浅析聚苯乙烯内模在预应力空心板中的应用

曹 万 恒

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原　030006)

0　引言

传统预应力空心板内模一般采用定型钢模板、木模板、充气橡胶芯模等。钢木模板拆模困难，充气橡胶芯模空心板的结构尺寸控制不理想，聚苯乙烯内模可以解决上述缺点，既避免封端混凝土的二次浇筑，同时又能降低行车过程的噪声。现将聚苯乙烯内模预应力空心板的施工工艺及注意要点做一阐述，希望该工艺能得到更好的推广应用。

1　聚苯乙烯内模预应力空心板施工工艺

施工工艺：聚苯乙烯内模加工→底板混凝土浇筑及整平→内模安装→顶板钢筋的制作与安装→腹板、顶板混凝土浇筑。

1.1　聚苯乙烯内模加工

内模加工前首先根据空心部分的截面尺寸制作加工模具，若存在变截面应对模具进行编号，利于安装时识别，避免安装错误。

聚苯乙烯内模采用工厂化加工，为方便安装一般一节长度为2 m左右或根据预应力空心板长度来确定。两节内模间采用榫卯连接(见图1)，每节在距端头50 cm处预留凹槽用来安放保护层垫板(见图2，图3)，在内模的底部中线位置设直径15 cm的半圆型消力槽(见图4)，内模加工长度L=空心板设计长度-2倍封头长度。

1.2　底板混凝土浇筑及整平

底板混凝土浇筑时布料要均匀，插入式振捣棒振捣后，用平板振捣器进行补振整平，同时用底板厚度量测模具(如图5所示)对底板厚度进行检查，确保底板厚度满足设计与规范要求，底板厚度高于规范要求的部位必须进行处理。因为内模是固定尺寸的，会将误差传递到顶板上，从而影响顶板的厚度，所以底板厚度的控制是该工艺核心内容之一。

1.3　内模安装

底板混凝土浇筑整平完成后立即进行内模安装，内模从一端顺序安装到另一端。必须控制好第一节内模安装的起始位置，保证内模到封端模板的尺寸符合封头混凝土长度要求；两节之间榫卯接头的缝隙用水泥浆填塞密实(见图6)，防止振捣腹板、顶板混凝土时水泥浆进入接头的缝隙中，改变空心板内力分布及增加空心板重量。

内模安装过程中要检查腹板垫块是否与垫板吻合。若不吻合，移动水平筋上穿好的中空垫块，使垫块位于垫板的中间位置。

尽量缩短内模的安装时间,以便给顶板钢筋、防内模上浮马凳的安装留足时间。内模安装完成后，拉通线检查内模的中线偏位及高低情况，确保腹板、顶板厚度能满足设计要求。

1.4　顶板钢筋的制作与安装

顶板钢筋要制作成整体(见图7)，间隔进行点焊，以增强顶板钢筋骨架的整体刚度；预埋桥面板连接钢筋、防撞墙钢筋也要与顶板钢筋骨架焊接，保证振捣腹板、顶板混凝土时预埋钢筋不变形、不移位。

顶板钢筋安装采用横截面为三角形的桁架扁担梁整体吊装就位。扁担梁上吊点为6点均匀分布，确保扁担梁变形小，受力合理；下吊点沿梁长方向布两排，间隔1 m(见图8，图9)。

顶板钢筋吊装就位并检查合格后，立即进行角隅钢筋的安装以及防内模上浮马凳的就位和压杠拉杆的紧固。拉杆紧固过程中要检查顶板钢筋的保护层厚度及顶板厚度，压杠拉杆两侧的紧固力要相近，拉力要适中，既能承受住内模上浮的顶力，又不能使内模变形较大。拉杆全部紧固后,再次检查拉杆是否全部受力以及顶板钢筋的保护层厚度、顶板厚度是否满足设计和规范要求。

1.5　腹板、顶板混凝土浇筑

腹、顶板混凝土浇筑由跨中向两端顺序进行，腹板两侧必须对称分层布料振捣。振捣时采用φ30型振捣棒，严格控制分层厚度、振捣时间，同时观察内模是否有移位、上浮情况。空心板两端为实心段，振捣时更应注意，避免大量混凝土进入消力槽中引起内模上浮。顶板混凝土振捣完毕并收面后立即进行覆盖保湿养生。

2　聚苯乙烯内模预应力空心板施工注意要点

混凝土在满足强度、工作性能的前提下，坍落度值尽量选择底线，可减小混凝土振捣时对内模产生的上浮力。

底板混凝土振捣时应采用插入式和平板振捣器共同完成，插入式振捣器是主要的振捣方式，特别是马蹄部分的振捣；平板振捣器主要用来辅助振捣，处理底板厚度检查模具所测出的不合格处，并将表面整平，使底板的厚度满足设计要求。

通过大量的空心板预制统计数据显示，从底板混凝土浇筑完成到腹板、顶板混凝土开始浇筑的时间间隔应控制在90 min～105 min，此时空心板的内在、外观质量最好。若时间间隔过短，底板混凝土仍呈流动状态，振捣腹板混凝土时底板混凝土会大量进入消力槽中，引起内模上浮；若间隔时间过长，会在底板、腹板交界处产生冷缝，影响空心板的质量和耐久性。若混凝土外掺剂有早凝或缓凝性能时，应通过混凝土的初终凝时间以及试验板的结果来确定最佳的时间间隔。

顶板钢筋整体制作、整体安装。扁担梁上下吊点数以吊装时扁担梁及顶板钢筋骨架变形较小为原则，便于顶板钢筋能一一对应嵌入腹板钢筋中，缩短顶板钢筋骨架的安装时间，保证整体的安装质量。

内模安装、顶板钢筋安装、角隅钢筋安装、防上浮马凳安装应集中人力，同时作业，缩短上述工序时间，避免上述工序施工时间过长在底腹板交界处产生冷缝。

腹板、顶板钢筋保护层的控制必须引起重视。内模安装过程中需派专人对腹板水平筋上的空心垫块与内模侧面凹槽中的垫板是否居中、密贴进行检查，确保每个垫块均与垫板中心吻合，从而控制腹板的厚度；防上浮马凳紧固完毕后，须对顶板钢筋保护层及顶板厚度进行最后检查，特别是两块垫板中间部分是检查的重点，实测钢筋保护层厚度，判断是否由于垫板处受压，中间部分出现上翘情况，若有上翘时，在上翘处增加同尺寸的垫块，保证钢筋保护层的厚度及顶板厚度满足要求。

3　结语

聚苯乙烯内模形状、尺寸可以任意定制，安装简便，方便施工，可操作性强；具有保温、保湿效果，减少养生用水量，同时具有降噪效果；可以避免北方严寒地区空腔积水引起的冻胀质量通病。通过混凝土测厚仪检测，腹板的厚度合格率为94.5%，顶板厚度合格率为95.8%，且空心板内表面混凝土平整、光洁(见图10)，两节内模接头处平顺。某大学检测中心随机对6片预应力空心板进行静载试验，报告结果全部合格，整体质量得到很好的控制。

聚苯乙烯内模预应力空心板比传统的空心板预制成本可降低，减少拆钢木内模的费用和时间，更加人性化，同时大大减小运营时行车的噪声污染，这一新技术必将带来预应力空心板施工工艺的革命，综合经济效益、社会效益也会得到提高。