对胶囊芯模应用与空心板顶板厚度施工控制的探讨

对胶囊芯模应用与空心板顶板厚度施工控制的探讨摘要：最近几年随着国家加大城市基础设施建设，混凝土预制产业得到蓬勃的发展，形成了以桥梁，房屋建筑工程为首的混凝土构件工程。橡胶胶囊作为混凝土预留孔的主要工具也随着混凝土预制业的发展得以广泛发展，在很多工程领域已经取代了传统的内模板。本文以作者的实际工作经验，来着重分析下混凝土空心板采用胶囊芯板时，在施工中对混凝土厚度的控制技术。关键词：橡胶胶囊，顶板缺陷，控制措施中图分类号：F767.5文献标识码：A文章编号：引言：混凝土空心板如果板厚不均匀会引发严重的事故，在行车过程中车辆的荷载会直接作用到混凝土梁板上，不均匀的厚度会直接影响桥梁的使用寿命，还可能造成严重的突发事件。所以混凝土空心板顶板厚度是我们所必须保证的。近些年由于橡胶胶囊采用，顶板厚度问题越来越突出，也因此制约了橡胶芯板在某些领域的应用。本文对橡胶胶囊、顶板厚度问题产生原因及相关的控制措施进行分析总结。一、橡胶胶囊。橡胶胶囊有着重量轻、结构简单、安装方便的特点，在很多工程项目中已经替代了传统的钢制内膜。但橡胶胶囊也有很大的缺点，其强度不高，容易在混凝土浇筑的过程中出现上浮，如果充气后出现不均匀的凹凸，直接影响混凝土内面的平整度和厚度，所以控制好橡胶胶囊的产品质量是保证预制梁板质量的重要步骤。二、空心板顶板厚度缺陷空心板顶板厚度不够是在空心板预制过程中最容易出现的的质量弊病，其主要原因是在混凝土浇筑过程中芯模发生了上浮。即使采用木芯模或钢芯模,在混凝土浇筑时往往也会因为芯模上浮而造成顶板厚度不够。在采用橡胶芯模时,因芯模自重很小，流动的混凝土在芯模下边产生向上的浮力，问题更为突出。由于空心板顶板处于受压区,主要依靠混凝土顶板承受着荷载产生的全部压应力。如果顶板厚度不够将会直接影响到空心板的整体承载能力。公路工程质量检查评定标准(JTGF80/1-2004)中规定“空心板采用橡胶气囊施工时,胶囊上浮量应符合设计要求”，而在设计文件中往往要求“必须注意胶囊芯模上浮,以保证顶板厚度”,一般不对顶板厚度的施工误差作具体的规定。这里主要的问题是顶板厚度本身由于挖空率的最大化，最小断面厚度一般都不厚，仅仅大于8cm，大多控制在9.5cm左右，所以，调整的余地非常小，设计时不作具体的规定也是情有可原，因为稍有不慎就不满足最小厚度要求。在工程实践中遇到因为空心板顶板厚度不足而导致报废的情况非常多。过去施工中虽然采用一些办法去控制上浮量，但效果都不理想。对空心板顶板进行钻孔检查,发现其厚度有时不足设计的一半甚至仅为设计尺寸的1/3,问题比较严重,又无合适的补救办法,只能按报废处理,对工程单位会造成相当的经济损失和影响施工进度安排的被动局面。三、控制顶板厚度的措施1、圆形或腰圆形空心板混凝土空心板的预制方法主要分为两种。第一种浇筑方式先浇筑底板混凝土，在底板混凝土完成后，再进行穿内膜和浇筑侧壁以及顶板混凝土。第二种是先将内膜进行固定，然后一次成型浇筑底板和侧壁及顶板混凝土。这两种施工方法各有利弊，第一种施工方法可以有效防止橡胶气囊或内模上浮，保证顶板厚度，但是其施工工序时间长，在施工过程中要进行等强，当底板混凝土达到强度要求后才能进行下一步工序，同时底板混凝土形成后会为内模安装造成一定困难。且用此方法形成的梁（板）的混凝土外观颜色差别大，不利于美观。第二种方法的优点是一次性浇筑，工序便捷，但对内模的控制很困难，就算进行加固和加压等各种手段都不一定保证混凝土顶板的厚度。