支座板施工控制装置及使用这种装置的预制梁施工方法

技术领域

本发明涉及预制梁施工领域。更具体地说，本发明涉及一种支座板施工控制装置及使用这种装置的预制梁施工方法。

背景技术

在箱梁预制过程中，需要在底模上预埋支座板，并且支座板的定位精度直接影响后续预制梁的架设。支座板背离底模的一侧通常固定设置有多个预埋套筒，并且支座板上开设有与预埋套筒连通的螺栓孔，在梁体混凝土浇筑过程中混凝土浆液容易通过支座板于底模之间的间隙进入预埋套筒内，影响后续桥梁支座安装。在梁体混凝土浇筑后的预应力张拉工序中，预应力张拉过程中梁体混凝土会收缩，并向支座板施加作用力使其相对于底模发生位移。现有技术中支座板预埋最常用的施工方法是在箱梁主体结构钢筋吊装之前用将支座板通过螺栓连接或焊接的方式固定在底模上。其中焊接方式，即为将支座板电焊在预制梁底模上，这种方式主要靠测量摆放至设计位置，定位精度以及效率都较低，也无法解决混凝土浆液进入预埋套筒内的问题，并且在预应力张拉工序之前难以解除二者之间的固定连接，从而限制了梁体的收缩，影响预制梁的施工质量。而螺栓连接的方式，将支座板用螺栓固定在底模上，此种方式需要在支座板上额外开孔，也无法解决混凝土浆液进入预埋套筒内的问题，在预应力张拉工序中，需要松开底模底部的螺母，并将螺栓露出底模部分凿断，但这种方式并不能完全解除对支座板的位移限制。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种支座板施工控制装置，包括：

支座板，其下方设置有底模；所述支座板远离所述底模的一侧固定设置有多个预埋套筒；所述支座板上对应各所述预埋套筒均开设有预埋螺栓孔；所述底模上对应各所述预埋螺栓孔开设有定位通孔，所述定位通孔的直径大于所述预埋螺栓孔；

制梁台座，其用于放置所述底模和所述支座板；所述制梁台座上对应各所述定位通孔开设有凹槽，各所述凹槽内均设置有定位组件；所述定位组件包括定位柱和弹性件，所述弹性件的一端与所述凹槽的内底部固定连接，另一端与所述定位柱的底部固定连接，所述定位柱的顶部设置有球头件；在所述弹性件作用下所述球头件穿过对应的所述定位通孔，并部分伸入所述预埋螺栓孔。

优选的是，还包括止浆组件，其包括止浆垫和折叠装置；所述止浆垫的直径不小于所述预埋螺栓孔的直径，且与所述球头件的顶部活动连接；所述球头件和所述定位柱的中心开设有上下贯通的通槽，所述折叠装置设置在所述凹槽内，用以将所述止浆垫折叠后收入所述通槽内。

优选的是，所述止浆垫由两个半圆垫拼接形成，两个所述半圆垫底部分别固定设置有半圆形的支撑板，所述支撑板的直径与所述预埋螺栓孔的直径相同。

优选的是，所述折叠装置包括：

立柱，其竖直设置在所述通槽内；

两个对称设置所述立柱两侧的第一滑槽件，所述第一滑槽件斜向下设置，且较高的一端与所述立柱的顶部固定连接；所述第一滑槽件上沿其长度方向开设有第一滑槽，两个所述支撑板的底部分别设置有第一滑杆，一个所述第一滑杆对应沿一个所述第一滑槽滑动；

传动装置，其通过支撑架设置在所述定位柱和所述立柱之间，用以将所述定位柱的向下运动传递给所述立柱；所述支撑架固定设置在所述凹槽内。

优选的是，还包括对应设置两个所述支撑板底部的第二滑槽件，所述第二滑槽件上沿其长度方向开设有第二滑槽，所述第二滑槽件的纵轴线与所述半圆垫的直线边垂直；所述球头件上对应两个所述第二滑槽件分别开设有容置槽，所述通槽的顶部对应两个所述第二滑槽件分别设置有第二滑杆，一个所述第二滑杆对应沿一个所述第二滑槽滑动。

优选的是，所述传动装置包括：

两组第一齿条，二者对称设置所述通槽的内壁的底端；

两组第二齿条，二者分别对应两组所述第一齿条设置所述立柱的底端；

一组所述第一齿条与对应的所述第二齿条之间分别设置有调速齿轮组，所述调速齿轮组与所述支撑架转动连接，用以将所述定位柱的向下运动传递给所述立柱，且使所述立柱的下移速度大于所述定位柱的下移速度。

