具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的箱涵施工组件及其应用与箱涵施工方法进行具体说明。

本申请提出一种箱涵施工组件，请一并参照图1和图2，其包括满堂支架1、支撑梁3、多块钢模板2、滑轮6以及滑轨4；

多块钢模板2用于拼装成与预设箱涵形状匹配的箱涵内模框，满堂支架1搭设于箱涵内模框内且与各钢模板2的内壁连接；支撑梁3纵向连接于满堂支架1的顶部并同时与钢模板2连接，滑轨4沿预设箱涵的涵长方向铺设于满堂支架1的底部，滑轮6与支撑梁3连接并用于沿滑轨4滑动。

在可选的实施方式中，所有相连的两块钢模板2均采用栓接方式连接；钢模板2与满堂支架1之间采用顶撑方式连接；支撑梁3与钢模板2之间通过焊接固定；滑轮6与支撑梁3之间采用栓接方式连接。

满堂支架1搭设立杆横距、纵距及水平杆间距可参考《路桥施工计算手册》相关内容并根据箱涵顶部板的厚度以及支架承受的荷载进行调整。

在一些具体的实施方式中，钢模板2的厚度可以为40-45cm(如40cm、41cm、42cm、43cm、44cm或45cm等)，跨径最大为1-6×4m(也即不超过24m)。当满堂支架1的立杆纵距为115-125cm(如120cm)，横距为115-125cm(如120cm)，水平步距不超过90cm且净高大于6m时，箱涵施工组件还包括设置于满堂支架1的上部区域(可理解为支架顶层)以及下部区域(可理解为支架底层)的水平剪刀撑(图未示)。

可参考地，本申请中所涉及的支撑梁3可由双拼14号槽钢形成，此外，也不排除采用其它适用的材质。

在可选的实施方式中，滑轨4的数量为多个，多个滑轨4沿涵宽方向间隔设置，相邻2个滑轨4之间的间距可以为1.5-2.5m(如2m)。可参考地，滑轨4可以由16号槽钢形成，同理的，也不排除采用其它适用的材质。

较佳地，滑轮6的数量也可设置为多个，每个滑轨4对应布设有多个间隔设置的滑轮6，相邻2个滑轮6之间的间距可以为3.5-4.5m(如3m)。

在可选的实施方式中，滑轮6为定向滑轮。

进一步地，箱涵施工组件还可包括用于驱动滑轮6滑动的机械式液压装置5，如千斤顶等。

进一步地，箱涵施工组件还可包括用于填充于箱涵内模框与砼基础接触面之间的缝隙的泡沫板7。可参考地，泡沫板7的厚度可以为18-22mm(如20mm)。

进一步地，箱涵施工组件还包括用于牵引满堂支架1和模板整体滑出的卷扬机(图未示)或手拉葫芦(图未示)，以及用于将满堂支架1以及模板整体进行吊装倒运的吊车(图未示)。

承上，通过将满堂支架1搭设于箱涵内模框内且与各钢模板2的内壁连接，同时经支撑梁3纵向连接于满堂支架1的顶部并同时与钢模板2连接，满堂支架1的底部铺设滑轨4并设置与滑轨4以及支撑梁3同时连接的滑轮6，可通过滑轮6在滑轨4中的滑动实现箱涵内模的整体抽拉，有效避免现有技术中内模需多次拆卸拼装，导致搬运安装不变、钢制模板变形以及木质模板破碎等问题，有利于在保证施工质量的同时降低施工成本和提高施工效率。

相应地，本申请提供了上述箱涵施工组件在箱形涵洞施工中的应用，尤其是用于箱涵数量大、跨径及端面尺寸变化小的箱形涵洞施工中。

此外，本申请还提供了一种箱涵施工方法，其包括以下步骤：于涵身钢筋预埋和安装后，采用上述箱涵施工组件辅助进行箱涵施工，待箱涵形成后，移除箱涵施工组件。

其中，移除箱涵施工组件包括：采用抽拉方式整体移除钢模板2和满堂支架1。

请参照图3，本申请提供的箱涵施工方法包括如下流程：施工准备(涵洞基础、底板钢筋、涵身钢筋预埋及安装)、整体内模及支架的安装和调节、涵身外模及顶板钢筋安装、顶板及涵身砼浇筑、内外模板及支架的拆除、下道工序。

