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抽拉式钢芯模在先张预应力大空心梁板施工中的应用

2015-11-16韩光强

中国科技信息 2015年2期
关键词:芯模钢芯梁板

韩光强

抽拉式钢芯模在先张预应力大空心梁板施工中的应用

韩光强

韩光强 李英辉

上海二十冶工程技术有限公司

某中国施工企业在国外承担的某高速公路项目是EPC总承包模式的高速公路项目,该项目在桥梁结构工程中的梁板以先张预应力大空心梁板为主,梁板在预制场进行集中预制后,运至现场进行安装。本文从先张预应力大空心梁板钢芯模的设计、结构形式,以及钢芯模模板加工制作、运输以及梁板预制生产当中对钢芯模模板保养的质量控制要点等方面做了详细的介绍和阐述。

1 工程概况

该项目是首都至机场的高速公路建设项目,全长25.8km。本项目共有桥梁40座,共计1341片先张法预应力空心梁板的预制生产任务,其中边板298片,中板1033片,双挑檐板10片。15m、20m梁板为1.49m宽的大空板,占整个项目梁板数量的80%,其余13m、12m、10m梁板为0.99m宽的普通空心板。

本文以20m先张法预应力大空心梁板的钢芯模为例,简要介绍该芯模的结构设计形式,加工制作当中应控制的质量要点,并提出了增加钢芯模质量检查工序以及在施工过程中对钢芯模的保养等方面进行了介绍,以便为类似施工提供借鉴。

2 钢芯模的设计思路和结构形式

钢芯模的设计思路

目前,国内高速公路先张法预应力空心梁板设计一般都采用底板宽为1m模数,其内芯大多数为圆形或椭圆形,这种预应力空心梁板都采用胶囊芯模进行预制生产。胶囊芯模有以下几个优缺点:胶囊芯模的安装、拆除比较容易,造价比较低,使用方便,大大节省施工时间,但混凝土浇筑时胶囊芯模有上浮现象,顶板厚度不好控制,侧面棱角不易成形,同时有漏气和爆胎等不稳定隐患。

基于上述胶囊芯模在使用中存在的问题和先张法预应力大空心梁板设计的优点,本项目考虑加工钢芯模进行先张大空心梁板的预制施工。但由于先张法预应力大空心梁板内部断面尺寸有限,作业空间比较狭小,生产质量合格的梁板是比较困难的。另外,本项目为国外EPC项目,业主代表对先张空心梁板的质量要求较高,比国内质量要求较严格,梁板出现损坏或掉角等现象业主代表就会开出不符合项,还必须提交修复方案,待业主代表审批同意后才能进行修复,所以,空心梁板钢芯模的加工制作质量要想得到保证,必须提高模板加工的质量,才能确保生产出业主代表满意的梁板。

钢芯模的结构形式

其结构形式如下图1钢芯模纵断面示意图和图2钢芯模横断面示意图所示(以长度为10m的模板节为例)。

钢芯模结构,是由芯模部分和抽拉支撑系统两部分组成,芯模采用两半拼装,分别设置两套抽拉支撑系统。芯模部分分两大块,由四小半组成。

芯模部分面板采用5mm厚钢板,背面肋带筋板采用8mm厚钢板(肋带板的宽度为60mm)和角钢(规格为L80*8、L63*6)组成。每块模板又由两小半组成,中间采用活动铰支连接,以便于芯模折叠,方便拆除钢芯模。

抽拉支撑系统通过活动铰支与芯模部分连接。其拉杆采用角钢(规格为L80*8),支撑杆采用12mm厚钢板(肋带板的宽度为80mm),支撑杆纵向间距大约为880mm,两端间距视芯模长度适当调整。支撑杆除每一节拆除一侧的第一根处设置的固定斜撑外,其余各支撑杆与拉杆、支撑杆与模板之间均采用活动铰支连接。

图2 钢芯模横断面示意图

3 钢芯模加工制作质量控制要点

钢芯模加工尺寸

钢芯模的截面尺寸必须严格按梁板设计图纸进行设计,钢芯模的加工必须严格按照钢芯模设计图纸进行加工制作。钢芯模加工尺寸不准确将影响梁板的尺寸。

焊缝

钢芯模面板与支撑支座之间的焊缝应饱满、全面,所有连接的地方必须进行焊接,不仅要保证模板的强度,还要保证模板的表面质量以利于组装使用和拆模。

防锈处理

由于施工现场降雨量比较大,并且气温比较高必须进行浇水养护,因此对钢芯模内侧进行全面喷防锈漆十分必要。钢芯模的内侧面板及支撑槽钢应全部喷防锈漆,以防止钢芯模长时间使用接触到雨水或养护用水而生锈,影响模板的受力进而影响梁板的质量。