本发明还有一个目的是提供一种使用所述支座板施工控制装置的预制梁施工方法，包括以下步骤：

S1、在制梁台座上的各所述凹槽内安装所述定位组件和所述止浆组件，然后在制梁台座上安装底模，使各所述定位组件的球头件对应伸出底模上的各所述定位通孔，然后在底模上涂刷脱模剂；

S2、在底模上安装支座板，使各所述定位组件的球头件对应伸入支座板上的各所述预埋螺栓孔内；

S3、绑扎梁体钢筋骨架及保护层垫块，安装梁体预埋件以及预应力管道定位成型；

S4、安装端模和侧模，然后吊装桥面板钢筋以及安装桥面预埋件；

S5、梁体混凝土浇筑及养护，梁体混凝土强度满足要求后依次拆除侧模和端模；

S6、在预应力管道内穿入预应力钢束，进行预应力张拉；

S7、预应力管道压浆、封锚及养护；

S8、梁体防水层和保护层施工，质检合格后移梁入库。

优选的是，步骤S6中，在进行预应力张拉过程中梁体的收缩向各所述定位组件的球头件施加的作用力使各所述定位柱下移至所述球头件离开对应的所述预埋螺栓孔，同时所述传动装置带动所述立柱下移，进而带动两个所述半圆垫合拢，并收入所述通槽内。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明提供的支座板施工控制装置，安装支座板时，通过将各预埋螺栓孔分别对准各定位装置的球头件并将各球头件卡入各所述预埋螺栓孔内，实现对支座板的精准定位以及快捷安装，且无需在支座板上额外开孔，不影响支座板自身的强度。并且在弹性件的作用下，球头件部分伸入预埋螺栓孔封闭对应的预埋螺栓孔，防止梁体混凝土施工时，混凝土浆液从支座板和底模之间的间隙进入预埋螺栓孔内。在预制梁体后续的预应力张拉工序中，定位组件可以自动解除支座板和底模之间在水平方向的位移限制，支座板可以相对于底模移动，避免对张拉工序产生影响，进而影响预制梁的施工质量，并且无需人工操作干预，有效提高了预制梁的施工效率。

2、本发明提供的支座板施工控制装置，通过止浆垫和折叠装置构成的止浆组件确保对各预埋螺栓孔的封闭效果，并在定位柱下移过程中，将止浆垫折叠后完全收入球头件和定位柱内的通槽内，不会对预应力张拉工序中对支座板的位移造成限制。

3、本发明提供的预制梁施工方法，通过所述支座板施工控制装置，同时实现了支座板的精准定位和快速安装、防止混凝土浆液进入支座板的预埋螺栓孔内以及支座板和底模之间在水平方向的位移限制的自动解除，确保了预制梁的施工质量，有效提高了预制梁的施工效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述支座板施工控制装置的截面结构示意图；

图2为图1的A处局部放大图；

图3为本发明所述球头件的俯视图；

图4为本发明所述止浆垫的俯视图；

图5为本发明所述止浆组件的截面结构示意图；

图6为本发明所述止浆垫完全收入所述桶槽时的结构示意图；

图7为本发明所述第一滑槽件和所述第二滑槽件的俯视图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种支座板施工控制装置，包括：

支座板3，其下方设置有底模2；所述支座板3远离所述底模2的一侧固定设置有多个预埋套筒4；所述支座板3上对应各所述预埋套筒4均开设有预埋螺栓孔31；所述底模2上对应各所述预埋螺栓孔31开设有定位通孔21，所述定位通孔21的直径大于所述预埋螺栓孔31；

制梁台座1，其用于放置所述底模2和所述支座板3；所述制梁台座1上对应各所述定位通孔21开设有凹槽11，各所述凹槽11内均设置有定位组件5；所述定位组件5包括定位柱51和弹性件52，所述弹性件52的一端与所述凹槽11的内底部固定连接，另一端与所述定位柱52的底部固定连接，所述定位柱52的顶部设置有球头件511；在所述弹性件52作用下所述球头件511穿过对应的所述定位通孔21，并部分伸入所述预埋螺栓孔31。

