王偉+廖良雄

摘 要：以南安市石井鎮(zhèn)賢林大道道路工程為例，對(duì)已施工的2座中橋的237片空心板采用了充氣橡膠芯模技術(shù)，取得了良好的施工效果。對(duì)本工程中充氣橡膠芯模施工工藝應(yīng)用以及現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并與其他2種常用芯模進(jìn)行對(duì)比分析，為同類型的工程施工提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁；預(yù)應(yīng)力空心板；充氣橡膠芯模；木芯板

中圖分類號(hào)：U448.35 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1000-033X（2016）05-0084-04

Abstract： The project of Xianlin Avenue located in the town of Shijing in Nanan City， in which the inflated rubber formworks were applied in 237 pieces of hollow slabs of two medium-sized bridges， has proved the technology to be effective. The application of inflated rubber formworks and the problems occur in the construction process were summarized， and the comparison with two types of common internal formworks was conducted， providing reference for the construction of similar projects.

Key words： bridge； prestressed hollow slab； inflated rubber formwork； wooden formwork

0 引 言

預(yù)應(yīng)力空心板以其成本較低、吊裝運(yùn)輸安全、自重較輕、受力穩(wěn)定性好、施工工期較短等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高速公路、城市快速路網(wǎng)的中小型橋梁的上部結(jié)構(gòu)中[1-2]?？招陌逍灸５念愋陀勺畛醯哪拘灸?、鋼芯模發(fā)展到應(yīng)用廣泛的充氣橡膠芯模，施工工藝日漸成熟。本文對(duì)福建省南安市賢林大道項(xiàng)目中充氣橡膠芯模施工工藝的應(yīng)用以及現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并與其他2種常用芯模進(jìn)行施工工藝及成本對(duì)比分析，為今后同類型的工程施工提供參考和借鑒。

1 工程概況

賢林大道道路工程中，橋梁上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁、簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，所有預(yù)制空心板梁在預(yù)制梁場(chǎng)集中加工完成。橋梁預(yù)制空心板標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為20 m，屬于小型空心板梁，如圖1所示。由于本工程工期緊，空心板截面尺寸小，鋼筋布置較為密集，若采用常規(guī)鋼內(nèi)模進(jìn)行安裝、加固、拆卸等施工，工人作業(yè)困難，尤其是拆除作業(yè)基本無(wú)法人工完成，且鋼模施工工期較長(zhǎng)。綜合以上因素，考慮采用充氣橡膠芯模進(jìn)行施工，依據(jù)施工圖紙中空心板斷面形式，采用八角變徑充氣橡膠芯模，如圖2所示。

充氣橡膠芯模利用高分子橡膠與高強(qiáng)度纖維布硫化而成，可膨脹、可收縮，還可依據(jù)需要向?qū)I(yè)生產(chǎn)廠家定制不同的截面尺寸。在空心板預(yù)制中，將其作為內(nèi)模放入中間，并充入壓縮空氣（充氣壓力額定值為0.2 MPa），氣囊即可膨脹延伸達(dá)到設(shè)計(jì)的截面尺寸要求。充氣橡膠芯膜使用簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)耐用、安拆方便，不充氣時(shí)可折疊、卷曲，充氣膨脹后則具有足夠的強(qiáng)度來(lái)承受澆筑混凝土的壓力[3-4]。

2 充氣橡膠芯模施工

充氣橡膠芯模施工流程如圖3所示。

（1）充氣芯模入模。

充氣芯模入模前，須先在地面試充氣，檢查充氣芯模在上次施工中是否損壞、漏氣，確保充氣芯模完好，以免在澆筑混凝土的過(guò)程中造成質(zhì)量隱患。本工程采用的氣囊充滿氣后截面尺寸為750 mm×700 mm（比板的中空部分略小，以防澆筑過(guò)程中因混凝土流失導(dǎo)致板厚不足），長(zhǎng)度比澆筑段兩端均長(zhǎng)約20 cm，便于操作。采用空氣壓縮機(jī)的額定空氣流量為2.5 m3·min-1，充氣時(shí)按2.0 m3·min-1計(jì)算，充滿該氣囊并達(dá)指定壓力需10 min左右，加上氣囊準(zhǔn)備、拉入鋼筋網(wǎng)、工人操作間歇、損耗等時(shí)間，整個(gè)氣囊安裝完成時(shí)間不超過(guò)30 min，小于底板混凝土初凝時(shí)間。因此，選用1臺(tái)該型號(hào)空壓機(jī)即可滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，并確?？招陌迳喜炕炷猎谄湎虏炕炷脸跄伴_(kāi)始澆筑，避免造成施工縫，從而保證每片板梁混凝土的整體性。使用空心板橡膠芯模前，首先檢查現(xiàn)有鋼筋網(wǎng)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。

在板梁底部混凝土澆筑完畢后，將涂刷好脫模劑的充氣橡膠芯模由棕繩牽引穿入鋼筋網(wǎng)內(nèi)（本工程采用龍門(mén)吊配合滑輪作為牽引方式，操作較卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引更為簡(jiǎn)便易行），捆綁芯模須采用白粽繩，不得使用鋼絲繩直接接觸芯模，以免預(yù)制空心板時(shí)芯模被磨損破壞。充氣芯模在穿入時(shí)注意外套的縱向接縫應(yīng)朝上放置，以減少抽拉時(shí)外套與混凝土的摩擦。

