一种模板支架预拼装平移结构及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种模板支架预拼装平移结构及其工作方法，应用在建筑结构、桥涵结构等模板施工技术领域。

背景技术

公知的，随着城市基本建设的蓬勃发展，因为城市规划和发展需要，一些建筑结构需要被拆除或移走，新建的建筑结构因城市整体规划的需要而“五颜六色，其形不一”，尤其是现代桥梁融入城市规划、地形、文化内涵、地方特色等元素后，立面和平面上形成了各式各样的形状，或平顺优美、或波浪起伏、或双层甚至三层曲线富有层次感，而这些结构均为现浇结构，对技术、工期、资源投入也有了更高的要求，传统“零存零取”的施工方式需要模板重复安拆、一次性使用施工方法效率低工期难以保证且损耗大，如遇工期紧的项目只能通过更多的资源投入才能满足项目总体工期要求，然而施工周期往往需要跨越一个或两个台风季，如遇台风、瀑雨或水系排洪等临时需要，越多的投入也代表着越多的风险。

有公告号为CN104141383B的发明专利公开了一种贝雷梁悬吊模板支撑体系及其施工工法，并具体公开了在增建层上部预先架设贝雷梁模板支撑体系悬吊系统，下铺设模板支架操作平台；但其解决的技术问题是不占用施工场地,适用于钢筋混凝土或型钢组合结构的空中连廊、高大中庭及转换层工程现浇混凝土施工，尤其适用于不与原结构发生受力关系的加建工程，显现独特优势，并未解决上述提出的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种模板支架预拼装平移结构及其工作方法，充分利用盘扣架等支架体系规格统一、装拆方便、安全性好的特点，事先预拼装再定向平移就位实现模板支架的“整存整取”，提高效率、降低能耗，争取更多时间用于整体线型的精心打磨和施工质量控制，能够有效控制工期和造价、减少资源投入、降低损耗，同时确保结构线形、施工质量均符合设计要求。

本发明的技术方案如下：

一种模板支架预拼装平移结构，包括若干述竖直设置的模板支架主楞，模板支架主楞上均匀分布有若干横置的模板支架次楞，模板支架次楞的顶部设置有脱模地板革，模板支架主楞与盘扣架固定连接；模板支架上还设有若干道水平杆，水平杆的下方设有悬挂钢管，悬挂钢管下方悬挂有若干个高频振动器，高频振动器与其下方设置的工字钢横梁之间设有隔震橡胶垫；工字钢横梁上固定有贝雷梁，贝雷梁上铺设槽钢，槽钢上连接有盘扣架，贝雷梁、盘扣架、工字钢横梁整体固定连接；所述工字钢横梁的下方设有移动装置，移动装置设置在型钢横移轨道上，型钢横移轨道上设有两道角钢将移动装置限制在型钢横移轨道内；工字钢横梁的两端安装有架体平移预埋件，架体平移预埋件通过动滑轮和牵引钢丝绳的共同作用将引牵动力均匀的分布在工字钢横梁两端；所述型钢横移轨道的一端设置定滑轮基座并安装定滑轮，型钢横移轨道端头的下方安装有牵引动力设备基座和牵引动力设备，牵引动力设备基座后方安装设备基座加固预埋件，设备基座加固预埋件通过螺栓固定在型钢横移轨道上，设备基座加固预埋件与牵引动力设备基座之间采用设备基座加固钢丝绳连接。

所述移动装置为平移滚轮或可升降坦克车，每个平移滚轮或可升降坦克车均设置有前后滚轮限位。

所述各组贝雷梁之间应采用U型螺栓固定或通过焊接固定，贝雷梁上铺设的槽钢采用U型螺栓或焊接固定。

所述盘扣架通过四个方位点焊与槽钢固定连接。

所述脱模地板革通过其底部的胶合板模板与模板支架次楞连接。

所述模板支架主楞固定在盘扣架的顶托上，模板支架主楞与盘扣架的空隙采用三角木楔嵌紧。

一种模板支架预拼装平移结构的工作方法，具体施工步骤如下：

S1：在模板支架次楞的顶部设置脱模地板革，使整个模板支架与混凝土完全隔离，以确保模板支架卸落后顶部为自由状态；

S2：将脱模地板革下部的胶合板模板固定在模板支架次楞上，模板支架次楞固定在经过工厂加工的模板支架主楞上，将模板支架主楞固定在盘扣架的顶托上，进一步将模板支架主楞与盘扣架的空隙采用三角木楔嵌紧，并在三角木楔尾部点焊钢筋固定防止掉落；