在上述技术方案中，安装所述支座板之前先将所述定位组件5安装至各所述凹槽11内，然后在所述制梁台座1上安装所述底模2时，使各所述定位组件5的球头件511伸入底模2上的各所述定位通孔211内。安装所述支座板31时，通过将各所述预埋螺栓孔31分别对准各所述球头件511并将各所述球头件511卡入各所述预埋螺栓孔31内，实现对所述支座板31的精准定位以及快捷安装。并且在所述弹性件51的作用下，所述球头件511部分伸入所述预埋螺栓孔31封闭所述预埋螺栓孔31，防止梁体混凝土施工时，混凝土浆液从所述支座板3和所述底模2之间的间隙进入预埋套筒4内。在预制梁体后续的张拉工序中，梁体在张拉力作用下会发生收缩，此时所述球头件511在收缩力作用下克服所述弹性件52的作用力下移回缩至所述定位通孔21内，因此在张拉工序中，所述定位组件5可以自动解除所述支座板3和所述底模2之间在水平方向的位移限制，所述支座板3可以相对于所述底模2移动，避免对张拉工序产生影响，进而影响预制梁的施工质量。参照图1和图2，具体地，所述球头件511可以为半球形结构，其直径与所述定位柱51的直径相同，二者可以为一体成型结构。

为进一步确保所述球头件511对所述预埋螺栓孔31的封闭性能，在另一种实施例中，所述支座板施工控制装置还包括止浆组件6，其包括止浆垫61和折叠装置62；所述止浆垫61的直径不小于所述预埋螺栓孔21的直径，且与所述球头件511的顶部活动连接；所述球头件511和所述定位柱51的中心开设有上下贯通的通槽512，所述折叠装置62设置在所述凹槽11内，用以将所述止浆垫61折叠后收入所述通槽512内。所述止浆垫61可以选用常规使用的密封用橡胶垫，较优地，所述止浆垫61的直径略大于所述预埋螺栓孔21的直径，此时所述止浆垫61易于放置于所述预埋螺栓孔21内且可以保证密封效果。参照图2和图3，所述通槽512为从所述球头件511和所述定位柱51的中心上下贯通设置，其形状和尺寸可以根据所述止浆垫61的尺寸开设，满足所述止浆垫61完全收入所述通槽512内即可，避免在张拉工序中所述止浆垫61影响所述支座板3相对于所述底模2的移动。

在另一种实施例中，如图4所示，所述止浆垫61由两个半圆垫611拼接形成，两个所述半圆垫611底部分别固定设置有半圆形的支撑板612，所述支撑板612的直径与所述预埋螺栓孔31的直径相同。当需要折叠时，通过所述折叠装置62将两个所述半圆垫611合拢，即将所述止浆垫61对折。考虑到所述止浆垫61的柔性，通过所述支撑板612在下方支撑所述半圆垫611，并在折叠过程中带动所述半圆垫611合拢。参照图5，为便于所述止浆垫61的折叠，两个所述半圆垫611相邻的直边可设置为斜面。

在另一种实施例中，所述折叠装置62包括：

立柱621，其竖直设置在所述通槽512内；

两个对称设置所述立柱两侧的第一滑槽件628，所述第一滑槽件628斜向下设置，且较高的一端与所述立柱621的顶部固定连接；所述第一滑槽件628上沿其长度方向开设有第一滑槽，两个所述支撑板612的底部分别设置有第一滑杆629，一个所述第一滑杆629对应沿一个所述第一滑槽滑动；

传动装置，其通过支撑架624设置在所述定位柱51和所述立柱621之间，用以将所述定位柱51的向下运动传递给所述立柱621；所述支撑架624固定设置在所述凹槽内。

如图5所示，在张拉工序之前，所述立柱621的顶面与所述球头件511的顶面平齐，此时两个所述第一滑杆629位于所述第一滑槽件628的最高端，两个所述半圆垫611均水平设置，共同拼接成所述止浆垫61，用以封闭所述预埋螺栓孔31。在梁体张拉时，所述定位柱51受力下移时，通过所述传动装置同时带动所述立柱621下移，此时两个所述半圆垫611的直边首先下移带动，两个所述半圆垫611边下移边合拢，并最终完全收入所述通槽512内。所述半圆垫611下移过程中，所述第一滑杆629同时沿所述第一滑槽移动，参照图6，当所述止浆垫61完全对折且收入所述通槽512内时所述第一滑杆629处于所述第一滑槽件的最低端。

进一步地，如图5～图7所示，为确保所述止浆垫61的稳定折叠，所述折叠装置6还包括对应设置在两个所述支撑板612底部的第二滑槽件626，所述第二滑槽件626上沿其长度方向开设有第二滑槽，所述第二滑槽件626的纵轴线与所述半圆垫611的直边垂直；所述球头件511上对应两个所述第二滑槽件626分别开设容置槽513，所述通槽512的顶部对应两个所述第二滑槽件626分别设置有第二滑杆627，一个所述第二滑杆627对应沿一个所述第二滑槽滑动。当两个所述半圆垫611处于水平状态时，所述第二滑杆627处于所述第二滑槽件626靠近所述立柱621的一端；所述止浆垫61折叠时，所述第二滑槽件626随所述支撑板612一同向所述立柱621的方向转动并下移，参照图6，当所述止浆垫61完全对折且收入所述通槽512内时，所述第二滑杆627处于所述第二滑槽件的另一端。所述容置槽513的宽度与所述第二滑槽件626的尺寸相配合，使所述第二滑槽件626在水平状态时恰好可卡入所述容置槽513内。