其中，施工准备可包括：

施工前，根据箱型涵洞的断面尺寸，加工定做倒角、斜交堵头等异型模板，其余位置采用900×1500普通平模即可，若条件成熟的项目，内模可按照箱涵断面尺寸进行加工定做，配置调节块即可。满堂支架1搭设材料采用普通钢管，行走滑轮采用定制机械式液压装置5驱动。支架搭设完成后进行模板拼装，模板拼装为矩形，与支架形成整体。整体式内模采用普通钢管满堂支架1+双拼[14槽钢支撑梁3+钢模板2+行走滑轮+[16槽钢滑轨4组合体系，各组件之间连接采用焊接、栓接及顶撑等方式进行，保证组合体系间连接牢固可靠。

基础钢筋统一由钢筋加工场制作拉运至工地现场，基础钢筋绑扎严格按照施工图纸尺寸进行。施工前在垫层砼表面用墨线弹出钢筋位置线，钢筋的绑扎严格按照施工技术规范操作，钢筋组合骨架焊接采用双面搭接电弧焊，搭接长度不小于钢筋直径的5倍。钢筋绑扎时注意钢筋位置的准确性和保护层厚度。

基础砼浇筑前检查模板是否稳固、可靠，砼应按一定的厚度(一般不超过30cm)顺序、方向分层浇筑，在下层砼初凝前完成上层砼浇筑。

涵身钢筋在基础砼浇筑前预埋完成，钢筋绑扎使用临时模具(简易卡距)，确保预埋尺寸准确。钢筋绑扎时根据图纸要求，按照钢筋型号、类型、数量、内外顺序进行绑扎，坚决不允许出现绑扎。钢筋内外错乱的现象，钢筋绑扎及连接应牢固、无滑移，钢筋弯钩朝向应一致，不能倒向一边。钢筋保护层砼垫块应相互错开，分散设置在钢筋与模板之间。钢筋接头错同一截面内，钢筋接头数量不超过钢筋数量的1/2。

整体内模及支架的安装和调节可包括：

基础砼强度达到85％以后，进行内模支架搭设；满堂支架1搭设立杆横距、纵距及水平杆间距根据箱涵顶部板厚不同，支架承受荷载不同进行调整。满堂支架1立杆纵距和横距120cm×120cm、水平步距最大90cm且净高大于6m时，支架顶层和底层应设置水平剪刀撑。

支架搭设完成后，进行整体式模板拼装，模板与模板之间采用栓接，模板与支架之间采用顶撑方式；双拼[14槽钢纵向支撑梁3与模板间进行焊接固定，定向滑轮与顶部纵向支撑梁3之间采用栓接方式，使其在滑移过程中与模板支架体系形成整体。定向滑轮行走[16槽钢沿着涵长方向铺设，利用手提钻打孔固定左右，防止槽钢在荷载作用下左右方向偏离。

采用滑轮6沿着涵长方向3.5-4.5m间距布设，同一截面行走滑轮横向间距按1.5-2.5m布设，若涵洞跨径较大，可增加同截面行走滑轮布置。

模板支架体系安装完成后，内模与砼基础接触面采用18-22mm泡沫板7填缝，避免漏浆的同时为后续模板拆除工序留有一定的施工间隙。以顶模标高为基准，调整滑轮6及千斤顶的高度，使其每个滑轮6均匀受力。升降定向滑轮处于受力状态，在滑轮6前后采用木楔进行固定，防止侧墙及顶板砼浇筑过程中模板移位。

涵身外模及顶板钢筋安装可包括：

顶板钢筋下料制作、绑扎同样按照设计图纸进行，与已经预埋的墙身钢筋进行搭接焊连接，焊接长度满足5d规范设计要求，经检验合格后进行外侧模板安装。

外模安装前应用墨线弹出模板边线，注意模板与箱涵底部接缝处采用18-22mm泡沫板7进行填缝，防止砼浇筑过程中出现漏浆现象。

顶板及涵身砼浇筑可包括：

箱涵墙身及顶板砼浇筑过程中对称分层浇筑，分层厚度不大于30cm，以便于振捣气泡排出，振捣呈梅花型插振，避免漏振或过振。振捣棒不得长时间碰撞模板，以防模板变形、跑模或胀模现象的发生。

内外模板及支架的拆移可包括：

通过调节行走滑轮回缩，调节支架顶部受力顶托丝杠高低，使顶部模板通过自重+人工外力辅助向下脱落，通过调节两侧丝杠顶托，使墙身模板回缩，拆除底部堵缝泡沫板7，使涵底砼与模板间约有1-2cm缝隙，使模板存在活动空间，便于模板滑动。