出于有利于建筑结构安全性的考虑，我们一般选择使用第一种方法进行施工，但是在施工中要注意以下几点：1）在施工中要严格复核构件的几何尺寸和外形；2）使用橡胶胶囊做为内模时要严格检查橡胶胶囊的充气程序，必须满足设计压强。3）还要形成对周转使用的胶囊进行定期检查的制度，对使用次数较多的旧胶囊进行强制报废，避免出现因胶囊自身的问题造成内模凹凸不均的现象。4）对于内模定位筋的布置，间距不要小于40cm，橡胶胶囊内模的弹性大，定位筋长度可以适当减少1厘米作为上浮消除量。5）同时用3根直径12毫米或14毫米且长度大于空心板跨径的钢筋，排列放置于内模上部与定位钢筋之间,增强胶囊的纵向整体性在拆除芯模后随即将该钢筋抽出。在施工中我们必须做到对施工过程的质量控制。尤其在进行顶板浇筑的施工程序时，现场的施工人员要制作卡尺，随时对灌注中的混凝土预制件进行检查，如发现薄厚不均匀的情况要及时对其进行上报，请相关负责技术人员制定补救措施，还要在板跨中部预留检查孔，以方便后期对空心板厚度的检查。通过这几点控制，我们在实际施工中取得不错的效果，厚度误差都能满足规范要求。2、多边形空心板多边形空心板与圆形或腰圆形空心板有很大不同，多边形空心板只能采用二次浇注的方式进行施工，而且在进行底板混凝土施工时必须采用平板振捣器进行振捣，以保证密实度。底板施工完成后，再安装内模橡胶胶囊和防浮杆。防浮杆一般采用I80-100工字钢进行制作，其布置间距在1.5米之间，在防浮压杆安装后就要给胶囊进行充气。在充气完成后再加好防浮块，以保证腹板和顶板混凝土间距。但是防浮块的添加可以有效保证底板厚度和均匀度，对腹板和顶板厚度却不容易保证。我们通过对施工过程研究发现，在压块部位处于内模下凹处的混凝土厚度比较厚，而相对的腹板就很薄，这与我们实际设置压块的本意相违背。我们通过仔细研究发现了如下问题：橡胶胶囊具有柔软性，充气后表面积进行膨胀后，其顶部受压部位就会下沉，而气体会由其它无压块位置突出。防浮压杆通过力的传导与压块共同形成对胶囊形成压力，且与胶囊顶模的接触面积很小，这就使橡胶胶囊在其夹缝中突出，并且加剧了凹凸效应。混凝土的浇筑过程中有个下落的力直接作用在内膜表面，这就形成了二次凹凸的作用，先被浇筑的部分就形成了凹陷，胶囊内的气流在流向其他位置就形成了突出。通过以上分析我们得出空心板各部位薄厚不均是由于橡胶胶囊的凹凸效应引起的。要解决这一问题我们就要在压块和橡胶胶囊的接触面积上做文章，同时在橡胶胶囊的制作上要有效提高其强度。解决问题的关键是，要在内膜安装后对顶面实行通压，我们首先想选择木板来增加橡胶胶囊的接触面积，但是由于木板有一定厚度，直接影响了橡胶胶囊的几何尺寸，再加上木板与混凝土有很强的吸附性，当混凝土成型后木板拆卸难度很大。所以实际施工中我们放弃了使用木质材料进行通压的想法，而选用了钢板进行通压，钢板采用3mx1.5mx3mm的尺寸。实验结果表明效果很理想，达到了我们的预期目标。钢板较木板有如下几大优点：钢板的厚度只有3mm，加入到橡胶胶囊跟混凝土顶板间不会影响内部的几何尺寸。钢板强度大不易被混凝土挤压变形。钢板的重量很轻我们选择钢板的重量只有17KG，方便人员安装。在钢板的表面涂抹脱模剂可以防止混凝土对钢板吸附，在拆卸时很方便施工工序方便，只要将钢板安装在橡胶胶囊顶部即可，再用人工将其摆正，在施工完成通过胶囊放气钢板直接掉落，可以随意取出，并循环使用。四、控制效果通过多个项目的施工总结，基本解决了橡胶胶囊内模应用的便利性与空心板质量控制的矛盾问题，既有效的加快了工程进度，质量也得到了保证。结束语橡胶气囊重量轻、结构简单、安装方便，可有效的减少施工时间，加快施工进度，在混凝土预制领域优势明显