aaaa聚苯乙烯泡沫芯模在預(yù)制空心板中應(yīng)用探討李世陽（烏魯木齊公路管理局.烏魯木齊.830049）【摘要】：橋梁工程是公路建設(shè)工程中重要組成部分，尤其是上部結(jié)構(gòu)對(duì)于橋梁施工節(jié)奏起到重要作用。本文結(jié)合北京至烏魯木齊國家高速（G7）建設(shè)項(xiàng)目明水（甘新界）至哈密段建設(shè)項(xiàng)目實(shí)踐，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)預(yù)制施工所采用的的各種模具進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)提高施工速度、保證質(zhì)量、降低成本提出了有效途徑?！娟P(guān)鍵詞】橋梁空心板 聚苯芯模成本應(yīng)用探討工程背景近幾年，新疆高速公路建設(shè)飛速發(fā)展，各環(huán)節(jié)控制節(jié)奏有了明顯提高。其中橋梁施工這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)往往對(duì)于整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)程起到重要作用。明水（甘新界）至哈密段高速公路建設(shè)項(xiàng)目全長178.813Km，其中第四合同段K140+200--K178+875,全長38.675公里。橋梁設(shè)置40座，其中中橋8座，小橋32座；大部份橋梁上部結(jié)構(gòu)采用13、16米鋼筋混凝土空心板，較大的預(yù)制工作量給整體進(jìn)度帶來很大的挑戰(zhàn)。如何加快預(yù)制環(huán)節(jié)進(jìn)度，成了項(xiàng)目管理中要解決的難題。為此在工程中期后，部分小橋空心板采用聚苯泡沫芯模，大大提高了進(jìn)度，并節(jié)約人力成本，保證了砼保護(hù)層質(zhì)量?？招陌迨┕鹘y(tǒng)模具2.1鋼模板2.1.1組合鋼模板在現(xiàn)行的橋涵施工技術(shù)規(guī)范中，鋼模板普遍應(yīng)用于橋梁施工。因?yàn)殇撃０逡揽勘旧淼牟牧咸匦?，具有較高的整體性、剛度及強(qiáng)度，施工周轉(zhuǎn)次數(shù)多、拼裝簡便迅速，所以作為底模、側(cè)模、端模使用，是所有外部混凝土模板類型中應(yīng)用較為廣泛的一種。對(duì)于外部形狀較復(fù)雜的異型結(jié)構(gòu)，也采用組合式鋼模板，經(jīng)過拼裝而成。由于不同建設(shè)項(xiàng)目中采用橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑不同，空心板內(nèi)部空腔形狀和尺寸也有所差異。如項(xiàng)目橋梁設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)較多，則使用鋼模板花費(fèi)成本相應(yīng)較多，切在短時(shí)間內(nèi)訂做周期也會(huì)延長，不利于快速展開上部結(jié)構(gòu)施工。但是鋼模板作為內(nèi)模使用時(shí)，尤其對(duì)于空心板預(yù)制工藝來講，空腔尺寸較小，不易于人工安裝拆卸操作，花費(fèi)工時(shí)較多周轉(zhuǎn)一定次數(shù)后容易變形不易修復(fù)，保證不了外觀尺寸及外觀質(zhì)量。圖一：組合鋼模板2.1.2鋼管鋼管作為模板，僅僅限于在空心板空腔設(shè)計(jì)為圓形（柱狀），直徑在1926cm且長度在13米以下空心板使用。由于自重較大，需分段拼裝，分段抽拔分段過長不易抽出。8米時(shí)分成兩段各長4米，13米時(shí)分成6米兩段。施工中安裝與抽拔鋼管耗費(fèi)人力較多、速度較慢，并且需要機(jī)械輔助配合。不同直徑鋼管在澆筑完成后抽拔時(shí)間的掌握，是個(gè)較大難題。抽拔過程中還需要轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，力度大小、轉(zhuǎn)動(dòng)快慢均會(huì)影響到砼成型質(zhì)量，稍有不慎就會(huì)破壞空心板保護(hù)層砼。2.2橡膠氣囊2.2.1原理橡膠氣囊是一種通過充氣可膨脹，泄壓可收縮的圓柱或方形膠袋。