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一種解決預(yù)制混凝土空心板厚度缺陷的方法

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-07-11  來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)  作者:中國(guó)土建
核心提示:一種解決預(yù)制混凝土空心板厚度缺陷的方法
  摘要:本文通過(guò)對(duì)多邊形橡膠芯模的性能分析和實(shí)踐應(yīng)用,提出了一種解決預(yù)制混凝土空心板厚度缺陷的方法。

  關(guān)鍵詞:空心板 橡膠膠囊  芯模  剛度 凹凸效應(yīng)

  近幾年來(lái),橡膠膠囊作為一種制孔工具,在混凝土構(gòu)件預(yù)制中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,尤其是在橋梁梁(板)預(yù)制生產(chǎn)中,它作為芯模板(或內(nèi)模板)大有取代鋼制內(nèi)模板的局勢(shì)。它重量相對(duì)較輕,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝和拆卸方便快捷,更能適合混凝土施工連續(xù)性的要求。特別是橡膠膠囊的結(jié)構(gòu)形式和種類在近幾年來(lái)得到了極大的豐富,不再局限于圓形斷面結(jié)構(gòu)形式,還可以做成多邊形和不規(guī)則的異形斷面結(jié)構(gòu),產(chǎn)品豐富了,功能也多起來(lái),逐漸取代笨重的鋼制內(nèi)模板也在情理之中。但橡膠膠囊的最大的缺點(diǎn)就是剛度不足,較鋼模板更容易上浮,它作為芯模板(或內(nèi)模板)充氣后表面要向外擴(kuò)張,使原先制作的平面變成凸面,如果制作工藝再差一點(diǎn),比如膠囊壁內(nèi)的胎網(wǎng)線(或胎網(wǎng)布)分布不均勻,或橡膠厚度不勻,都可造成膠囊充氣后局部鼓包,加之橡膠芯模上浮,將會(huì)導(dǎo)致預(yù)制梁、板厚度不均勻和頂板局部厚度不足之缺陷。預(yù)制梁(板)頂板作為橋面行車道車輛荷載的承重板,如果厚度不均勻使局部超薄,或者頂板局部厚度不足較嚴(yán)重,都會(huì)影響橋梁的壽命甚至車輛的行駛安全。雖然圓形斷面橡膠芯模板已得到了廣泛的應(yīng)用,但多邊形和不規(guī)則的異形斷面橡膠芯模板(或內(nèi)模板)仍然沒有完全取代鋼模板的職能,原因就在于此。在此筆者根據(jù)自己多年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)混凝土空心板及橡膠芯模板的研究,針對(duì)多邊形及不規(guī)則的異形斷面空心板采用橡膠芯模板成孔工藝施工的缺陷,找到了一種解決空心板厚度缺陷的方法,總結(jié)出來(lái)同廣大橋梁工程和土建工程施工、研究人員探討。

  新疆南部某國(guó)道上的許多橋梁上部結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)采用了大量的20米后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,采用預(yù)制安裝,先簡(jiǎn)支后進(jìn)行橋面連續(xù)的結(jié)構(gòu)形式。該預(yù)應(yīng)力混凝土空心板箱室為對(duì)稱的八邊形,為了提高工效,內(nèi)模采用橡膠膠囊芯模,其斷面結(jié)構(gòu)形式:

  按照既定的施工工藝空心板混凝土分兩次澆筑成型,首次澆筑底板混凝土,采用平板振動(dòng)器振搗密實(shí)平整。緊接著安裝芯模膠囊及防浮壓桿,防浮壓桿采用I80-100工字鋼按1-1.5米間距布置,然后給膠囊充氣,加好防浮壓塊,最后對(duì)稱澆筑腹板和頂板混凝土。這樣施工的結(jié)果是底板厚度和均勻度能夠保證,但腹板和頂板厚度不均勻(如圖3)。經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)在壓塊部位芯模下凹頂板厚度超厚,但腹板偏??;在壓塊之間芯模上凸,厚度表現(xiàn) 基本相反。分析原因主要有三方面:

  一、橡膠芯模是柔性的,充氣后表面存在較大張力,頂部受壓凹陷部位側(cè)面就會(huì)鼓凸,頂部未受壓部位正好相反,表現(xiàn)為上凸側(cè)凹;

  二、防浮壓桿通過(guò)壓塊與芯模膠囊 

  三、混凝土的澆筑先后次序形成了二次凹凸效應(yīng),先澆筑的部位先受壓先凹陷,使膠囊內(nèi)氣體流向后澆筑的部位并在此處形成鼓凸。

  由此不難看出造成空心板厚度不均勻是芯模膠囊的凹凸效應(yīng),造成芯模膠囊的凹凸效應(yīng)主要是防浮壓塊與芯模膠囊接觸面積較小,沒有形成面接觸。要解決空心板厚度不均勻問(wèn)題就必須設(shè)法擴(kuò)大壓塊與芯模膠囊接觸面積,提高芯模膠囊整體剛度。

  根據(jù)這種思路我們對(duì)芯模膠囊頂面實(shí)施通壓,在芯模頂部32cm寬的平面范圍內(nèi),先后采用了木塊或木板條來(lái)增加壓塊與芯模膠囊接觸面積實(shí)施通壓,但效果都不理想,因?yàn)槟景逄駮?huì)影響芯模膠囊?guī)缀纬叽?,太薄剛度小易變形,而且木板容易嵌入頂板混凝土中拆卸不便;后?lái)采用竹膠板效果有較大改善,但仍不很理想;最后通過(guò)重量與剛度比較實(shí)驗(yàn),確定采用300mm×1500mm×5mm鋼板較理想。首先,5mm鋼板厚度小,加入膠囊與頂板混凝土之間不會(huì)影響芯模與空心板箱室結(jié)構(gòu)尺寸;其次、鋼板剛度大,能夠切實(shí)加強(qiáng)芯模膠囊剛度;第三、該尺寸每塊鋼板重較輕(僅為17.66kg),便于人工安裝拆卸;第四、不會(huì)嵌入頂板混凝土,鋼板頂面刷脫模劑,芯模膠囊放氣后鋼板靠自重可自行掉落;第五、施工方便:安裝芯模膠囊時(shí)將鋼板置于膠囊頂部,芯模膠囊充氣后鋼板隨膠囊浮起就位,人工略做調(diào)整加上防浮壓杠和壓塊即可,拆卸時(shí)隨著芯模膠囊放氣鋼板靠自重自行掉落,留置在膠囊上面,隨著膠囊一起拉出即可。

  結(jié)論:

  根據(jù)原來(lái)理論分析在芯模膠囊頂部(32cm寬)平面范圍內(nèi)加一層5mm鋼板進(jìn)行通壓,只會(huì)解決頂板厚度和均勻度的問(wèn)題,對(duì)腹板的厚度和均勻度只會(huì)有所改善,但實(shí)施結(jié)果是在解決頂板厚度和均勻度問(wèn)題的同時(shí)也基本解決了腹板的厚度和均勻度。
 
 
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