S3：采用综合式的动力形式进行模板支架平移施工，即牵引式和顶推式相结合的形式，先增加模板支架基础高度、降低模板支架高度，使得加厚基础高度将模板支架高度控制在6m以内，为防止盘扣架定向平移过程中出现甩尾情况，在盘扣架上增加坠拉钢丝绳、钢管斜撑、悬挂钢管和高频振动器增加盘扣架的整体稳定性，首先在盘扣架最上层的水平杆下纵向每隔两跨通长设置一道悬挂钢管，盘扣架高度超过6m时应每跨设置，每隔两跨设置一道坠拉钢丝绳把悬挂钢管固定在最上层的水平杆下方，每条悬挂钢管下间隔跨设置一台高频振动器，高频振动器和悬挂钢管也采用坠拉钢丝绳进行连接，盘扣架外立面、架体内部区域每隔四跨均采用钢管斜撑进行加强，钢管斜撑应从盘扣架底层至顶层双向通长设置形成剪切撑；高频振动器激振产生的坠拉力通过悬挂钢管、支架水平杆均匀的分布至模板支架的整个顶部，高频振动器通过遥控进行开启、关闭和频率控制，通过遥控统一开启高频振动器激振产生向下的坠拉力，通过悬挂钢管、坠拉钢丝绳、模板支架水平杆给模板支架形成整体下压的力，抵消模板支架顶部水平方向的力；高频振动器与工字钢横梁之间采用隔震橡胶垫，隔震橡胶垫的厚度不小于30cm，隔震橡胶垫用来固定高频振动器防止其摇摆甚至撞击支架，同时避免高频振动时产生跳动影响。

S4：贝雷梁应根据设计要求组拼铺设在工字钢横梁上并焊接固定，各组贝雷梁之间应采用U型螺栓或焊接固定，贝雷梁上应根据模板支架的立杆间距要求铺设槽钢并采用U型螺栓或焊接固定，槽钢应双肢朝上平放在贝雷梁上，盘扣架架体的立杆应落在槽钢中间，盘扣架进行四个方位点焊固定，将贝雷梁、盘扣架、工字钢横梁连成一个整体。

S5：工字钢横梁下方固定平移滚轮或可升降坦克车，平移滚轮或可升降坦克车设置在型钢横移轨道上，并设两道角钢将滚轮或可升降坦克车限制在型钢横移轨道中间位置，每个平移滚轮或可升降坦克车均应设置前后滚轮限位；同时将架体平移预埋件安装在工字钢横梁两端，通过动滑轮和牵引钢丝绳的共同作用将引牵动力均匀的分布在工字钢横梁两端，形成牵引式和顶推式相结合的综合动力形式，同时动滑轮还将降低牵引力的角度，促使模板支架平稳的进行平移。

S6：在型钢横移轨道的一端设置定滑轮基座并安装定滑轮，在型钢横移轨道端头下方安装牵引动力设备基座并安装牵引动力设备，并在牵引动力设备基座后方安装设备基座加固预埋件，设备基座加固预埋件通过螺栓固定在型钢横移轨道上，设备基座加固预埋件与牵引动力设备基座之间采用设备基座加固钢丝绳进行连接，牵引动力设备产生的牵引动力通过定滑轮、牵引钢丝绳作用于工字钢横梁上，使工字钢横梁及其上的模板支架整体向一个方向前进。

