新型空心板桥梁芯模与传统工艺的区别

2017-04-17  来自: 河南浩晟桥梁芯模有限公司 浏览次数:416

  高速公路中小桥设计上不多为预应力或非预应力空心板梁结构,随着近些年的经济发展,高速公路车流量及载重量的增加,空心板桥梁的设计理念及施工也发生相对应的变化,本文章通过工程实例对中小型空心板内模采用聚苯乙烯桥梁芯模的施工技术,质量进行讨论。


  随着国内经济的不断发展,公路交通在国内经济中的作用和地位越来越明显,作为公路交通中的枢纽——桥梁也得到很大的发展。中,小跨径桥梁的上部多采用预应力及非预应力空心板梁装配的结构,空心板梁结构形式简单,对比于T形和箱梁等其他形式的梁,具有建筑高度较低,预制方便,工艺简单,用材经济,易于工厂化和标准化生产,运输和吊装方便,适应范围广等优势,在国内公路桥梁中得到了广泛推广与应用,满足了限度的国内建设生产的需求。

1、空心板梁设计理念的变化


  传统空心板梁多采用预应力结构,板宽99cm,椭圆形或单圆孔形,随着道路车流及载重量的增加,传统的空心板已不适应现代高速公路的发展要求,按照新的设计理论,为了提高桥梁的整体刚度和稳定性,高速公路16~20m预应力空心板梁一般按底宽132.3cm~150cm,梁高75~90cm设计,内部结构也相应变为带倒角的长方形内模,类似于小型箱梁,由于内部尺寸较小(53x93cm),如果采用钢内模,人工无法进行拆模及组装,这一外形尺寸的改变必然导致施工工艺也要产生相应的突破。


 传统空心板梁生产工艺的敝端


  传统的预应力空心板采用充气胶囊作内模,有施工简便,快速,成本低的特点,但随着近几年,高速公路车流量不断加大,超载车辆增加,又由于空心板自身的弊端,会出现各种各样的通病。如承载力不足、单板受力、桥板裂缝、挠度过大等,情况严重时将影响了桥梁的使用。

通过近几年桥梁的病害调查发现,空心板梁典型的通病是容易产生纵向裂缝,其主要原因是:目前大多空心板梁采用充气胶囊内模,在浇筑过程中,由于充气胶囊芯模自重轻,易变形,造成腹板和顶板厚度不均匀。芯模在施工中会产生局部或整体上浮和偏位,施工过程很难控制,造成顶板厚度偏低并且极不均匀,薄处还不到设计厚度的1/3,并且顶板内侧面形成波浪形凹凸面,侧板保护层厚度不够,承载力不足,对桥梁的留下安全隐患。如果拆模过早也易使空心板产生裂缝,影响桥梁的耐久性。分析原因主要有三方面:一、橡胶芯模是柔性的,充气后表面存在较大张力,顶部受压凹陷部位侧面就会鼓凸,顶部未受压部位正好相反,表现为上凸侧凹;二、防浮定位钢筋通过垫块与芯模胶囊接触,面积较小,加强了芯模胶囊的凹凸效应;三、混凝土的浇筑先后次序形成了二次凹凸效应,先浇筑的部位先受压先凹陷,使胶囊内气体流向后浇筑的部位并在此处形成鼓凸。由此不难看出造成空心板厚度不均匀是芯模胶囊的凹凸效应,造成芯模胶囊的凹凸效应主要是防浮垫块与芯模胶囊接触面积较小,没有形成面接触。要解决空心板厚度不均匀问题就必须设法扩大压块与芯模接触面积,提高芯分模整体刚度。所以在空心板梁的施工中,控制顶板厚度是施工的,也是难点。


2、新工艺施工特点


  为预防空心板梁的缺陷,提高混凝土空心板桥的施工质量,从两方面对空心板梁进行改善;一方面是改变空心板的结构,提高空心板的整体受力性能,梁端头由原来的二次现浇(预制)封端改为一次随主体砼现浇,这样大大提高了空心板的整体受力。另一方面是将内模改为发酵聚苯乙烯泡沫,使用泡沫作为填充内模不仅能节省大量的人工和机械使用量,而且其自重轻,操作简便,不增加梁体自重,浇注完混凝土后可留在结构内不必取出,投入机械及人工数量也小,还能保证施工质量。施工时先将泡沫制成相应的内模尺寸按3~4m每段做好备用,砼浇筑时先浇底板砼,浇筑完后将内模放入,立即进行顶板钢筋的绑扎及上部模板对拉螺拴的拧固,由于砼标号较高(一般为50~60号)为了防止先浇筑的砼产生凝固,这一工序的时间要尽量缩短,宜控制在20分钟左右,后浇筑侧板顶板砼。


3、工程实例


  我公司标段施工的青临高速路23标的空心板梁预制16m预应力空心板梁和10m非预应力空心板梁共540片。我标段空心板梁全部采用发酵聚苯乙烯泡沫作为内模填充料,泡沫密度12.5kg/m3(如果密度太轻泡沫也会产生上浮现象),经过计算每米大约增加梁体自重6kg,对桥梁的使用无任何影响。并且施工简便,质量易于控制,从已挖开的采用聚苯乙烯泡沫内模的空心板梁内壁看,内壁平整光滑,空心板梁顶板和侧板厚度均能满足设计要求,又因聚苯乙烯泡沫内模自重轻不必取出,施工预制时将空心板端头和板身一次性浇筑成型,改变以前那种用充气胶囊内模时二次封端的现象,给施工带来了的方便,通过对每片梁的顶板取芯效果来看,设计厚度12cm取芯结果为11.5~12.5cm,合格率95%以上,完全满足设计要求。使用聚苯乙烯泡沫作内模,即保证了施工质量,又简化了施工工艺,随着公路事业的发展,其适应性越来越受到人们的关注。 

 

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