塑料模具应用技术

高小林

摘要：塑料模具是以聚丙烯等硬质塑料为基材，加入玻璃纤维、剑麻纤维、防老化助剂等增强材料，经过复合层压等工艺制成的一种工程塑料，由于其可塑性强，能根据设计要求，通过不同的模具形式，快速的批量生产，有很好的应用价值及推广市场。

关键词：九江长江公路大桥 小型预制构件 塑料模具 应用技术

1 工程概况

福银高速公路九江长江公路大桥项目全线的边沟排水、拱形骨架防护、桥头锥护坡、路缘石及路肩块等工程采用预制构件安装，小型预制构件统一预制，砼强度等级统一采用C25。全线小型预制构件共有型号19种11917方、多达500000余块。

2 塑料模具应用情况

根据小型预制构件型号多、数量大、施工周期短（约8个月）的特点，小型预制构件采用塑料模具预制成型。

应用原理：小型预制构件预制施工建设标准化的施工场地，根据图纸设计的尺寸委托塑料模具加工厂进行胎膜“造型”，然后批量生产出用于生产的塑料模具，通过室内试配及室外试验得出便于浇筑、拆模、颜色好的配合比，再通过塑料模具清洗、砼入模、振动台振捣、养生、拆模等工序后成型。

塑料模具设计：根据小型预制构件的脱模难易度，考虑其周转次数，脱模方便的按周转60次、脱模困难的按周转50次；模具设计厚度5mm；所有塑料模具成型面的边线进行2*2mm的倒角处理。

塑料模具制作：根据设计好图纸，进行模具造型，采用聚丙烯以及ABS材料制作成型。本工程共制作塑料模具9620块（套）。

塑料模具应用情况：本工程在实施过程中，先后共预制了小型构件474492块11230方，模具周转次数达到设计的90%左右；模具在使用过程中，塑料模具具有重量轻、易于脱模、容易清洗等显著特点，较大的降低了工人劳动强度，加快了施工速度，提高了人工效率；成型的小型预制构件表面光滑，洁白如玉。

3 施工工藝流程

施工准备—原材料选择、检测—配合比设计、审批—模具清洗、晾干—混凝土拌制、运输—混凝土浇筑、振动台振捣 —拆模、养生—包装、搬运及存放。

4 施工操作要点

4.1 施工准备

⑴、选择合适的预制场地：场地选择根据生产规模，并结合现场实际情况、拌和站以及交通条件综合考虑。

⑵、场地建设：按照标准化工地建设，根据使用功能划分区域，场地内全部采用素混凝土硬化；配置好施工用电、用水等设施，并做好养护区喷淋养护系统；场地四周采用蓝色钢瓦进行围挡，围墙高度2m。

⑶、根据生产需求配置相应数量的振动台，振动台采用2.5kw的电动机，外形尺寸为：200*130cm 。

⑷、模具准备：根据设计数量及型号，复核构件设计尺寸并要求定制的高强塑料模板，具有足够的强度、刚度和稳定性，可周转使用40-60次，其表面光洁平整，确保混凝土外观质量。模具进场后生产前对模板逐块进行检查。

4.2 原材料选择、检测

⑴、各类原材料的选择按照设计、规范要求标准进行，进场原材料进行试验检测，各项指标符合设计及规范要求。

⑵、水泥采用江西亚东水泥公司生产的“洋房牌”普通硅酸盐水泥。为增加施工工作性，采用强度等级为PO42.5级水泥配制。

⑶、细集料采用赣江砂，细度模数为2.3-2.8之间的II区中砂，含泥量不宜超过2%，其他性能符合国家标准。

⑷、粗集料采用瑞昌瑞龙采石场生产的4.75-16mm的碎石。石料强度等级大于或等于3级，压碎值小于20%，含泥量小于0.5%。

⑸、外掺料采用F类Ⅰ级粉煤灰，各项性能指标均满足国家标准。

⑹、外加剂采用的是广州西卡生产的1220-JJ-50聚羧酸高效减水剂。

⑺、各类原材料分仓堆放，并悬挂醒目的材料标识牌。

4.3 配合比设计

小型预制构件设计强度为C25，按设计和规范要求进行混凝土配合比设计，经反复试验验证及优化，设计坍落度30-50mm。

4.4 模具清洗

模具第一次使用前首先要在洗衣粉水中清洗一遍，晾干后才能使用；使用过的模板先放在30%稀释盐酸水中浸泡一下，再放在清水中清洗干净，最后在洗衣粉水中清洗一遍，上口朝下，控干水分待用。