当多组模板支架预拼装平移结构需要组拼使用时，需进行单独的模板支架设计，设计标准的整体大模板以及模板组拼平移路径，通过多个整体大模板组合形成模板双拼组合以及模板多拼组合；参与组拼整体大模板均应采用可升降坦克车，并连接电脑统一控制升降、平移，通过可升降坦克车的升降功能完成整体大模板的组拼以及必要的调整，整体大模板之间的间距应符合设计要求，整体大模板上方的盘扣架之间应采用盘扣架水平杆进行连接固定，组拼位置及两侧三跨范围应进行每跨型式支撑架斜杆设置，应确保杆端扣接头与连接盘的插销销紧扣接头端部弧面应与立杆外表面贴合，加强组拼后整体大模板的整体性；同时采用钢管斜撑进行双向拉通加强成为一个整体大模板，每道钢管斜撑均应贯穿整体盘扣架，组拼时应确保整体大模板下方的贝雷梁方向一致并通过螺栓加强固定，贝雷梁之间应采用贝雷梁花窗连接固定，贝雷梁上铺设槽钢并采用U型螺栓或焊接固定，以加强贝雷梁基础的整体性，贝雷梁下的工字钢横梁三个方向均采用加强钢板进行螺栓加固，并增设一个动滑轮形成一个动滑轮组，确保牵引动能均匀分配至工字钢横梁两端，贝雷梁、盘扣架均加固到位连通模板支架次楞、胶合板模板以及脱模地板革，确保模板支架的整体性、安全性、标高、线型等均符合设计要求后进行混凝土浇筑。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明设计一种模板支架预拼装平移结构及其工作方法，通过深化和分解设计图并找到其中规律，结合本发明确定模板支架的异位整体预拼装+定向平移方案，下部结构施工时先进行模板支架的异位预拼装、加固和定型形成一个紧凑的“整体大模板”，并在模板面满铺PVC地板革，通过合理的路径规划，在上部结构需要时提前平移就位并固定，满足脱模要求后在PVC地板革的辅助下整体卸落完成“整体脱模”，恢复重新定向平移就位的能力，可重复使用该模板支架进生后续施工，实现增加模板支架的使用次数，避免安拆、周转模板造成的损耗，提高施工速度快，保证工程质量。

2、本发明最大限度实现上部结构与下部结构的同步、平行施工，经过整体性加固的紧凑“整体大模板”更具有“一次安拆、重复使用”的节能效果，本发明适用于线形复杂、结构多样的景观桥梁，也适用涵洞、综合管廊工程。

3、本发明的模板支架可整体升降，可单独使用，也可多个组合使用，平移方案包含平移路径、平移轨道及基础处理、重心控制、速度和限位以及过程监控和调整措施，在桥梁下部结构施工时，同步进行模板支架的异位预拼装和定向平移轨道敷设(含基础处理)，根据施工进度要求，通过智能同步设备牵引支架整体定向平移，再配合手动葫芦局部微调确保精准就位，最后借助千斤顶、带顶升功能坦克车等升降设备完成支架体系整体顶升并固结。

4、本发明的模板支架安装完成后，钢筋安装前应在模板表面进行pvc地板胶纸完整覆盖施工，使混凝土与模板完全脱离，确保模板支架能够整体卸落，同时保证混凝土外观，避免漏浆等情况出现。

5、本发明通过工艺创新消化了工期压力，缩短关键线路上的关键工作工期甚至转化为非关键工作，避免模板支架体系重复安拆、搬运出现的材料、时间双重损耗，在桥梁工程进行下部结构施工的同时同步进行模板支架异地预拼装，待需要时再定向平移就位；通过模板支架“一次安拆、重复使用”最大限度的发挥劳动价值，也将争取到更多的时间进行模板支架体系施工和验收，提高模板支架体系的整体稳定性和安全性，降低施工安全风险，减少资源投入、节省造价、降低安拆和搬运过程时间和材料双重损耗，为更好更快地完成所承担的施工任务创造了较好的条件，也为后续工作争取了时间，具有较高的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明模板支架预拼装平移结构的立面图；

图2为本发明中整体大模板的组拼示意图；

图3为本发明中整体大模板、模板双拼组合和模板多拼组合的结构示意图；

图4为本发明中模板组拼平移路径的示意图。

图中附图标记表示为：

1、工字钢横梁；2、贝雷梁；3、槽钢；4、钢管斜撑；5、盘扣架；6、模板支架主楞；7、模板支架次楞；8、脱模地板革；9、牵引钢丝绳；10、动滑轮；11、定滑轮；12、定滑轮基座；13、牵引动力设备基座；14、牵引动力设备；15、设备基座加固预埋件；16、设备基座加固钢丝绳；17、型钢横移轨道；18、架体平移预埋件；19、滚轮限位；20、高频振动器；21、可升降坦克车；22、隔震橡胶垫；23、悬挂钢管；24、坠拉钢丝绳；25、整体大模板；26、模板双拼组合；27、模板多拼组合；28、模板组拼平移路径；29、支撑架斜杆；30、水平杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