（2）充氣芯模固定。

為保證板梁鋼筋的保護(hù)層及板梁空腔部分尺寸符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，避免充氣芯模在澆注混凝土的過(guò)程中上浮，使用定位壓頂鋼筋進(jìn)行固定，間距不大于100 cm，將該定位鋼筋與板梁鋼筋焊接牢固，定位鋼筋環(huán)內(nèi)徑尺寸與空腔尺寸相同。

（3）充氣芯模充氣。在充氣芯模就位后，打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)，用空壓機(jī)充氣。充氣時(shí)用壓力表監(jiān)測(cè)、控制氣壓，充氣芯模的充氣壓力依據(jù)廠家提供的資料確定。當(dāng)氣壓達(dá)到使用壓力時(shí)，應(yīng)立即停止充氣，將氣閥關(guān)閉，注意不得超壓。

3 芯模施工的質(zhì)量問(wèn)題

3.1 空心板混凝土層上薄下厚

因?yàn)橄鹉z芯模自重較小，在空心板混凝土澆筑過(guò)程中極易受到流動(dòng)混凝土頂托而上浮，造成空心板混凝土層上薄下厚，這樣不僅會(huì)影響實(shí)體觀感，產(chǎn)生頂部鋼筋漏筋等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懙娇招陌宓某休d能力。因此，必須采取以下防止芯模上浮的措施。

（1）混凝土配合比設(shè)計(jì)符合要求。首先要保證其組成材料的質(zhì)量；其次為了使混凝土密實(shí)并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，要求精心確定混凝土配合比，使粗細(xì)集料組成的礦物質(zhì)混合料具有良好的級(jí)配，混凝土拌和物達(dá)到配合比要求的水灰比、坍落度（其中底板混凝土坍落度控制在130～150 mm，腹板、頂板混凝土坍落度控制在160～180 mm）；28 d強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。

（2）氣囊的體積對(duì)浮力大小起著重要作用，要求工廠制作時(shí)精心操作。首先要使氣囊的幾何尺寸嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求；其次保證氣囊位置準(zhǔn)確，氣囊應(yīng)采取加密定位鋼筋的措施。

（3）混凝土采用二次澆筑方式，即先澆筑空心板底板混凝土，在底板混凝土初凝前完成橡膠芯模的充氣安裝，之后再澆筑腹板及頂板混凝土；混凝土澆筑時(shí)下料的速度宜緩，下料盡可能均勻，下料口的高度盡可能低，減小沖擊反力。澆筑時(shí)采用低頻振動(dòng)棒，振動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般在混凝土開(kāi)始泛漿且有少量氣泡或沒(méi)有氣泡冒出時(shí)即可；下料要左右均一，振搗要左右同步。

（4）外加作用力克服氣囊上浮與偏移（圖4）。采用頂部壓頂杠的措施，在內(nèi)模安裝就位后，頂層鋼筋上面每隔100 cm設(shè)置1根用Φ50 mm鋼管做成的橫梁，兩端用對(duì)拉螺栓分別與Φ50 mm鋼管及腹板外模相連接并拉緊，中間焊上2道Φ20 mm鋼筋卡住內(nèi)模頂面，如圖5所示。

3.2 空心板內(nèi)壁平整度較差

部分空心板內(nèi)壁平整度較差，體現(xiàn)在空心板內(nèi)壁呈波浪狀（頂部更為明顯），觀感較差。針對(duì)此問(wèn)題，項(xiàng)目部進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)空心板內(nèi)壁（主要為頂部）波浪狀條紋間距與芯模防上浮定位鋼筋間距基本一致，可判斷產(chǎn)生此問(wèn)題的主要原因?yàn)椋合鹉z芯模在混凝土澆筑過(guò)程中受到巨大浮力而上升的過(guò)程中與定位鋼筋發(fā)生擠壓變形，導(dǎo)致此處芯模凹陷，而未受到定位鋼筋約束的部分則上凸，從而導(dǎo)致內(nèi)壁出現(xiàn)波浪狀?，F(xiàn)場(chǎng)采取以下措施解決此問(wèn)題，取得了良好的效果（圖6）。

（1）針對(duì)出現(xiàn)此現(xiàn)象較為嚴(yán)重的區(qū)段特別加密或增設(shè)扁鋼，以達(dá)到局部通壓防止局部變形產(chǎn)生波紋的目的。

（2）適當(dāng)增加芯模充氣壓力，通過(guò)查找相關(guān)資料、橡膠芯模使用說(shuō)明書(shū)，并與廠家技術(shù)人員溝通聯(lián)系，確定橡膠芯模的極限充氣壓力（0.2 MPa），在原充氣壓力的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，從而減少芯模在澆筑過(guò)程中的具體變形，空心板內(nèi)壁的平整度得到了較大的改善。

圖6 空心板板頂厚度檢測(cè)符合要求

4 成本對(duì)比分析

根據(jù)本工程橡膠芯模實(shí)際應(yīng)用情況，并參考相關(guān)資料，將采用橡膠芯模施工與采用木芯模、鋼芯模施工進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，本工程采用充氣橡膠芯模作為空心板內(nèi)模，其成本及工期成本均最佳，可減少模板施工成本，大幅縮短工期。

5 結(jié) 語(yǔ)

空心板充氣橡膠芯模的施工重點(diǎn)在于控制芯模變形，以保證施工質(zhì)量。通過(guò)采取以上技術(shù)措施，充氣橡膠芯模施工得以順利進(jìn)行，從而確保了空心板的成型效果及質(zhì)量，與其他類型內(nèi)模相比，降低了空心板模板施工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了模板施工成本，大幅縮短了工程工期。

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[責(zé)任編輯：黨卓鈺]