4.5 混凝土拌合、运输

⑴、施工配合比称量准确（各类材料的允许偏差应控制在以下范围：水泥 ±1%，粗、细集料 ±2%，水 ±1%，粉煤灰 ±1%，外加剂±1%），对骨料的含水率经常进行检测，雨天施工增加检测次数，据以调整骨料和水的用量。每一工作班正式称量拌合前，应对计量设备进行重点校核，确保拌合计量系统在允许偏差范围之内。

⑵、混凝土拌制时间：每盘混凝土的拌合时间约4分钟。混凝土拌和物拌和均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。现场试验人员应对混凝土的坍落度等各项指标进行取样检测。

⑶、混凝土的坍落度宜控制在30—50mm。

⑷、混凝土采用自卸载重汽车运输。混凝土从拌和站运到现场，倒在预先做好的混凝土堆放槽内，下铺3mm厚的钢板，保证混凝土不受污染。

4.6 混凝土施工

⑴、将干净的模具放在振动台上，人工用铁锹铲混凝土入模，开启振动台振捣，边振捣边人工补料，在振动台上安装时间继电器来控制振捣时间，为了保证混凝土表面光滑、无气泡，严格掌握振捣时间（约60-75秒）。

⑵、人工将振捣好的预制件搬离振动平台，用手推车运至养护区，放置在半成品堆放区，用木抹收面，进行成型养护。

4.7 混凝土养生

养生区从一端埋设主水管，每2米设置一个活接头，在养护区使用专用软管，软管上钻孔。混凝土构件运至养护区后用养生布进行覆盖，2—3小时后进行养护，养护采用自动喷淋设施，并派专人负责，养护时间不低于7天，冬期施工采用覆盖保温养生。

4.8 拆模

⑴、根据气温要求，成型后2-5天或混凝土强度达10Mpa可进行拆模。

⑵、采用专用的脱模架，轻搬轻放，防止发生碰撞出现缺棱掉角等现象。

4.9 包装、搬运及存放

⑴、预制好的小型预制构件按照批次，经检验合格后，按不同型号进行包装。

⑵、采用叉车搬运包装好的预制件，按不同型号、不同尺寸进行不同的存放，存放高度一般为10块。

5 应用效果

5.1 经济效果

⑴、九江长江公路大桥项目全线小型预制构件统一采用塑料模具预制成型施工，采取工厂化生产，生产场地充分利用赛湖特大桥桥下空间，节省临时用地费用。

⑵、标准化施工作业人力资源安排合理，提高工人工作效率，经核比，完成同方量的工程节省0.2个人工，节省人工费用。

⑶、因塑料模具表面光滑，脱模方便，有效的降低了脱模时对成品小构件的破坏，经对现场核算，小型预制构件的破损率由原来的2%降低至0.3%，节约工程成本。

5.2 社会效益

小型預制构件自施工以来，由于采用塑料模具成型及模具清洗新工艺，通过标准化管理，实现了工厂化生产，生产的小型预制构件达到了“手感细腻、光洁如玉”的效果，获得交通部及省政府领导赞扬，引起多个省交通部门来观摩学习，并在江西省高速公路建设中全面推广。

5.3 技术效益

通过对小型预制构件施工的总结，形成的《小型预制构件预制施工工法》，通过江西省省级工法评审，成为江西省省级工法。

在小型预制构件施工中，培养了一批优秀的具有丰富操作经验的施工人员，在项目实施过程及结束后，被公司分别安排到多个项目施工，成为公司的一个品牌。

6 应用体会

⑴、通过应用塑料模具施工小型预制构件，实现了工厂化生产，施工作业规范化、程序化、标准化，便于管理和质量控制。

⑵、通过优化配合比设计及用定型塑料模具，构件几何尺寸容易保证，混凝土的外观质量好。

⑶、施工工艺简单，作业程序固定，工人容易上手，生产效率高。

⑷、塑料模具重量轻、易脱模、容易清洗等显著特点，大大降低了工人劳动强度，加快了施工速度，提高了人工效率。