拆除过程中，模板支架组合体系重力作用于行走滑轮上，利用千斤顶收缩，将模板整体受力悬空。

将钢丝绳固定于模板支架处，通过卷扬机或者手拉葫芦，钢丝绳牵引力，将模板慢慢沿着滑轨4向外滑出。

值得说明的是，本申请未提及的施工步骤和条件等可参照现有技术，在此不做过多赘述。

上述施工过程中所用的主要材料及施工机具可分别参照表1和表2。

表1主要使用材料

表2主要施工机具

此外，上述施工过程中的质量控制可参照：

(1)施工过程应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG F50—2011)标准要求；

(2)严格控制相邻模板拼缝，注意拼接处的模板错台，必须满足规范要求；

(3)利用水准仪测量测量内模顶面高程，保证模板高程误差控制在规范允许误差+20mm以内,满足规范要求的同时，便于模板拆卸；

(4)严格控制行走轨道的槽钢线性，固定槽钢不偏移，防止滑轮6偏心；

(5)模板底边填缝采用18-22mm厚的泡沫板7，待砼强度达到设计强度85％以上时，将泡沫板7清理干净，辅助撬杠、铁锤等小工具，模板脱落；

(6)模板拆卸，抽拉滑动时，利用手拉葫芦或者卷扬机作业时，不应进行强拉，应匀速、辅助进行抽拉，防止刮花或损伤成品砼。

安全措施可参照：

(1)作业人员应按照要求佩戴好个人反防护用品；

(2)现场使用的机械设备应规范操作，特种设备必须持证上岗；

(3)在内模移动、吊装过程中，起重设备运转半径两侧禁止其他操作，专人指挥设备；

(4)模板拆卸过程中，必须遵循“先支的后拆”原则；

(5)模板抽拉过程中，应进行注意检查钢丝绳受力情况。

环保措施可参照：

(1)现场模板材料等应整齐堆放，不得任意乱放，钢材码放高度不超过1.2m为宜；

(2)施工结束后，能够做到工完场清，对施工现场小型材料进行全面清理；

(3)施工材料严格按“限额领料”制度执行，按照每天施工数量领用，杜绝浪费，剩余材料必须回收利用；

(4)砼废渣或者浇筑完成后剩余砼禁止乱弃，应拉至其余工点或者指定废料池处理。

承上，本申请提供的施工方法通过采用普通钢管满堂支架1+双拼[14槽钢支撑梁3+钢模板2+行走滑轮+[16槽钢滑轨4组合体系形式，利用普通钢管搭设满堂支架1，将定型钢模板2进行拼装加固，将钢模板2与支架连接成整体，承受板顶竖向压力及墙身侧向压力。在满堂支架1顶部纵向设置双拼[14槽钢支撑梁3，底部设置[16槽钢作为行走滑轨4，内模拆除过程中支架与模板同时移动，利用手拉葫芦或者卷扬机，将整体式内模进行抽拉，显著提高模板拆除效率；周转使用采用随车吊或者吊车将架体与模板整体进行吊装倒运，从而减少模板拆除次数，有效提高模板周转率，提高施工功效。

以下对本申请提供的技术方案产生的具体效益进行说明：

(一)经济效益

传统箱型涵洞施工工艺要求涵洞采用定制钢模板2进行施工，部分地区要求采用盘扣式支架+方木+木模板施工工艺，但在施工过程中，内模均无法避免模板多次拆卸拼装，存在搬运安装不便、钢制模板变形、木质模板破碎等问题。本申请通过采用箱型涵洞内模整体抽拉式施工工艺，不仅降低了人工成本，提高了施工效率，同时加快了施工进度。本申请计划推行的箱型涵洞内模整体抽拉式施工工艺，解决了传统工艺无法克服的问题，减少了模板拆卸次数，保证了施工质量，提高了施工功效，机械化施工程度进一步加强，周转转运方便，安装快捷，劳动力投入减少。经测算，箱型涵洞整体式内模拼拆抽拉式施工工艺，可节省费用约4.08万元。施工经济效益对比如表3所示。

表3经济效益

(二)社会效益

本申请提供的施工方法与传统箱型涵洞施工工艺相比，减少了内模模板拼拆次数，同时，使原先笨重的内模吊装施工工艺逐步转向技巧化、轻便化，减轻了工人的劳动强度，降低了人工成本，从模板拼装和拆除仅需4-5名工人配合即可完成，不占用生产场地，安全风险极小，且减小了拼拆次数，降低了拆卸难度，提高了模板周转效率，加快了施工进度，并很好的保证了外观质量，受到施工人员、监理的高度评价，表现出了显著的社会效益。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种箱涵施工组件，其包括满堂支架1、支撑梁3、水平剪刀撑、钢模板2、滑轮6、滑轨4、机械式液压装置5、泡沫板7、卷扬机或手拉葫芦、吊车。