参见图1至图4所述的一种模板支架预拼装平移结构，包括若干述竖直设置的模板支架主楞6，模板支架主楞6上均匀分布有若干横置的模板支架次楞7，模板支架次楞7的顶部设置有脱模地板革8，模板支架主楞6与盘扣架5固定连接；模板支架上还设有若干道水平杆30，水平杆30的下方设有悬挂钢管23，悬挂钢管23下方悬挂有若干个高频振动器20，高频振动器20与其下方设置的工字钢横梁1之间设有隔震橡胶垫22；工字钢横梁1上固定有贝雷梁2，贝雷梁2上铺设槽钢3，槽钢3上连接有盘扣架5，贝雷梁2、盘扣架5、工字钢横梁1整体固定连接；所述工字钢横梁1的下方设有移动装置，移动装置设置在型钢横移轨道17上，型钢横移轨道17上设有两道角钢将移动装置限制在型钢横移轨道17内；工字钢横梁1的两端安装有架体平移预埋件18，架体平移预埋件18通过动滑轮10和牵引钢丝绳9的共同作用将引牵动力均匀的分布在工字钢横梁1两端；所述型钢横移轨道17的一端设置定滑轮基座12并安装定滑轮11，型钢横移轨道17端头的下方安装有牵引动力设备基座13和牵引动力设备14，牵引动力设备基座13后方安装设备基座加固预埋件15，设备基座加固预埋件15通过螺栓固定在型钢横移轨道17上，设备基座加固预埋件15与牵引动力设备基座13之间采用设备基座加固钢丝绳16连接。

所述移动装置为平移滚轮或可升降坦克车21，每个平移滚轮或可升降坦克车21均设置有前后滚轮限位19。

所述各组贝雷梁2之间应采用U型螺栓固定或通过焊接固定，贝雷梁2上铺设的槽钢3采用U型螺栓或焊接固定。

所述盘扣架5通过四个方位点焊与槽钢3固定连接。

所述脱模地板革8通过其底部的胶合板模板与模板支架次楞7连接。

所述模板支架主楞6固定在盘扣架5的顶托上，模板支架主楞6与盘扣架5的空隙采用三角木楔嵌紧。

一种模板支架预拼装平移结构的工作方法，具体施工步骤如下：

S1：在模板支架次楞7的顶部设置脱模地板革8，使整个模板支架与混凝土完全隔离，以确保模板支架卸落后顶部为自由状态；

S2：将脱模地板革8下部的胶合板模板固定在模板支架次楞7上，模板支架次楞7固定在经过工厂加工的模板支架主楞6上，将模板支架主楞6固定在盘扣架5的顶托上，进一步将模板支架主楞6与盘扣架5的空隙采用三角木楔嵌紧，并在三角木楔尾部点焊钢筋固定防止掉落；

S3：采用综合式的动力形式进行模板支架平移施工，即牵引式和顶推式相结合的形式，先增加模板支架基础高度、降低模板支架高度，使得加厚基础高度将模板支架高度控制在6m以内，为防止盘扣架5定向平移过程中出现甩尾情况，在盘扣架5上增加坠拉钢丝绳24、钢管斜撑4、悬挂钢管23和高频振动器20增加盘扣架5的整体稳定性，首先在盘扣架5最上层的水平杆30下纵向每隔两跨通长设置一道悬挂钢管23，盘扣架5高度超过6m时应每跨设置(跨距为立杆间距)，每隔两跨设置一道坠拉钢丝绳24把悬挂钢管23固定在最上层的水平杆30下方，每条悬挂钢管23下间隔4跨设置一台高频振动器20，高频振动器20和悬挂钢管23也采用坠拉钢丝绳24进行连接，盘扣架5外立面、架体内部区域每隔四跨均采用钢管斜撑4进行加强，钢管斜撑4应从盘扣架5底层至顶层双向通长设置形成剪切撑；高频振动器20激振产生的坠拉力通过悬挂钢管23、支架水平杆30均匀的分布至模板支架的整个顶部，高频振动器20通过遥控进行开启、关闭和频率控制，通过遥控统一开启高频振动器20激振产生向下的坠拉力，通过悬挂钢管23、坠拉钢丝绳24、模板支架水平杆30给模板支架形成整体下压的力，抵消模板支架顶部水平方向的力；高频振动器20与工字钢横梁之间采用隔震橡胶垫22，隔震橡胶垫22的厚度不小于30cm，隔震橡胶垫22用来固定高频振动器20防止其摇摆甚至撞击支架，同时避免高频振动时产生跳动影响。高频振动器(20)应为同一产家、同一规格、频率一致的产品，并能通过遥控进行统一开启、开闭以及频率等控制，进场后要进行相应测试确保振动频率一致，使用前应统一编号后接入同步系统并调试合格，确保高频振动器(20)可单独、单列、单行、全部开启使用，也可以根据需要进行频率切换。

