论文部分内容阅读
摘要：永久性模板以无需拆模、构造简单、施工便易、工程造价低、环保等优良特性被广泛的应用在工程中，在高墩、大跨、异形桥梁结构技术中，结构永久性模板一直是研究的关键技术问题，现在永久性模板的研究及制作主要集中在单一FRP材料或对混凝土材料进行改性，经过对这类永久性模板进行大量的试验研究及现场监测分析，此类永久性模板普遍存在抗弯性能弱，跨越能力小，需要支架施工，无法有效地达到施工便易，缩短工期的目标。
关键词：组合结构；纤维强化塑料；永久性模板；施工技术
一、组合结构FRP永久性模板的截面构造形式
采用蜂窝状的FRP板材，在蜂窝空心结构中添加混凝土，以增强FRP板材的刚度，使混凝土处于三向受压状态，可以大大提高混凝土的抗压能力。在每个蜂窝空心结构中添加适量的钢筋，以弥补FRP和混凝土抗剪强度的不足。在这种新的组合结构形式中，FRP材料包裹在外层可以充分发挥其抗拉性能，混凝土布置在受压区内被FRP材料包裹使其处于三向受力状态，可以充分发挥混凝土受压能力强的优点。这样既能够充分利用混凝土抗压强度高、成本低的优点，又可充分发挥FRP抗拉拉强度高、耐久性能好的特点，同时，带肋FRP构件作为模板便于施工。最终形成的组合结构FRP材料料水久性模板的结构性能优越，经济性能可观。混凝土中包裹的钢筋材料，为整个组合结构提供了有力的筋骨作用，可以提供较强的抗剪能力。混凝土材料在FRP蜂窝板状结构与钢筋之间充当了一种预应力黏结剂的角色。这三种材料之间的相互配合能够达到永久性模板轻质高强的目标。
二、新型组合结构纤维强化塑料模板质量保障
1. 具体施工措施
施工时，首先根据图纸要求准确定出标高线的位置并找平，对于外墙、外柱的外边根部，应根据实际需要在模板下方垫上方木，与找平砂浆保持平行，以确保标高位置准确和防止漏浆现象。其次设置模板保护层，对于墙、柱上的主筋应高出地面5～8cm，根据模板线，结合保护层厚度进行水平支杆焊接，保证模板不发生水平位移。最后，柱、墙及梁模板钢筋绑扎完成并预埋件也已安装完毕后，将垫块与钢筋绑扎在一起，并及时验收。（通常在模板整合之后，需要按照图纸的标准来确定是不是符合规定，一般情况下，会对其对角线、平整度、筋骨件数量及外型尺寸等方面进行评定。关于同一模板拼接上的连接异性卡应该选择交替配备而不是同一方向连接。）
2. 墙两侧的模板安装
墙两侧的模板在安装时需要一并连接，同时把锁定边安装到墙或是对拉螺栓和套管里。这样一来，可以保障两侧的模板可以和墙线一致，以确保其稳定性。然后通过方钢卡或是碟形扣件与钩头螺栓稳固在一起。一般在墙顶部安装外钢楞的时候，要用碟形扣件或是钢卡连接内钢楞和钩头螺栓，对于穿墙螺栓要做到在内外钢楞的中间位置嵌入，通过螺母把蝶形扣件紧紧固定，连接两端的模板。在装斜撑的时候，需要垂直安装模板，通过检验后，才能和墙、柱、其他模板相结合。
作为墙体施工的重要环节，错缝的施工技术不能小觑，在浇筑时应把全部的拼接线分开，才能避免墙体拼缝处所承受的重力过大。
3.确保柱模板安装质量
作为柱模板施工技术，对技术要求也很高建筑施工者需要在板模板底下垫上一块木板，在安装周围其他的模板，依照异性卡扣正反交替的原则，利用阳角模安装在一起。当然要保障柱模板连接的质量，需要参照图纸中标注的截面线具体位置，确保与对角线相垂直。
在安装定型斜撑时，施工人员应校正模板的轴线位移、垂直偏差及对角线、扭向等确保在设计的允许偏差范围内，对于一般的拉杆和斜撑需要固定并预埋在楼板中的钢筋环上时，每面应设两个拉杆，并与地面呈45°角。（在模板装好之后，需要做好质量检测，随时找出问题、及时解决，这样一来才能更好保证模板的安装质量。
三、新型组合结构纤维强化塑料模板施工保证措施
1. 塑料模板的运用
作为一种复合型材料的塑料模板，在施工中被广泛使用。当然要做到工程的质量安全保障，还需提高施工的技术。在吊运塑料模板的时候，需要安排专门的技术人员对挂钩，模板捆扎进行指挥。同时在墙体模板拼装现场，要严格配置施工技术，遵循分层分段的原则，固定好下层塑料模板的内外钢楞、全部支撑件，才可以安装上一层塑料模板。如果下层塑料模板不能很好的加固所有支撑件的条件下，就要根据现场的实际进展情况，可以采取继续加固的方法，指导符合检验的标准后，才能安装，以确保施工的质量安全。
2. 确保模板施工安全要点