内部支撑

钢芯模的内部每对支撑应保证在一条直线上,各对支撑应相互平行,保证各对支撑受力均匀,才能保证钢芯模板顺利地抽拉,否则由于个别支撑与面板不垂直,将会影响钢芯模的拆模,甚至有的钢芯模无法顺利拆除。

钢芯模拼接

钢芯模面板应由整块铁板弯曲而成,弯曲必须平顺,钢芯模拼接接缝处不能采用单片铁板进行焊接,这样会影响钢芯模的拼缝,导致两半钢芯模拼缝过大。拼接处必须接缝严密,顺直,拼接后没有缝隙,避免梁板混凝土浇筑时混凝土流入钢芯模缝隙当中,凝固后卡在钢芯模缝隙当中造成无法顺利拆除芯模。

钢芯模平直度

钢芯模侧面上边、下边应平顺,不得出现不平、凹凸现象。钢芯模采用多节进行拼接时也应保证上边、下边的平顺。

质量验收

钢芯模在加工厂进行加工制作时,采购方建议应该安排质量检查人员进行过程质量的检查,及时纠正加工过程中存在的质量问题。钢芯模加工制作完成后,经过加工人员自行检查后,必须通知采购方质量检查人员进行出厂前的试拼装验收,对拼装中发现的问题及时让加工人员进行修整,确保模板拼接质量较好、准确、无问题、能够满足模板使用要求后才能确认出厂运输。

钢芯模加工制作必须由施工单位对钢芯模进行验收,一旦钢芯模运至使用现场后,再发现存在质量问题将会带来很多困难和不便,修整、调整花费时间过长,造成人力物力的浪费,甚至有些质量问题大的钢芯模无法修整,势必影响梁板的生产质量、生产工期。

进场试拼装及修整

钢芯模在进入使用现场后对钢芯模外侧应进行清理、除锈,以保证梁板混凝土外观质量。对于分节制作的钢芯模进行现场焊接拼接,拼接后对焊接进行打磨、磨平处理,以保证拼缝处平整、光滑。对于分块的钢芯模进行试拼装,在拼装中发现的拼接缝隙、翘曲、凹凸不平进行必要的修整。所有拼接、试拼装、修整完成后,才能正式开始梁板的预制生产工作。

4钢芯模使用过程中质量控制要点

变形处钢芯模的调整

钢芯模在梁板预制生产使用过程中,由于钢芯模的安装和拆除不当,或有时会出现钢芯模无法拆除,必须用钢管捶打甚至用千斤顶顶压等情况,势必导致钢芯模局部会产生弯曲变形,这就要求对弯曲变形处的钢芯模及时进行调整修复,以保证钢芯模的有效使用和顺利拆除。

涂刷脱模油

钢芯模在使用前,必须在钢芯模的外侧均匀地涂刷脱模油,以便模板在梁板混凝土达到强度后的顺利拆模,避免对模板的损坏。钢芯模涂刷脱模油后堆放在指定场地,并使用塑料布进行适当的覆盖,避免雨水对脱模油的冲刷及对模板的锈蚀。

梁板混凝土达到强度钢芯模拆除后,也必须及时清理钢芯模上的混凝土渣或泥浆,并对变形处进行适当的调整,之后在钢芯模的外侧均匀地涂刷脱模油。

模板的重复利用

由于本项目存在很多曲线桥,在钢芯模加工制作时无法,也无必要逐个全部制作,全部制作势必会增加模板支座成本。因此对于一些曲线桥采用调整直线桥模板的做法,在预制现场进行模板的改造,曲线桥与直线桥梁板的截面尺寸和挑檐都是一样的,只是挑檐的弧度不一致,因此,在直线桥挑檐上按曲线桥挑檐的弧度焊接钢板,改造出曲线桥的模板,完成曲线桥梁板的生产后,再将焊接的钢板剔除,重新磨平直线桥的模板还可以继续使用,此种做法节约了模板的加工成本。

5 应用效果

由于结合现场实际情况进行合理的施工图纸设计,采用抽拉式钢芯模进行先张预应力大空心梁板生产,正确地运用施工技术,有效地改善工人的工作环境以及降低他们的劳动强度,并有针对性地采用方便、快捷的施工措施,加上其它各工序之间的精细组织、合理配置,最终使得本项目的整个梁板预制生产顺利进行,并保质保量地实现了梁板生产的预期目标,从而为本项目桥梁工程梁板的安装提供了可靠的保障;同时,抽拉式钢芯模在先张预应力大空心梁板施工中的应用给桥梁施工质量和材料节约上带来了很大的好处,有效地避免了混凝土的浪费,节约了工程成本,提高了梁板质量,这在今后类似的高速公路项目桥梁施工中可以广泛地予以借鉴和应用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.062

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