作為空心板內(nèi)部模具，用來形成混凝土構(gòu)件的空腔。在制做空腔構(gòu)件時(shí)，將氣囊芯模放入鋼筋骨架中間并固定,充入壓縮空氣，達(dá)到一定壓力，當(dāng)氣溫大于20時(shí)，壓力0.025MP。當(dāng)混凝土凝固以后，放出氣囊中的壓縮空氣，氣囊芯模即收縮，并可以從構(gòu)件空腔中抽出氣囊芯模。2.2.2適用性氣囊芯模使用簡便，經(jīng)濟(jì)耐用，未充氣能柔軟收縮，任意折疊、卷曲，充氣膨脹后具有足夠的強(qiáng)度來承受混凝土的壓力，這是任何傳統(tǒng)剛性模具無可替代的。并且其形狀多變，易于加工制作。適用于各種形狀，可成圓形、橢圓形、矩形、六邊形圖二：圓形氣囊圖二：圓形氣囊圖三：方形氣囊壓力測(cè)定2.2.3成本施工實(shí)踐證明，使用氣囊芯模成孔工藝，優(yōu)點(diǎn)是施工方便、適用范圍廣，可反復(fù)使用50次以上,使用成本較低。2.2.4缺點(diǎn)氣囊芯模容易被扎破，粘附的泥漿不易清洗，充氣壓力不適當(dāng)時(shí)會(huì)造成氣囊上浮，形成局部混凝土保護(hù)層厚度不足，容易產(chǎn)生質(zhì)量隱患。2.2.5.施工要點(diǎn)2.2.5.1使用氣囊前，首先檢查鋼筋籠鋼絲接頭及軋絲頭不得朝內(nèi)徑方向彎曲，以免扎傷芯模，形成漏氣現(xiàn)象。2.2.5.2先澆注鋼筋籠底部砼墊層，再用繩將氣囊芯模牽引到鋼筋籠內(nèi)，并使縱向接縫朝上。2.2.5.3打開空心板芯模閥門充氣到規(guī)定壓力，即可關(guān)閉閥門、切忌不得超壓。2.2.5.4、 將進(jìn)入鋼筋籠內(nèi)的空心板芯模上下左右加以固定，克服上浮力及左右移動(dòng)。2.2.5.5、 澆筑混凝土后，使用振動(dòng)棒從兩側(cè)同時(shí)振搗，防止空心板芯模左右移動(dòng)。且振動(dòng)棒不可碰觸氣囊芯模，以免穿破漏氣。2.2.5.6、待混凝土初凝后，打開閥門放氣，抽出空心板芯模即可。木模木模作為橋梁結(jié)構(gòu)模板，目前已經(jīng)很少使用，僅僅在小型結(jié)構(gòu)物及構(gòu)件外部施工中作為輔助支撐少量使用。雖然木模制作簡單，拼裝方便，但是其容易變形，周轉(zhuǎn)次數(shù)少、強(qiáng)度低,使用成本較高，在橋梁上部結(jié)構(gòu)空心板預(yù)制中較少采用。聚苯乙烯泡沫芯模選用苯板泡沫作為新型建筑材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，如外墻保溫，墻體節(jié)能，臨時(shí)房屋設(shè)施，以及在機(jī)械制造領(lǐng)域作為零配件制造的鑄模。作為橋梁空心板內(nèi)模在公路建設(shè)領(lǐng)域因其輕質(zhì)、易于制作、具備一定強(qiáng)度，并且節(jié)約運(yùn)輸成本等特點(diǎn)，近幾年逐步開始在橋梁工程中使用。在高速公路橋梁工程中，對(duì)于結(jié)構(gòu)物混凝土保護(hù)層厚度要求較高，合格率要求達(dá)到85%以上。選用苯板泡沫作為空心板內(nèi)模具，可以滿足這一要求。通過工程實(shí)踐，一次性苯板泡沫芯模對(duì)于加快施工進(jìn)度、易于固定不浮動(dòng)、保證混凝土保護(hù)層質(zhì)量、節(jié)約勞動(dòng)力成本具有較大優(yōu)勢(shì)。4.1聚苯乙烯泡沫性能4.1.1輕質(zhì)由于苯板泡沫材料密度較小，密度僅10.515.3Kg/m3材質(zhì)較輕，易于搬運(yùn)安裝。4.1.2整體性好可按照空心板空腔設(shè)計(jì)尺寸，批量加工，使用中僅僅在長度上拼接具有良好整體性。易于在鋼筋骨架內(nèi)固定，定位準(zhǔn)確不會(huì)產(chǎn)生浮動(dòng)，對(duì)于橋梁空心板預(yù)制混凝土保護(hù)層厚度起到保證作用，從而保證了預(yù)制件整體質(zhì)量。4.1.3經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)aa由于材料的輕質(zhì)性，從運(yùn)輸角度考慮可以節(jié)約較多運(yùn)輸成本?，F(xiàn)場安裝時(shí)可節(jié)約大量人工，混凝土初凝后不需拔出，減少工序降低了拆裝成本。4.1.4加工便利根據(jù)空心板空腔形狀、尺寸，便于定型加工制作較，易于切割，便于現(xiàn)場快速模數(shù)式安裝。