聚苯乙烯芯模在橋梁中的應(yīng)用

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  河南騰威建材有限公司是預(yù)應(yīng)力橋梁用泡沫內(nèi)模、混凝土空心樓蓋芯模、彩鋼房、鋼構(gòu)網(wǎng)架房，預(yù)應(yīng)力橋梁用錨墊板，外墻保溫板等產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)加工的公司。泡沫芯模相比傳統(tǒng)的空氣膠囊內(nèi)胎模、定型模板、鋼木組合模板有著易于采購、便于加工、成本低、操作簡單、減少工序等的顯著優(yōu)勢特另適于數(shù)量較少的空心板公路橋施工，選定了較為適合的替代材料聚苯乙烯泡沫。

2.2預(yù)制空心板施工過程控制

公路橋預(yù)制空心板整體尺寸和預(yù)留空心尺寸均較小,故采用了圓柱體聚苯乙烯泡沫芯模一次布設(shè),預(yù)制板一次澆筑成型方式。即在預(yù)制板鋼筋安裝及外模加固完成后,暫不安裝封端混凝土橫向鋼筋,先將用透明膠帶對接至設(shè)計(jì)長度的碾根聚苯乙烯泡沫圓柱體芯模穿入板中,利用預(yù)制板設(shè)計(jì)鋼筋和架立筋,準(zhǔn)確安裝芯模定位鋼筋并加固牢靠,最后再完成封端混凝土鋼筋安裝和堵頭模板加固。澆筑過程應(yīng)重點(diǎn)注意避免一次下料過多出現(xiàn)漏振或過振,因漏振會影響混凝土密實(shí),過振則會導(dǎo)致芯模上浮或偏移。

由于封端混凝土與板身混凝土一次澆筑成型,所以芯模無需拆除，相比pvc管芯模還有節(jié)省封端混凝土內(nèi)模、不必?fù)?dān)心芯模在振搗時(shí)破裂的優(yōu)點(diǎn)。考慮到不拆除的芯模重量過大可能改變橋板設(shè)計(jì)荷載,選用了10kg每立方米的聚苯乙烯泡沫,計(jì)算增加芯模后的單塊空心板重量增加15kg,僅為設(shè)計(jì)空心板自重的1/1000,均布后對橋板受力的影響可以忽略。

2.3預(yù)制空心板芯模經(jīng)濟(jì)性比較

僅比較直接成本,14塊空心板配3套空氣膠囊內(nèi)胎模(含備用1套)約需12000元,而公路橋二預(yù)制空心板全部采用聚苯乙烯泡沫的材料費(fèi)。包括機(jī)具改造加工費(fèi)約為8000元,節(jié)省成本4000多元。

3聚苯乙烯泡沫替代預(yù)應(yīng)力空心橋板芯模

交通橋是波波娜水電站進(jìn)廠公路橋,位于發(fā)電廠房尾水渠樁號尾0+137.100m處,是波波娜水電站進(jìn)入發(fā)電廠房韻唯一通道,也是波波娜水電站防洪度汛的重點(diǎn)部位。交通橋荷載等級為公路Ⅱ級,基本烈度Ⅶ度,橋長30m,橋面為20m單跨預(yù)應(yīng)力混凝土斜空心板,斜度30度。

3.1聚苯乙烯泡沫芯模的選定

交通橋現(xiàn)澆空心板空心尺寸為74cm*69cm,屬倒角的四棱柱體,較公路橋預(yù)制空心板的空心尺寸更寬更高,芯模面板制作相對簡單。一般情況下可以進(jìn)人操作的此類空心板宜采用定型模板,在空心板數(shù)量較大的情況下,優(yōu)勢比較明顯;若工期寬松,也可采用幾套定型模板,成本也不會很高。但本工程交通橋僅有6塊橋板,全部采用定型模板價(jià)格不菲,若采用單套芯模,則循環(huán)使用的工期較長。綜合比較,還是采用聚苯乙烯泡沫芯模更為經(jīng)濟(jì)既可節(jié)省材料,也能保證工期。

3.2聚苯乙烯泡沫芯模施工過程控制

采用聚苯乙烯泡沫定型芯模后,芯模底部混凝土如何保證振搗密實(shí),如何確保底部現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量是必須要解決的技術(shù)難題。實(shí)際施工中,采用先澆底板、再放芯模邊澆筑、邊填充的分段施工方式。使這一問題得到了很好的解決。

先將全長19.16m聚苯乙烯泡沫定型一套芯模加工為13塊,其中1.5m長12塊,1.16m長1塊,前后兩端芯模加工成與空心板同角度的斜柱體。在鋼筋和外部模板制安完成后,芯模暫不就位,并在空心板最后澆筑的一端預(yù)留出2.0m長范圍的頂板鋼筋,包括芯模定位鋼筋暫不綁扎。澆筑時(shí)從已綁扎好頂板鋼筋的一端開始,先澆筑第一段的底板混凝土,振搗密實(shí)且保證混凝土面達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,人工去除超出設(shè)計(jì)標(biāo)高較多的混凝土。振搗人員退出后,從預(yù)留位置置人第1塊芯模,由人工沿定位鋼筋平移至設(shè)計(jì)位置,待芯模準(zhǔn)確定位后,再開始下料澆筑該部位的側(cè)墻、頂板及下一段的底板混凝土。待第2段底板混凝土達(dá)標(biāo)后將第2塊芯模推入頂緊第1塊芯模依次循環(huán)澆筑。當(dāng)澆筑至最后一段時(shí),將預(yù)留段芯模底部混凝土振搗密實(shí)后再裝入芯模,并加固牢靠,最后綁扎頂板鋼筋,完成剩余空心板混凝土的澆筑。

為控制混凝土入倉速度和鋪料厚度,確保芯模底部混凝土質(zhì)量,滿足邊鋪料、邊振搗的要求。具體采取了如下措施采用人工手推車送料,鐵鍬輔助下料、人工鐵耙鋪料方式嚴(yán)格控制下料厚度不超過20cm,一次鋪料長度不超過50cm;要求質(zhì)檢人員專人專責(zé)盯倉,振搗人員必須進(jìn)入空心板內(nèi)部振搗,按照順橋板長度方向平放φ50軟軸振搗棒,依次順序振搗,杜絕漏振;在第2層混凝土澆筑時(shí),注意兩側(cè)同步均勻下料,嚴(yán)格掌握振搗時(shí)間,嚴(yán)禁振搗棒拉料和過振,避免出現(xiàn)芯模偏移和上浮。對于聚苯乙烯泡沫芯模在板內(nèi)平移時(shí)破損剝落的掉渣,通過在后澆端端模底部預(yù)留清理孔及時(shí)用風(fēng)管吹除。

3.3現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力空心板芯模經(jīng)濟(jì)性比較

交通橋現(xiàn)澆空心板全部采用聚苯乙烯泡沫的材料費(fèi),以及增加的定位鋼筋和加工費(fèi)約為15000元,采用1cm厚度木質(zhì)板材的材料費(fèi),尚不包括用于圍檁的方木為22000多元。比較芯模加固、拆除等的費(fèi)用和對工期的影響聚苯乙烯泡沫優(yōu)勢仍十分明顯。