聚苯乙烯泡沫芯模在预应力混凝土桥梁空心板中的应用 

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2OO4)规定“对于公路桥涵就地浇筑和工地、工厂预制构件的混凝土、钢筋混凝土预应力混凝土所用的芯模板(或内模板)可采用钢材、胶合板、塑料和其他符合设计要求的材料制作’’。
目前，对于预应力混凝土空心板桥芯模，传统上采用钢制内模板。但由于钢模板重量大、造价高，尤其不利于小批量的空心板梁和先张法板梁的施工也不利于人工作业、机械化程度低的梁厂，同时还存在着钢筋骨架不能提前施工的问题而生产进度大大降低，施工周期变长，且有一个致命的缺点是浇筑混凝土只能整体一次浇筑，对钢筋较密的后张法梁板容易造成底板漏振现象，出现底板蜂窝或者空洞。
近年来，常用的预制空心板芯模为空气胶囊内胎模。它作为芯模板大有取代钢制内模板的趋势。它重量相对较轻，且结构简单，安装和拆卸方便快捷空气胶囊内胎模可以重复使用，适用于规格相同、数量较大的预制板厂，但其价格偏高，预制板数量较少时不太经济。两套空气胶囊内胎模，只能进行单块空心板的预制，还需待强脱模后再施工两端堵头混凝土，工序增多，进度较慢；需专业人员操作，如充气程度、上浮控制、脱模时间等要领不易掌握。本文针对具体工程实例，预制空心板芯模选定了常见的聚苯乙烯泡沫材料替代传统芯模，认为相比传统的空气胶囊内胎模、定型模板、钢木组合模板，有着易于采购、便于加工、成本低、操作简单、减少工序等的显著优势，特别适于预制空心板桥施工。
1工程概述
巴彦浩特至银川公路内蒙古段采用高速公路标准，设计行车速度100km／h，路基宽26m，桥涵设计荷载：公路——I级，设计洪水频率，路、大、中、小桥、涵洞均为1／100。本项目位于阿拉善左旗中部，贺兰山山前冲击扇中部，东靠贺兰山西邻腾格里沙漠。公路沿线地处亚欧大陆腹地，东有贺兰山，北有蒙古高原阻隔，形成了封闭的高原内陆区，属于典型的中温带干旱区其特征为冬寒而长，夏热而短，春季多风沙，日照充足，日温差大，降水量少，蒸发量大。路线所经过地区属贺兰山洪积和风积平原及贺兰山山岭地貌单元平原区地层为第四系砂砾、砾石孔隙水，风成砂潜水，第三系、白恶系砂岩潜水和承压水，基岩裂隙水沿线所设中桥均采用标准跨径，上部为13m先张法预应力混凝土空心板梁及20m先简支后连续预应力混凝土箱梁，其特点是预应力空心板可组织集中工厂化预制，从而节省资源、降低工程成本，减少施工场地，对自然环境的破坏和对空气、水的污染小；施工周期短，施工工艺较简单、成熟。对于上部为13m先张法预应力混凝土空心板梁，本项目采用聚苯乙烯泡沫做芯模，较空气胶囊内胎模简便直观，适用于预应力混凝土空心板梁预制可以一次采购，同时进行多块预制，节省工期；不需拆模，一次成型，较为经济。
2预制空心板施工过程控制
预应力混凝土空心板桥工艺流程中安装内模(芯模)时，采用定型聚苯乙烯泡沫模型作为空心板制孔芯模，根据空心板形状尺寸，聚苯乙烯泡沫模型在专业生产厂家按图纸尺寸加工，每次入模前检查定型苯乙烯泡沫是否变形或损坏，棱角是否分明，线形是否顺直。聚苯乙烯泡沫芯模采用一次布设，预制板一次浇筑成型的方式。即在预制板钢筋安装及外模加固完成后，暂不安装封端混凝土横向钢筋，先将用透明胶带对接至设计长度的几块聚苯乙烯泡沫芯模穿入板中，利用PVC管直接成孔，准确将芯模定位并加固牢靠，最后再完成封端混凝土钢筋安装和堵头模板加固，过多出现漏振或过振，因漏振会影响混凝土密实，过振则会导致芯模上浮或偏移。
由于封端混凝土与板身混凝土一次浇筑成型所以芯模无需拆除，浇筑成型时也不必担心芯模在振捣时出现破裂。聚苯乙烯泡沫内模采用的
是发酵聚苯乙烯材料，泡沫密度不得小于每立方米5kg—6kg，泡沫一般制成3m～4m一节，由厂家制成相应的设计尺寸直接用于空心板内，由于重量较轻，对空心板自重增加不大。采用这种内模空心板腹板和顶板厚度能够保持均匀一致。
3聚苯乙烯泡沫芯模施工过程控制
采用聚苯乙烯泡沫定型芯模后，芯模底部混凝土如何保证振捣密实，如何确保底部现浇混凝土质量是必须要解决的问题。
（1）实际施工中，采用先浇底板、再放芯模，边浇筑、边填充的分段施工方式，使这一问题得到了很好的解决。
（2）从已绑扎好顶板钢筋的一端开始，先浇筑第一段的底板混凝土，振捣密实且保证混凝土面达到设计厚度，人工去除超出设计标高较多的混凝土。然后从预留位置置入芯模，待芯模准确定位后，在其三侧表面每隔1m成梅花型安放垫块，然后绑扎顶板及预埋钢筋，绑扎钢筋在半小时内完成。
（3）待钢筋绑扎完成后，进行腹板及顶板砼浇筑，在浇筑两侧腹板时，应特别注意两侧的砼要分层均衡上升，不得有时间间隔。两侧平行振捣，以防止内模左右偏移。采用振动棒振捣时，应避免触及预应力筋、钢筋和模板；严格控制梁体高度，控制混凝土面不可浇的过高，防止安装就位时桥面高程出现较大的正误差。浇筑完毕梁顶部压平、拉毛。为控制混凝土入仓速度和铺料厚度，确保芯模底部混凝土质量，满足边铺料、边振捣的要求。严格掌握振捣时间，严禁振捣棒拉料和过振，避免出现芯模偏移和上浮。
4结束语
聚苯乙烯泡沫芯模相比传统的空气胶囊内胎模、有着重量轻、易于采购、便于加工、成本低、操作简单、减少工序等的显著优势，可以使空心板顶、底面、侧壁厚度尺寸可以得到有效保证，解决了以往使用空气胶囊内胎模易偏位、上浮导致空心板顶面、侧面壁局部超薄产生的质量隐患，特别适用于空心板桥施工。
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