模和第二侧模的底部设有防水卡槽底模，所述防水卡槽底模通过连接板与底模相连接，所述防水卡槽底模中间设有桩基孔。利用本实用新型，能减少封底混凝土用量，能提升施工速度和模板周转频率，缩短施工工期，能降低施工成本，降低施工对水环境污染。

Description

水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置

技术领域

本实用新型涉及一种水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置。

背景技术

传统桥梁工程水中系梁施工模板需整个底模进行封底混凝土浇筑，其存在封底混凝土投入量较大、摊销费用较高的缺点，而水中封底混凝土浇筑量较大，增加了箱体的侧压，从而增大了防渗难度。此外，由于施工场地有限，吊车仅够摆放一边施工，翼缘模板吊运拼装和拆除较为困难，影响施工速度和模板周转频率，延长施工工期，增加施工成本。为此，研制一种轻便，可循环使用的水中混凝土系梁钢吊箱施工装置以提高施工工效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的不足，提供一种可减少封底混凝土用量，能提升施工速度和模板周转频率，缩短施工工期，降低施工成本，降低施工对水环境污染的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，包括钢吊箱和吊挂***，所述钢吊箱包括底模、侧模和半圆端模，所述侧模包括第一侧模和第二侧模，所述底模的底部设有上层横向分配梁、下层纵向分配梁和第一承重梁，所述第一侧模固定安装于底模上端面前后两侧，所述第二侧模固定安装于底模两端并形成台阶，所述半圆端模与第二侧模固定连接，所述半圆端模和第二侧模的底部设有防水卡槽底模，所述防水卡槽底模通过连接板与底模相连接，所述防水卡槽底模中间设有桩基孔。

进一步地，所述上层横向分配梁为槽钢，按一定间距布置；所述下层纵向分配梁为双拼槽钢，按一定间距布置；所述第一承重梁为工字钢，焊接于下层纵向分配梁的两端，所述第一承重梁上设有一系列吊耳，对称布置。

进一步地，相邻第一侧模之间通过螺栓固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带；所述第一侧模通过螺栓与底模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带。

进一步地，所述第二侧模通过螺栓与第一侧模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带。

进一步地，所述半圆端模通过螺栓与第二侧模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带。

进一步地，所述防水卡槽底模通过螺栓与半圆端模、第二侧模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带。

进一步地，所述连接板安装于台阶位置，所述连接板的上端与底模焊接，下端与防水卡槽底模焊接。

进一步地，所述第一侧模、第二侧模的面板外侧采用槽钢焊制横向加劲肋。所述半圆端模的面板外侧采用槽钢焊制环向、竖向加劲肋。

进一步地，前后两侧的第一侧模、第二侧模之间设有槽钢作为内支撑。

进一步地，所述吊挂***由上横梁、第二承重梁和手拉葫芦三部分组成。

进一步地，所述上横梁为工字钢，搭设在钢平台贝雷片上作为顶部上横梁，支承手拉葫芦，并将钢吊箱荷载传递给第二承重梁。

进一步地，所述第二承重梁为钢平台两侧的钢栈桥贝雷片，作为顶部承重纵梁。

利用所述装置实施的水中混凝土系梁施工方法，具体流程为：

拆除钢平台上部钢板、工字钢→拼装钢吊箱→安装手拉葫芦→下沉钢吊箱→手拉葫芦固定→浇筑封底混凝土→抽水、内支撑安装→系梁钢筋加工、安装及侧模安装→混凝土浇筑→墩柱施工→钢吊箱拆除。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的水中混凝土系梁钢吊箱，采用模块化设计，有利于现场施工，能大大提高施工效率，从而缩短施工工期和节约成本，同时可循环利用；箱体两端的半圆端模与底模，采用台阶式设计，在结构式上形成高差，封底止水只需要半圆端模处进行混凝土浇筑，能减少材料的消耗，符合减碳排放的发展理念。

本实用新型利用防水卡槽底模和防水端模，减少封底混凝土用量；采用水上拼装，整体安装模板，能提升施工速度和模板周转频率，缩短施工工期，能降低施工成本，降低施工对水环境污染。