在另一种实施例中，所述传动装置包括：

两组第一齿条622，二者对称设置所述通槽512的内壁的底端；

两组第二齿条625，二者分别对应两组所述第一齿条622设置在所述立柱的底端；

一组所述第一齿条622与对应的所述第二齿条625之间分别设置有调速齿轮组623，所述调速齿轮组623与所述支撑架624转动连接，用以将所述定位柱51的向下运动传递给所述立柱621，且使所述立柱621的下移速度大于所述定位柱51的下移速度。

通过所述第一齿条622和所述第二齿条625分别与所述调速齿轮组623之间的啮合传动，将所述定位柱51的向下运动传递给所述立柱621，使得所述定位柱51下移时，所述立柱621可以同时下移。并且考虑到所述止浆垫61的直径大于所述球头件511伸入所述预埋螺栓孔31的高度，因此为了使所述球头件511完全脱离所述预埋螺栓孔31时，所述止浆垫61同时或者已经完全收入所述桶槽512内，设置所述调速齿轮组623以使所述立柱621的下降速度需大于所述定位柱51的下降速度。具体地，参照图5，所述调速齿轮组623可以包括与所述第一齿条622啮合的小齿轮一、与小齿轮一同轴设置的大齿轮以及同时与大齿轮和所述第二齿条625啮合的小齿轮二构成，小齿轮一、大齿轮和小齿轮二分别通过转轴与所述支撑架624转动连接，具体使用时可以根据传动比需求选定各齿轮的直径、齿数、齿距等参数。

本发明还提供一种使用所述支座板施工控制装置的预制梁施工方法，包括以下步骤：

S1、在制梁台座1上的各所述凹槽11内安装所述定位组件5和所述止浆组件6，然后在制梁台座1上安装底模2，使各所述定位组件5的球头件511对应伸出底模2上的各所述定位通孔21，然后在底模2上涂刷脱模剂；

S2、在底模2上安装支座板3，使各所述定位组件5的球头件511对应伸入支座板3上的各所述预埋螺栓孔31内；

S3、绑扎梁体钢筋骨架及保护层垫块，安装梁体预埋件以及预应力管道定位成型；

S4、安装端模和侧模，然后吊装桥面板钢筋以及安装桥面预埋件；

S5、梁体混凝土浇筑及养护，梁体混凝土强度满足要求后依次拆除侧模和端模；

S6、在预应力管道内穿入预应力钢束，进行预应力张拉；

S7、预应力管道压浆、封锚及养护；

S8、梁体防水层和保护层施工，质检合格后移梁入库。

在上述技术方案中，各所述凹槽11、所述预埋螺栓孔31和所述定位通孔21均在制梁台座、底模以及支座板制造时完成。首先在各所述凹槽11内安装所述定位组件5和所述止浆组件6，在步骤S1和步骤S2中通过所述定位组件5实现支座板3的精准定位和快速安装，此时两个所述半圆垫611呈水平状态置于所述球头件511的顶面，并与所述球头件511一起对所述预埋螺栓孔311进行封闭，避免步骤S5中浇筑混凝土时，浆液通过支座板3与底模2之间的间隙进入所述预埋螺栓孔内，进而进入所述套筒内，影响后序桥梁支座的安装。

进一步地，在传统支座板和底模的连接方式下，梁体预应力张拉前必须先解除二者之间的固定连接，以取消对支座板随梁体位移的限制。但本发明所述提供的所述支座板施工控制装置可在预应力张拉时自动解除对支座板的位移限制，具体地，步骤S6中，在进行预应力张拉过程中梁体混凝土的收缩向各所述定位组件5的球头件511施加的作用力使各所述定位柱51下移至所述球头件511离开对应的所述预埋螺栓孔31，同时所述传动装置带动所述立柱621下移，进而带动两个所述半圆垫611合拢，并收入所述通槽512内。

梁体预应力张拉完成后，进行预应力管道压浆、封锚以及养护，然后依次进行梁体防水层和保护层施工及养护，经产品质量检验合格后移梁入库，完成预制梁施工。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。