多块钢模板2用于拼装成与预设箱涵形状匹配的箱涵内模框，满堂支架1搭设于箱涵内模框内且与各钢模板2的内壁连接；支撑梁3纵向连接于满堂支架1的顶部并同时与钢模板2连接，滑轨4沿预设箱涵的涵长方向铺设于满堂支架1的底部，滑轮6与支撑梁3连接并用于沿滑轨4滑动。

其中，所有相连的两块钢模板2均采用栓接方式连接；钢模板2与满堂支架1之间采用顶撑方式连接；支撑梁3与钢模板2之间通过焊接固定；滑轮6与支撑梁3之间采用栓接方式连接。

上述钢模板2的厚度为42cm，跨径不超过24m。支撑梁3由双拼14号槽钢形成。满堂支架1的立杆纵距为120cm，横距为120cm，水平步距不超过90cm且净高大于6m，水平剪刀撑设置于满堂支架1的上部区域以及下部区域的。

滑轨4的数量为多个，多个滑轨4沿涵宽方向间隔设置，相邻2个滑轨4之间的间距为2m。滑轨4由16号槽钢形成；滑轮6的数量也为多个，每个滑轨4对应布设有多个间隔设置的滑轮6，相邻2个滑轮6之间的间距为4m。滑轮6为定向滑轮。

机械式液压装置5用于驱动滑轮6滑动，具体为千斤顶。泡沫板7用于填充于箱涵内模框与砼基础接触面之间的缝隙，泡沫板7的厚度为20mm。卷扬机或手拉葫芦用于牵引满堂支架1和模板整体滑出。吊车用于将满堂支架1以及模板整体进行吊装倒运。

其余的结构可参照现有技术。

实施例2

本实施例提供一种箱涵施工方法，施工过程中使用实施例1提供的组件。参照图3，箱涵施工方法的流程包括施工准备(涵洞基础、底板钢筋、涵身钢筋预埋及安装)、整体内模及支架的安装和调节、涵身外模及顶板钢筋安装、顶板及涵身砼浇筑、内外模板及支架的拆除、下道工序。

其中，施工准备包括：

施工前，根据箱型涵洞的断面尺寸，加工定做倒角、斜交堵头等异型模板，其余位置采用900×1500普通平模即可，内模按照箱涵断面尺寸进行加工定做，配置调节块。满堂支架1搭设材料采用普通钢管，行走滑轮(定向滑轮)采用定制机械式液压装置5驱动。支架搭设完成后进行模板拼装，模板拼装为矩形，与支架形成整体。整体式内模采用普通钢管满堂支架1+双拼[14槽钢支撑梁3+钢模板2+行走滑轮+[16槽钢滑轨4组合体系，各组件之间连接采用焊接、栓接及顶撑等方式进行，使组合体系间连接牢固可靠。

基础钢筋统一由钢筋加工场制作拉运至工地现场，基础钢筋绑扎严格按照施工图纸尺寸进行。施工前在垫层砼表面用墨线弹出钢筋位置线，钢筋的绑扎严格按照施工技术规范操作，钢筋组合骨架焊接采用双面搭接电弧焊，搭接长度不小于5d。钢筋绑扎时注意钢筋位置的准确性和保护层厚度。

基础砼浇筑前检查模板是否稳固、可靠，砼应按一定的厚度(一般不超过30cm)顺序、方向分层浇筑，在下层砼初凝前完成上层砼浇筑。

涵身钢筋在基础砼浇筑前预埋完成，钢筋绑扎使用临时模具(简易卡距)，确保预埋尺寸准确。钢筋绑扎时根据图纸要求，按照钢筋型号、类型、数量、内外顺序进行绑扎，坚决不允许出现绑扎。钢筋内外错乱的现象，钢筋绑扎及连接应牢固、无滑移，钢筋弯钩朝向应一致，不能倒向一边。钢筋保护层砼垫块应相互错开，分散设置在钢筋与模板之间。钢筋接头错同一截面内，钢筋接头数量不超过钢筋数量的1/2。

整体内模及支架的安装和调节包括：

基础砼强度达到85％以后，进行内模支架搭设；满堂支架1搭设立杆横距、纵距及水平杆间距根据箱涵顶部板厚不同，支架承受荷载不同进行调整。满堂支架1立杆纵距和横距120cm×120cm、水平步距最大90cm且净高大于6m时，支架顶层和底层设置水平剪刀撑。