附图说明

图1 为本实用新型的水中混凝土系梁钢吊箱的俯视图；

图2 为图1所示水中混凝土系梁钢吊箱的主视图；

图3 为本实用新型之水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置结构示意图；

图中：1、底模，1-1、上层横向分配梁，1-2、下层纵向分配梁，1-3、第一承重梁，2、侧模，2-1、第一侧模，2-2、第二侧模，3、半圆端模，4、防水卡槽底模，5、连接板，6、桩基孔，7、上横梁，8、第二承重梁，9、手拉葫芦。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1-图3，一种水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，包括钢吊箱和吊挂***，所述钢吊箱包括底模1、侧模2和半圆端模3，所述侧模2包括第一侧模2-1和第二侧模2-2，所述底模1的底部设有上层横向分配梁1-1、下层纵向分配梁1-2和第一承重梁1-3，所述第一侧模2-1固定安装于底模1上端面前后两侧，所述第二侧模2-2固定安装于底模1两端并形成台阶，所述半圆端模3与第二侧模2-2固定连接，所述半圆端模3和第二侧模2-2的底部设有防水卡槽底模4，所述防水卡槽底模4通过连接板5与底模1相连接，所述防水卡槽底模4中间设有桩基孔6。

本实施例中，所述底模1由三块钢板组合焊接而成。所述上层横向分配梁1-1为槽钢，按一定间距布置。所述下层纵向分配梁1-2为双拼槽钢，按一定间距布置。所述第一承重梁1-3为工字钢，焊接于下层纵向分配梁1-2的两端。所述第一承重梁1-3上设有一系列吊耳，对称布置。

本实施例中，所述第一侧模2-1为六块，相邻第一侧模2-1之间通过螺栓固定连接，且在接缝处设置3mm厚橡胶止水带，确保钢吊箱完整封闭，不漏水。所述第一侧模2-1通过螺栓与底模1固定连接，且在接缝处设置3mm厚橡胶止水带，确保钢吊箱完整封闭，不漏水。

本实施例中，所述第二侧模2-2为四块，所述第二侧模2-2通过螺栓与第一侧模2-1固定连接，且在接缝处设置3mm厚橡胶止水带，确保钢吊箱完整封闭，不漏水。

本实施例中，所述半圆端模3为二块，所述半圆端模3通过螺栓与第二侧模2-2固定连接，且在接缝处设置3mm厚橡胶止水带，确保钢吊箱完整封闭，不漏水。

本实施例中，所述防水卡槽底模4通过螺栓与半圆端模3、第二侧模2-2固定连接，且在接缝处设置3mm厚橡胶止水带，确保钢吊箱完整封闭，不漏水。

本实施例中，所述连接板5安装于台阶位置，所述连接板5的上端与底模1焊接，下端与防水卡槽底模4焊接。所述连接板5为钢板，高度0.5m，厚度6mm。

本实施例中，所述第一侧模2-1、第二侧模2-2的面板外侧采用槽钢焊制横向加劲肋。

本实施例中，所述半圆端模3的面板外侧采用槽钢焊制环向、竖向加劲肋，确保整体刚度和强度。

本实施例中，前后两侧的第一侧模2-1、第二侧模2-2之间设有槽钢作为内支撑，确保侧壁受力稳定性。

本实施例中，所述第二侧模2-2、半圆端模3底部低于系梁底50cm；半圆端模3底部的防水卡槽底模4与钢护筒预留5cm间隙，便于桩基孔偏位时调整。半圆端模3与钢护筒缝隙处采用50cm混凝土封底止水，封底混凝土采用C30水下细石混凝土。

本实施例中，所述吊挂***由上横梁7、第二承重梁8和手拉葫芦9三部分组成。

本实施例中，所述上横梁7为工字钢，搭设在钢平台贝雷片上作为顶部上横梁，支承手拉葫芦，并将钢吊箱荷载传递给第二承重梁。

本实施例中，所述第二承重梁8为钢平台两侧的钢栈桥贝雷片，作为顶部承重纵梁。

本实施例中，采用10个5T手拉葫芦，用于牵引调整钢吊箱高程、模板装拆。

利用所述装置实施的水中混凝土系梁施工方法，具体流程为：

拆除钢平台上部钢板、工字钢→拼装钢吊箱（防水卡槽底模、侧模、半圆端模）→安装手拉葫芦→下沉钢吊箱→手拉葫芦固定→浇筑封底混凝土→抽水、内支撑安装→割除钢护筒、桩头凿除→系梁钢筋加工、安装及侧模安装→混凝土浇筑→墩柱施工→钢吊箱拆除。