S4：贝雷梁2应根据设计要求组拼铺设在工字钢横梁1上并焊接固定，各组贝雷梁2之间应采用U型螺栓或焊接固定，贝雷梁2上应根据模板支架的立杆间距要求铺设槽钢3并采用U型螺栓或焊接固定，槽钢3应双肢朝上平放在贝雷梁2上，盘扣架5架体的立杆应落在槽钢3中间，盘扣架5进行四个方位点焊固定，将贝雷梁2、盘扣架5、工字钢横梁1连成一个整体。

S5：工字钢横梁1下方固定平移滚轮或可升降坦克车21，平移滚轮或可升降坦克车21设置在型钢横移轨道17上，并设两道角钢将滚轮或可升降坦克车21限制在型钢横移轨道17中间位置，每个平移滚轮或可升降坦克车21均应设置前后滚轮限位19；同时将架体平移预埋件18安装在工字钢横梁1两端，通过动滑轮10和牵引钢丝绳9的共同作用将引牵动力均匀的分布在工字钢横梁1两端，形成牵引式和顶推式相结合的综合动力形式，同时动滑轮10还将降低牵引力的角度，促使模板支架平稳的进行平移。

S6：在型钢横移轨道17的一端设置定滑轮基座12并安装定滑轮11，在型钢横移轨道17端头下方安装牵引动力设备基座13并安装牵引动力设备14，并在牵引动力设备基座13后方安装设备基座加固预埋件15，设备基座加固预埋件15通过螺栓固定在型钢横移轨道17上，设备基座加固预埋件15与牵引动力设备基座13之间采用设备基座加固钢丝绳16进行连接，牵引动力设备14产生的牵引动力通过定滑轮11、牵引钢丝绳9作用于工字钢横梁1上，使工字钢横梁1及其上的模板支架整体向一个方向前进。

当多组模板支架预拼装平移结构需要组拼使用时，需进行单独的模板支架设计，设计标准的整体大模板25以及模板组拼平移路径28，通过多个整体大模板25组合形成模板双拼组合26以及模板多拼组合27；参与组拼整体大模板25均应采用可升降坦克车21，并连接电脑统一控制升降、平移，通过可升降坦克车21的升降功能完成整体大模板25的组拼以及必要的调整，整体大模板25之间的间距应符合设计要求，整体大模板25上方的盘扣架5之间应采用盘扣架水平杆30进行连接固定，组拼位置及两侧三跨范围应进行每跨型式支撑架斜杆29设置，应确保杆端扣接头与连接盘的插销销紧扣接头端部弧面应与立杆外表面贴合，加强组拼后整体大模板25的整体性；同时采用钢管斜撑4进行双向拉通加强成为一个整体大模板25，每道钢管斜撑4均应贯穿整体盘扣架5，组拼时应确保整体大模板25下方的贝雷梁2方向一致并通过螺栓加强固定，贝雷梁2之间应采用贝雷梁花窗连接固定，贝雷梁2上铺设槽钢3并采用U型螺栓或焊接固定，以加强贝雷梁2基础的整体性，贝雷梁2下的工字钢横梁1三个方向均采用加强钢板进行螺栓加固，并增设一个动滑轮10形成一个动滑轮组，确保牵引动能均匀分配至工字钢横梁1两端，贝雷梁2、盘扣架5均加固到位连通模板支架次楞7、胶合板模板以及脱模地板革8，确保模板支架的整体性、安全性、标高、线型等均符合设计要求后进行混凝土浇筑。

当模板支架较高时，可通过贝雷梁2、钢立柱(钢管桩或格构柱)与盘扣架5组合，降低盘扣架5整体高度，同时采用钢管设置足够数量的斜拉和水平剪刀撑，增加模板支架体系整体稳定性，再辅以高频率振动器20的振动作用抵消、减少阻力，高频率振动器20挂在最上两层水平杆30下悬挂的悬挂钢管23上，通过高频率振动使悬挂钢管23振动夯实，避免平移过程水平杆松脱情况发生,高频率振动使平移轨道与轮轴之间产生细微缝隙，降低平移启动时模板支架上下不同步的“甩尾”现象；高频率振动器20与贝雷架2之间应设隔震橡胶垫22，避免高频率振动破坏结构稳定性，使用之前应通过试验确定所需要的“松动、夯实”振动频率，通过高频率振动增加竖向力改变模板支架平移状态下的受力方向，降低平移启动、停止时的“甩尾”风险，提高抗风性能。

平移路径应设计为单一直线，以避免平移过程出现不同步、故障等情况发生，如非单一直线，应采用可改变平移方向、可升降坦克车21，并制定最佳平移路径和限位措施，通过多次单一直线平移完成就位。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。