4.2使用特點(diǎn)在施工前，按照不同跨徑、不同空心板空腔截面尺寸批量訂購。施工中，依據(jù)空心板鋼筋骨架空腔尺寸，可以在現(xiàn)場拼裝或一次裁切其長度以滿足模內(nèi)凈尺寸需要。澆筑混凝土后也無需抽拔，保留在鋼筋骨架內(nèi)。4.3安裝方法在現(xiàn)場將鋼筋骨架安放在外部鋼模板內(nèi)，將聚苯泡沫芯模水平穿入骨架空腔，芯模入板后暫時(shí)不用安裝封端碌鋼筋，將架立鋼筋按照設(shè)計(jì)位置及間距綁扎，一般間距按照25cm固定，校正芯模外緣至側(cè)面模板保護(hù)層厚度，固定完成后安裝堵頭模板。圖四：底模澆筑完后待安裝聚苯芯模5.各類芯模性價(jià)比分析以本工程中8、13、16米板為例，空腔分別為26cm、39cm、55cm，通過施工統(tǒng)計(jì)測(cè)算分析如下：5.1聚苯泡沫芯模aaaa表1采用聚苯泡沫內(nèi)模一塊板成本分析空心板空腔體積（m3）聚苯泡沫密度（kg/m3）一塊板內(nèi)模重量（kg）單價(jià)元/m3成本（元）安拆一次人工工日人工成本（元）合計(jì)（元）4-16米中跨6.8915.3105.3737254.930.320.46275.392-13米中板4.6315.370.9137171.310.320.46191.778米中板0.6315.39.713723.310.213.6436.955.2鋼模板表2：采用鋼模板內(nèi)模一塊板成本分析空心板空腔體積（m3）一組鋼內(nèi)模重量（kg）單價(jià)元/t成本（元）周轉(zhuǎn)次數(shù)攤銷成本（元/塊）安拆一次人工工日人工成本（元）合計(jì)4-16米中跨6.891128.005250592230197.406.5443640.42-13米中板4.63926.005250486230162.065.5375.1537.061-8米中板0.63638.005125327030109.003.5238.7347.75.3氣囊表3：采用氣囊內(nèi)模一塊板成本分析空心板空腔體積（m3）一副氣囊長度（m）單價(jià)元/m成本（元）周轉(zhuǎn)次數(shù)攤銷成本安拆一次人工工日人工成本（元）合計(jì)（元）4-16米中跨6.8917.50120210050-7528.000.640.9268.922-13米中板4.6315.50115178350-7524.000.640.9264.928米中板0.639.509085550-7512.000.534.146.1通過上表分析可以看出:氣囊使用攤銷成本最低;聚苯泡沫芯模與鋼模板相比，鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)較多，但是使用人工是聚苯泡沫芯模的18倍左右。由于人力成本較高，以工程所在地哈密人工預(yù)算單價(jià)68.2元計(jì)，采用鋼模板人力支出幾乎抵消了鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)上的優(yōu)勢(shì);鋼模板先期投入較大，加上內(nèi)模操作速度較慢,與聚苯泡沫芯模相比，也有其劣勢(shì)。為此，在聚苯泡沫芯模材料增加成本比鋼模板略多情況下，總體攤銷成本比鋼模板節(jié)約50%以上。對(duì)于要求較高的高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)，考慮到砼保護(hù)層施工質(zhì)量，采用聚苯泡沫芯模有其優(yōu)勢(shì)。結(jié)語在工程中，不過分考慮局部成本情況下，采用安裝方便、質(zhì)量可靠的適合的聚苯泡沫芯模，對(duì)于加快施工進(jìn)度和提高砼保護(hù)層質(zhì)量十分必要。在上述工程中，通過采用聚苯泡沫芯模，大大提高了施工速度,為上部結(jié)構(gòu)施工贏得了寶貴時(shí)間,創(chuàng)造了較好的綜合效益。參考文獻(xiàn)：【1】公路工程預(yù)算定額.(JTG/TB06-02-2007).人民交通出版社【2】公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范.(JTGD62-2004).人民交通出版社 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