拼装钢吊箱，具体注意事项如下：

首先，钢吊箱应在加工厂进行试拼装，组装好确定无误后，拆卸分片运输至施工现场。

钢吊箱底模拼装所用的支承平台应测量找平；发生变形的钢构件应在组拼前进行矫正。

钢吊箱侧模应先试拼并经检查符合要求后，方可正式焊接块段拼缝；组拼前应彻底清除连接接触面和焊缝边缘每边30mm范围内铁锈、氧化皮、毛刺、污垢等，并露出钢材金属光泽；钢吊箱组拼应分区对称进行，并及时进行测量复核，防止拼装误差单侧累积超过规定值。

工地焊接前应准备临时工作架、焊接设备、焊接电源、焊接材料、通风设备、CO₂焊所用防风棚架。焊接作业时应满足风力<5级，温度≥5°C，湿度≤80%等环境要求，雨天不得焊接，否则应采取措施。

钢吊箱的拼装按步骤在钢栈桥临时平台上完成，先逐块拼装底模，采用焊接拼接成整块，然后吊装侧模和半圆端模。侧模与底模之间，侧模与侧模之间，侧模与半圆端模之间，采用高强螺栓连接紧固，缝隙处内贴3mm橡胶止水带堵漏，整个吊箱一次拼装完毕。

对组拼好的钢吊箱进行全面的检查、调整，看是否有遗漏的螺栓，并进行补充。对发现侧模刚度不够时，应急时进行加固，避免模板在抽水后模板发生扭曲。

钢吊箱每个分块加工完成后，应对焊缝进行煤油渗透试验。即用刷子在焊缝两侧刷上石灰水，待其干后在围堰内侧焊缝刷上煤油，等30～60分钟后察看围堰外侧是否有煤油渗透痕迹，无渗透即为合格。

试验检查不合格的部位应进行补焊并报告监理工程师，补焊后还须进行复验，合格后才能进入下到工序。确保钢吊箱壁板整体密水性能。

下沉钢吊箱，具体注意事项如下：

钢吊箱下沉倾斜与否和钢吊箱的制作和测量有直接关系，所以在钢吊箱下沉之前，先对水深和水库底标高进行复核测量。为钢吊箱吊放时可能出现的倾斜和钢吊箱的制作时所提前采取措施作为充分的数字依据。测量时所用的测量绳、锤球、要有足够的重量，在测量时要保证不会因水位影响测量结果的准确。

钢吊箱采用一次整体下放方案，钢吊箱沉放时现场各级指挥员均应由富有实践经验的特种作业人员负责担任。

钢吊箱整体下放过程中，各吊点的安全性、可靠性得必须保证，确保各吊点的受力分配均匀一致，对钢吊箱吊点处的结构强度和刚度要求较高。若其强度和刚度达不到要求，使得钢吊箱结构破坏。支撑横梁呈偏心受压状态，一旦吊点处的支撑横梁的变形大，势必使得钢丝绳与壁板接触，影响钢吊箱的下放。

钢吊箱下沉分二个阶段，各阶段都必须使用全站仪和水准仪进行钢吊箱中线和标高的检查，保证钢吊箱下沉过程中不倾斜、不扭转、不偏移，钢吊箱下沉高度满足封底混凝土和系梁设计标高。

第一阶段：

（1）检查钢吊箱平面度及垂直度满足初步定位要求，焊缝质量和有无渗漏。

（2）做好围堰平面定位控制点及高程控制标尺。

（3）检查钢吊箱底模、手拉葫芦是否安全可靠，有无故障。

第二阶段：

下沉准备工作就绪后，由指挥人员统一下令指挥，吊车同步起吊，使其各吊点受力均匀一致。随时检查各构件及起吊钢丝绳受力情况，确保各工作部件在安全情况下工作，方可确定继续下放钢吊箱；吊车缓慢均匀下沉钢吊箱至水面，复核钢吊箱标高、中线，确保与设计一致后，继续下沉。