支架搭设完成后，进行整体式模板拼装，模板与模板之间采用栓接，模板与支架之间采用顶撑方式；双拼[14槽钢纵向支撑梁3与模板间进行焊接固定，定向滑轮与顶部纵向支撑梁3之间采用栓接方式，使其在滑移过程中与模板支架体系形成整体。定向滑轮行走[16槽钢沿着涵长方向铺设，利用手提钻打孔固定左右，防止槽钢在荷载作用下左右方向偏离。

采用滑轮6沿着涵长方向4m间距布设，同一截面行走滑轮横向间距按2m布设，若涵洞跨径较大，可增加同截面行走滑轮布置。

模板支架体系安装完成后，内模与砼基础接触面采用20mm泡沫板7填缝，避免漏浆的同时为后续模板拆除工序留有一定的施工间隙。以顶模标高为基准，调整滑轮6及千斤顶的高度，使其每个滑轮6均匀受力。升降定向滑轮处于受力状态，在滑轮6前后采用木楔进行固定，防止侧墙及顶板砼浇筑过程中模板移位。

涵身外模及顶板钢筋安装包括：

顶板钢筋下料制作、绑扎同样按照设计图纸进行，与已经预埋的墙身钢筋进行搭接焊连接，焊接长度满足5d规范设计要求，经检验合格后进行外侧模板安装。

外模安装前用墨线弹出模板边线，注意模板与箱涵底部接缝处采用20mm泡沫板7进行填缝，防止砼浇筑过程中出现漏浆现象。

顶板及涵身砼浇筑包括：

箱涵墙身及顶板砼浇筑过程中对称分层浇筑，分层厚度不大于30cm，以便于振捣气泡排出，振捣呈梅花型插振，避免漏振或过振。振捣棒不得长时间碰撞模板，以防模板变形、跑模或胀模现象的发生。

内外模板及支架的拆移包括：

通过调节行走滑轮回缩，调节支架顶部受力顶托丝杠高低，使顶部模板通过自重+人工外力辅助向下脱落，通过调节两侧丝杠顶托，使墙身模板回缩，拆除底部堵缝泡沫板7，使涵底砼与模板间约有1-2cm缝隙，使模板存在活动空间，便于模板滑动。

拆除过程中，模板支架组合体系重力作用于行走滑轮上，利用千斤顶收缩，将模板整体受力悬空。

将钢丝绳固定于模板支架处，通过卷扬机或者手拉葫芦，钢丝绳牵引力，将模板慢慢沿着滑轨4向外滑出。

上述施工过程中所用的主要材料及施工机具同表1和表2，未提及的施工步骤和条件等参照现有技术。

应用例

将实施例2提供的施工方法应用在G577特克斯至昭苏段公路改建工程第一合同段项目中，该路段位于伊犁州特克斯县，于2020年4月23日开复工，合同计划完工时间2021年10月30日，目前正在施工，其中箱涵阶段已完成。本工程全线31公里箱型涵洞均采用实施例2提供的箱型涵洞内模整体式抽拉施工工艺，取得了良好的成效。

其施工过程中的施工现场图如图4至图18所示，其中，图4为箱涵内膜拼装、打磨细节示意图，图5为箱涵内膜安装细节示意图，图6为满堂支架两侧模板安装效果图，图7为滑轮的实物图，图8为内模吊装定位安装效果图，图9为行走滑移轨道安装效果图，图10为箱涵钢筋绑扎效果图，图11为箱涵封端模板处理效果图，图12为箱涵行走滑轮安装固定效果图，图13为箱涵行走滑轮安装效果图，图14为箱涵内膜拆除效果图，图15为箱涵内膜行走轨道接长效果图，图16为箱涵内膜拆除吊装、倒运效果图，图17为箱涵内膜拆模后成品效果图，图18为箱涵整体成品效果图。

本工法施工简单、劳动强度低、安装速度快，解决了传统施工工艺内模多次拆卸的问题，达到了模板周转利用率高、施工成本低、作业强度小，砼外观质量有保障的目的，节约了人工和材料，受到工程监理和业主的好评，为企业创造了良好经济效益和社会效益。

综上，本申请至少具有以下优势：通过利用钢模板2整体拼装、整体滑移的施工方法，减少模板拆除次数，提高施工功效；采用普通钢管满堂支架1+双拼[14槽钢支撑梁3+钢模板2+行走滑轮+[16槽钢滑轨4组合体系形式，滑移采用卷扬机或者手拉葫芦，使得整体式模板滑移轻松省力，有效减低了人工及机械成本；模板可整体周转使用，机械化程度显著提高。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。