新型塑钢模板在桥梁工程中的应用研究
2014-08-07王文波刘宏进宗继春罗元元
王文波,刘宏进,宗继春,杨 雨,罗元元
(中国建筑第六工程局有限公司 天津300457)
新型塑钢模板在桥梁工程中的应用研究
王文波,刘宏进,宗继春,杨 雨,罗元元
(中国建筑第六工程局有限公司 天津300457)
针对目前国内外塑钢模板的使用现状,依托河南省三门峡至淅川高速公路卢氏至西坪段土建 7标,将塑钢模板引进到桥梁工程施工应用上,并与钢模板、竹胶板同时使用进行对比,分析塑钢模板的优缺点,为拓宽塑钢模板在桥梁工程的应用提供实践理论指导。
塑钢模板 传统模板 性能优缺点 桥梁工程应用
0 引 言
建筑模板是混凝土结构工程施工的重要工具,模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益。该工程混凝土结构施工量庞大,其中模板工程就要占混凝土结构工程造价的 20%~30%,占工程用工量的30%~40%,占工期的 50%左右。[1-2]目前国内常用的模板类型有钢模板、木模板、竹胶板模板、钢木组合模板、塑钢模板等,其中竹胶板模板、木胶板模板逐渐有代替钢模板、木模板、钢木组合模板的趋势。近年来,塑钢模板发展很快,规格和种类也越来越多,在房建工程中应用效果好,是一种节能型和绿色环保的产品,推广应用塑钢模板是“以塑代木”、节约资源的重要措施。[3]
1 模板类型选择
在保证混凝土工程质量的前提下,选择什么样的模板材料最为经济合理,是施工单位考虑的重点。为更清晰地分析塑钢模板和传统模板的优劣,依托河南省三门峡至淅川高速公路卢氏至西坪段土建 7标工程,同时使用塑钢模板、竹胶板模板、钢模板进行模板试验,使用模板类型见表1。
表1 3种模板选用Tab.1 Selection of three templates
1.1 模板各种性能对比
在模板使用前,对钢模板、竹胶板模板、塑钢模板进行了物理、理论使用性能对比。通过对比研究塑钢模板与传统模板的优劣情况见表2、表3。
通过表 2、3性能对比发现,塑钢模板在强度、刚度方面相对偏小,但理论使用性能在一些方面明显优于钢模板、竹胶板模板。
表2 物理性能对比Tab.2 Comparison of physical performances
表3 理论使用性能对比[2]Tab.3 Comparison of theoretical application performances[2]
1.2 模板力学验算
模板在安装使用前为保证能够承受各种荷载,防止模板倾覆、破裂或结构体质量问题,需要对 3种模板使用进行受力验算。标段依据模板受力特性,将模板受力简化成受均布荷载的两端固结形式,并主要对模板的抗弯强度、抗剪强度、挠度进行验算,如图 1计算简图,q为模板承受的均布荷载,a为内楞间距。
通过对3种模板进行模板受力验算,发现其在强度、挠度都能满足模板使用要求,施工现场无模板倾覆、破裂问题出现,浇筑的混凝土结构体强度、尺寸、平整度等验收项目满足质量评定标准要求,说明塑钢模板在力学方面能满足模板使用性能。
图1 计算简图Fig.1 Calculation diagram
2 应用效果
2.1 3种模板制作、拆除、混凝土养护[4]
在工程模板制作、安装、混凝土养护过程中发现塑钢模板与其他两种模板相比有明显优势,塑钢模板平整光洁,模板拼接严密,混凝土结构物不需二次抹灰,省工省料;轻便易装,工艺适合性强,可以锯、刨、钻、钉,可随意组合成任何几何形状,满足各种形状支模需要;脱模简便,混凝土不沾模面,无需脱模剂,轻松脱模,容易清灰;使用塑钢模板的混凝土利于养护,模板不吸水,养护效果好。
2.2 模板使用后混凝土结构物质量
本工程 E匝道第一联现浇箱梁采用塑钢模板进行试验,与其他使用竹胶板、钢模板的混凝土结构进行对比,其模板使用后混凝土结构情况见表4。
表4 模板使用后混凝土结构物质量对比Tab.4 Quality contrast between different templates
2.3 模板周转使用效益
在保证工程质量的情况下,对3种模板周转使用经济效益进行对比分析,具体情况见表5。
表5 周转使用经济效益对比Tab.5 Comparison of economic benefits of different recycled templates
