纸芯模在空心板梁预制中的应用分析

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1、河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1前言在桥梁工程中，模板是施工中的重要工具。直到二十世纪七十年代中期,我国使用的是现场散拼、散支、散拆的木模,这种模具的施工消耗了大量的人力、物力。到了七十年代末期，在“以钢代木”的大方针推动下，桥梁人先后成功研制出了组合钢模板和大钢模，极大改进了当时的模板施工工艺，也同时取得了显著的社会与经济效益。进入20世纪90年代以来，随着国家对基础设施建设的大力投入，我国的铁路、公路建设得到了飞速发展，桥梁模板施工技术也相应得以跨越式的发展。在这大发展时期，[1][2]我国也加强了与国外同

2、行的交流，消化、吸收国外先进的模板技术，研制开发出了多种新型模板。由于模板技术的提高，打破了工程中组合钢模板一家独大的情况，各种类型的模板在工程中的运用也越来越多，近年来出现了各种运用新材料研发的模板，并投入使用到工程中，钢模板的市场正在慢慢减小。为了达到减轻桥梁上部结构自重荷载的作用，在设计时上部结构截面常使用空心结构，采用空心结构还可以有效的节约建筑材料。目前工程中常使用的模板一般有木模板、钢模板以及橡胶芯囊等，这些模板能满足大部分常规及标准设计的桥梁，并且其在工程结束后还可以被拆除取出，从而达到重复利用的目的。在早

3、期的工程中空心板的成孔工艺在采用芯模时常常采用木芯模，因为制作木芯模的流程及操作比较简单，不需要使用专门的拆装设备，在操作时全部工序都可以使用人工，在木模与混凝土的接触的侧面包裹上一层塑料薄膜。但由于木芯模本身带的材料属性，使用过程中容易损坏，所以它的维修工作量较之其他的模板较大；又因为木芯模使用过程中由于防水等要求，在其外面通常要包裹塑料薄膜，或者使用封箱带等，这样在工程操作时所用的辅材很大；木芯模还容易产生变形，虽然比橡胶芯模少在使用过程中浪费的混凝土用量少，但是仍然是有一定的数量；木芯模基本上是用人工安装和拆卸，工

4、人劳动强度比较大。由于混凝土水化热作用，薄膜受热变形、混凝土挤压模板，拆模非常困难，工人劳动强度大，耗费木材多，施工成本高。橡胶芯模因为要构成桥梁上部构件的空腔部分，所以它的形状大都为圆柱形，并且形状可以发生变形。在它的使用过程中，先把橡胶芯模放到预制构件的中间，然后通过将里面充满压缩空气压缩芯模的方法来产生空心部分，并且芯模还可以从中取出并重复使用。因为它在工程运用中操作简便，而且可以重复利用，从而有效的降低了工程投入。橡胶芯模在无充气时的储存方便快捷，在充气使用时还能够产生足够的刚度强度来承受各种荷载所带来的压力，这

5、些特点是其他模板不具备的。因此它在工程上的使用也很广泛，运用于各种民用工程、桥梁工程及水电建设工程中。通过在工程中的运用，胶囊芯模能够减少建筑原材料的使用，而且在其施工过程中所配备的设备的操作也不复杂，并且由于其本身的材料特[3]性，可以根据施工的需要来形成各种截面来满足工程的要求。钢模板主要由钢板材料组成，具有使用周转次数多，维修费用较少的特点。钢模板能够充分的利用预制现场所具有的起吊设备，能够准确的控制模板构件的外形及其尺寸，而且模板质量较好，在主板梁数量使用数量比较多时，能达到成本最低的效果。在模板装卸时，钢模板使

6、用机械安装拆卸，施工现场使用的人工劳动强度比其他模板低。由于本身材料特性，钢模板的质量较重，所以拆卸及安装时都要有专门的配套设备。1纸芯模在空心板梁预制中的应用研究由于现有技术条件所限制，目前的桥梁上部板梁模板运用传统模板技术时仍存在以下问题：（1）根据有关规定，木模板的使用周转率为15次，钢模板的使用周转率为50次，小型木模板的使用周转率[4]为7次，但是在桥梁建设中，实际使用周转率远远达不到这个规定，因此就显著增加了施工费用。（2）模板的使用模式主要是租赁，相关规范和施工技术要求不能够得到保证。（3）在已建和在建的以

7、传统模[5]板形式为主的桥梁工程项目中，尽管部分采用了新的施工技术，但有些问题仍然值得探讨。近年来随着桥梁设计及施工技术的日益先进，产生了许多新型桥梁结构。在新技术的使用及更高质量要求的前提下，一些变截面桥、连续弯桥等不标准形状的桥梁在高速公路及城市桥梁的建造中出现的情况越来越多。在一些主梁高度小的空心板的芯模施工时，由于其截面的不规则，从而难以进行模板的拆除，即使成功拆除取出，之后的维修等工序也加大了工程的投入，并且模板难以进行继续使用。因此，[6]为了避免工程不必要的投入及资源的浪费使用，都要求一种新型模板来解决以上

8、问题。纸芯模的特点很好的满足了减轻荷载及各种非标准截面桥梁的需要。§1-2国内外纸芯模技术发展与研究现状先张空心板梁具有建筑高度小等特点，在中、小跨径中得到广泛应用。空心板的断面挖空通常为1~3个圆孔。近年来，高等级公路先张梁因其质量问题，维修期提前，影响运营，分析其原因多数是梁底、梁顶板厚不均，梁端封孔刚度、强度不