钢吊箱此时水透过渗入箱内，由于缝隙较小，渗水小且慢，为减小钢吊箱浮力，待吊箱内水面标高与库区水位持平后继续下沉吊箱，停顿间隙，全站仪和水准仪检查中线，标高。

钢吊箱下沉过程中，通过手拉葫芦对钢吊箱的标高进行调整，确保钢吊箱下沉至设计高程。

当下沉高程符合设计要求时，立即对钢吊箱位置、倾斜度进行复测。锁定手拉葫芦。

注意事项：

（1）钢吊箱各吊点应同步、缓慢升降，避免钢吊箱受扭；

（2）钢吊箱底距设计标高1.0m时，应对钢吊箱进行精确定位后下沉至设计标高；

（3）钢吊箱下沉就位后，应对钢吊箱位置、倾斜度进行复测。

浇筑封底混凝土，具体注意事项如下：

一般要求：

1）钢吊箱下沉至设计标高，通过水下浇筑的方式对钢吊箱端模底部进行封底。封底混凝土采用垂直导管法浇筑水下封底混凝土。

2）封底的过程中，要特别注意端模混凝土的密实性。封底混凝土厚度为50cm，封底混凝土采用C30水下细石混凝土，保证封底混凝土40～60 min达到要求强度，为保证混凝土的流动性，坍落度控制在18-22cm之间其和易性等必须满足施工工艺要求。浇注前尽量保持箱内外水位差一致。

3）封底混凝土采用C30水下细石混凝土。采用中心集料斗浇注封底混凝土，封底混凝土浇筑顺序为：从两端模同时浇筑法进行施工。

封底前的准备工作：

在对钢吊箱防水卡槽底模与钢护筒之间缝隙进行封堵之前，由专业施工人员对钢护筒外壁的杂物进行清理，保证封底混凝土与钢护筒之间的握裹力。并对钢吊箱防水卡槽底模上的沉淀物进行清除。

封底混凝土浇筑：

封底混凝土质量是封底成功的关键，严格控制混凝土的和易性、流动性及稳定性。在封底混凝土浇筑过程中，根据具体情况，对混凝土配合比进行调整，使混凝土的各项指标均满足封底混凝土的质量要求。

混凝土由拌和站集中拌制供应。采用导管加漏斗的方式进行浇筑，封底前在浇筑小漏斗内涂抹黄油，导管底口安放在距底模20～30cm处，浇筑时确保连续、不间断进行。

过程中应及时测量水下混凝土的标高，及时复核混凝土方量，防止钢吊箱防水卡槽底模开裂或脱开侧模、防水卡槽底模与钢护筒之间堵塞不严实等造成的封底混凝土漏掉情况发生。

封底混凝土厚度0.5m，为保证导管有一定埋深，混凝土灌注顺利时，一般不随便提升导管，即使需要提管，每次提升的高度都严格控制导管的埋深不小于20cm。

封底过程中应确保钢吊箱内外水位差基本一致，保证封底混凝土不受水头压力作用而破坏。

混凝土浇筑临近结束时，全面测出混凝土面标高，根据测量结果，对混凝土面标高偏低的测点附近的导管增加灌注量，直至所测结果满足设计要求。当所有测点的标高满足控制要求后，结束封底混凝土灌注。

抽水、内支撑安装，具体注意事项如下：

待封底混凝土强度达到90％后，方可进行钢吊箱内抽水。采用边抽水边安装内支撑。钢吊箱围堰抽水时，应加强对围堰侧板和吊杆***的观测。侧板有渗漏时应采用棉纱、桐油、灰膏等材料堵漏。

内支撑是承受侧模传递的荷载，防止侧模变形。每道水平支撑在焊接时应在同一水平面上，确保受力传递的平衡；焊接过程中应将内支撑焊接牢固，同时减少内支撑的自由长度。

在一边安装内支撑的同时一边抽水，抽水时对吊箱的上浮情况进行监控，为安全期间，在向外抽水的同时，要备有水泵。一旦钢吊箱有大的结构变化，立即向围堰内抽水，恢复内外平衡。

割除钢护筒，具体注意事项如下：

待钢吊箱内抽水排干后，清理基底表面淤泥及浮渣，检查钢吊箱四周是否有漏水情况，找出原因，及时进行处理。

检查钢吊箱没有漏水情况后，对桩基孔口钢护筒进行切割、加固。

桩头凿除采用环切法，测量在桩头上标出桩顶高度，环切法切割线在桩顶标高以上10cm处，防止桩头凿低。在切割线处采用切割机进行环切，深度至钢筋，利用风镐全部剥离环切线以上钢筋外混凝土保护层；将钢筋稍微向外侧掰弯，利于后续施工。