通过对比发现,3种模板都能够保证工程质量,但使用塑钢模板的外观质量明显优于钢模板、竹胶板模板浇筑的混凝土结构物外观质量。通过经济效益对比发现,塑钢模板初期支付费用高于竹胶板,若塑钢模板长期重复使用,与其他模板相比,能显著降低成本。
3 塑钢模板使用中产生的问题及对策
3.1 强度和刚度较小
在实际工程运用中发现,塑钢模板与钢模板、竹胶板相比强度和刚度较小,容易引起弯曲。为解决这个问题,把设计次楞间距250,mm调整到200,mm,以控制次楞间距满足施工要求。
3.2 热胀冷缩系数大
塑钢模板的热胀冷缩系数较大,受气温影响也较大。因我标施工在 4~5月份,气温变化大,在板间加封海绵条,这样可以消除模板缝隙,保证浇筑混凝土不漏浆,又可以解决高温时起拱的问题。[5]
3.3 耐高温性差
桥梁施工混凝土结构含有钢筋,钢筋焊接时电焊的焊渣温度较高,落在塑料模板上易烫坏板面,影响成型混凝土的表面质量。为解决这个问题,在电焊作业上铺防护绝燃材料,并在模板表面喷水,防止大块焊渣灼伤模板表面。[6]
4 结 语
本工程所用的塑钢模板是继木模板、竹胶板、钢模板之后又一新型换代产品。通过与传统模板进行对比,在保证施工质量的情况下,若施工工程量偏大,长期大量、重复使用,塑钢模板能很大程度地节约成本。[7]它可100%回收,耐腐蚀性好,耐水性强,不易变形且浇筑的混凝土结构外观质量好,所以推广应用具有深远的意义。
[1]余少乐. 塑料模板在建筑工程中的应用研究[J]. 施工技术,2014,43(5):29-32.
[2]金燕,罗佩云. 新型塑料建筑模板在建筑工程中的应用[J]. 烟台职业学院学报,2013,19(1):61-63.
[3]李明东,刘星伟,张玉亮. 建筑复合塑料模板的国内外研究现状[J]. 科技创新与应用,2012(9z):230.
[4]糜嘉平. 我国塑料模板的发展与前景[J]. 施工技术,2007,36(11):19-21.
[5]糜嘉平. 我国塑料模板发展概况及存在主要问题[J].建筑技术,2012(8):681-684.
[6]王伟,张建伟. 建筑施工中的模板技术[J]. 黑龙江科技信息,2009(12):290.
[7]佟贵森. 建筑模板工程技术及发展[J]. 天津建设科技,2005(2):21-25.
Application of a New Plastic Steel Template in Bridge Engineering
WANG Wenbo,LIU Hongjin,ZONG Jichun,YANG Yu,LUO Yuanyuan
(Chinese Construction Sixth Engineering Bureau,Tianjin 300457,China)
Based on the application status of plastic steel templates both at home and abroad,the paper introduced an application case of plastic steel templates into bridge engineering project of civil engineering 7,bid,Lushi-Xiping section of Sanmenxia Gorge-Xichuan Highway in He’nan Province. Besides,the advantages and disadvantages of plastic templates were analyzed by contrast with steel formwork and bamboo plywood,which will offer practical theory guidance to the application of plastic templates in bridge construction.
plastic steel template;traditional template;performance advantages and disadvantages;bridge engineering application
TU29
A
1006-8945(2014)10-0061-03
2014-09-10