栈桥防护栏施工，具体注意事项如下：

在钢栈桥为便于水中系梁施工的范围内设置安全栏杆，栏杆高1.2m，立杆采用10#槽钢，间距2.0m，焊在钢栈桥钢板上；横杆采用Φ48×3.5mm钢管，间距60cm。栏杆采用红、白反光纸，每200mm一道。两侧栏杆满布密目式安全网，以防止人员掉落。

系梁钢筋加工、安装及侧模安装，具体注意事项如下：

钢筋主筋焊接采用双面搭接焊，焊缝长度大于5d，下料时使接头50％错开不小于35d且不小于50cm；钢筋的绑扎接头的末端距离钢筋弯折处的距离，不小于10d，接头不位于构件的最大弯矩处。钢筋绑扎时，除设计有特殊规定外，箍筋与主筋垂直，钢筋搭接处，在其中心和两端用铁丝扎牢。

混凝土浇筑，具体注意事项如下：

该桥所需混凝土均有由集中拌和站供应，用混凝土罐车运输至施工现场。混凝土浇筑时振动棒快插慢拔，防止欠振和漏振，检查模板有无缝隙、漏浆。

浇筑混凝土采用混凝土罐车配备溜槽进行浇注，施工时严格控制混凝土的原材料选用，浇注混凝土时，严格控制混凝土的坍落度。

混凝土用振动棒振捣密实，混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

混凝土浇注时设专人检测模板，检查变形、保护层等，发现问题及时采取措施。

墩柱施工，具体注意事项如下：

待系梁混凝土强度达到一定强度后，安装墩柱模板，浇筑墩柱混凝土。

钢吊箱拆除，具体注意事项如下：

钢吊箱拆除前应先在侧模上开连通孔，使内外水头差为零，拆除应按先上后下、先支撑后侧板的顺序进行。

待系梁墩柱模板支架拆除完毕后，系梁混凝土强度满足设计要求，固定好底模钢丝绳，放松手拉葫芦，拆除端模；再拆除中间内支撑后拆除侧模；最后拆除底模和承重梁。

Claims (9)

1.水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：包括钢吊箱和吊挂***，所述钢吊箱包括底模、侧模和半圆端模，所述侧模包括第一侧模和第二侧模，所述底模的底部设有上层横向分配梁、下层纵向分配梁和第一承重梁，所述第一侧模固定安装于底模上端面前后两侧，所述第二侧模固定安装于底模两端并形成台阶，所述半圆端模与第二侧模固定连接，所述半圆端模和第二侧模的底部设有防水卡槽底模，所述防水卡槽底模通过连接板与底模相连接，所述防水卡槽底模中间设有桩基孔。

2.根据权利要求1所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：所述上层横向分配梁为槽钢，按一定间距布置；所述下层纵向分配梁为双拼槽钢，按一定间距布置；所述第一承重梁为工字钢，焊接于下层纵向分配梁的两端，所述第一承重梁上设有一系列吊耳，对称布置。

3.根据权利要求1或2所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：相邻第一侧模之间通过螺栓固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带；所述第一侧模通过螺栓与底模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带；所述第二侧模通过螺栓与第一侧模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带；所述半圆端模通过螺栓与第二侧模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带；所述防水卡槽底模通过螺栓与半圆端模、第二侧模固定连接，且在接缝处设置橡胶止水带。

4.根据权利要求1或2所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：所述连接板安装于台阶位置，所述连接板的上端与底模焊接，下端与防水卡槽底模焊接。

5.根据权利要求1或2所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：所述第一侧模、第二侧模的面板外侧采用槽钢焊制横向加劲肋；所述半圆端模的面板外侧采用槽钢焊制环向、竖向加劲肋。

6.根据权利要求1或2所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：前后两侧的第一侧模、第二侧模之间设有槽钢作为内支撑。

7.根据权利要求1或2所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：所述吊挂***由上横梁、第二承重梁和手拉葫芦三部分组成。

8.根据权利要求7所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：所述上横梁为工字钢，搭设在钢平台贝雷片上作为顶部上横梁，支承手拉葫芦，并将钢吊箱荷载传递给第二承重梁。

9.根据权利要求7所述的水中轻便可循环混凝土系梁钢吊箱施工装置，其特征在于：所述第二承重梁为钢平台两侧的钢栈桥贝雷片，作为顶部承重纵梁。