在塑料模板安装的过程中，确保施工的质量安全尤为重要。当然要做好质量保障，就必须在实际的操作中，遵循四项基本技术准则。第一是在混凝土的结构构件尺寸、位置设计上要符合图纸的规范要求；第二要确保塑料模板自身的强度和稳固度特性，这样一来，不仅能更好地承受住混凝土和侧向重量，同时可以减轻模板自身的压力；第三是在模板的选择上，要遵循简单构造、易于拆装的原则，有利于进行混凝土的浇筑和养护工作；最后，在连接模板的时候要做到紧密相连，拼接处不能留有缝隙，必要时可进行加密，以防止出现漏浆等问题。在安装模板时，要时刻遵循这四项要求，才能保证工程的质量安全。
四、结合实际工程验证其可行性
1.工程概况
具体工程为在建的四川博力沟大桥。博力沟大桥为主跨为170m的勁性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，净矢跨比为1/5，净矢高34m，拱圈宽8.2m，拱圈高3.2m。主拱采用等截面悬链线无铰拱，拱圈截面为3室箱型拱，标准段底顶板厚40cm，腹板厚30cm，主拱圈采用在预制吊装完成的劲性骨架上外包砼的工艺施工。
2.拱圈混凝土浇筑方案
（1）原浇筑方案
桥拱圈采用横向分环，纵向分段的浇筑方法。横向浇筑顺序为“先拱肋底板，再腹板，之后中箱底板，最后顶板”，同时，为保证拱肋受力均衡；在纵向分为八个工作面同时进行施工，即先按上下游对称且两岸对称的方式分多个工作面浇筑两边拱肋底板直至合拢，然后再按照同样的方式浇筑拱圈的其他部分。
（2）采用新型组合结构的FRP永久性模板的浇筑方案
采用前述组合结构永久性模板作为该主拱圈外包混凝土的施工模板。该模板在主拱压注钢管混凝土完成后，在劲性骨架底部扣挂组合结构永久性模板。横向浇筑顺序为依然是“先拱肋底板，再腹板，之后中箱底板，最后顶板”、由手该永久性性模板质轻而强，可以铺满整个劲性骨架，所以在纵向采用次性整体浇筑。
（3）两种浇筑方案的对比
原浇筑方案采用多工作面的分段分环浇筑，拱肋纵向划分为8个工作面同步施工，每个工作面又分为6个工作区间，在上一区间的混凝土达到设计强度的85%后才能进行下一区间的混凝土施施工，假设混凝土在养护7夫达到设计强度的85%，则理论上浇筑底板混凝土则需48d；新型组合结构的FRP永久性模板的浇筑方案采用一次性浇筑底板，同时减少模板拆除工序，对比原方案大大加快施工进度减少施工工序。
结语
新型组合结构永久性塑料模板作为一种新型的节能环保模板，使用上方便，经济上实惠，性能优越，节约了大量木材资源，同时对环境起到保护、优化作用，有利于促进塑料模板施工技术更好更快的发展。新型组合结构永久性模板具有一定的跨越能力，在劲性骨架混凝土拱桥方面具有一定的应用潜力，适用于底板一次性浇筑的施工，采用新型组合结构永久性模板的施工，明显减少施工步骤，缩短工期，对我国的土木工程施工发展有积极作用。
参考文献：
[1]刘山洪；冯霄暘；李刚；严小丽；时亚深；；新型组合结构纤维强化塑料永久模板施工技术研究[J]；科学技术与工程；2017年07期
[2]冯霄暘；李刚；康胜清；；组合结构FRP永久性模板施工可行性有限元分析[J]；四川建筑；2016年04期
[3]万娇；钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑与劲性骨架组合施工技术研究[D]；重庆交通大学；2013年
关键词：组合结构；纤维强化塑料；永久性模板；施工技术
一、组合结构FRP永久性模板的截面构造形式
采用蜂窝状的FRP板材，在蜂窝空心结构中添加混凝土，以增强FRP板材的刚度，使混凝土处于三向受压状态，可以大大提高混凝土的抗压能力。在每个蜂窝空心结构中添加适量的钢筋，以弥补FRP和混凝土抗剪强度的不足。在这种新的组合结构形式中，FRP材料包裹在外层可以充分发挥其抗拉性能，混凝土布置在受压区内被FRP材料包裹使其处于三向受力状态，可以充分发挥混凝土受压能力强的优点。这样既能够充分利用混凝土抗压强度高、成本低的优点，又可充分发挥FRP抗拉拉强度高、耐久性能好的特点，同时，带肋FRP构件作为模板便于施工。最终形成的组合结构FRP材料料水久性模板的结构性能优越，经济性能可观。混凝土中包裹的钢筋材料，为整个组合结构提供了有力的筋骨作用，可以提供较强的抗剪能力。混凝土材料在FRP蜂窝板状结构与钢筋之间充当了一种预应力黏结剂的角色。这三种材料之间的相互配合能够达到永久性模板轻质高强的目标。
二、新型组合结构纤维强化塑料模板质量保障
1. 具体施工措施
施工时，首先根据图纸要求准确定出标高线的位置并找平，对于外墙、外柱的外边根部，应根据实际需要在模板下方垫上方木，与找平砂浆保持平行，以确保标高位置准确和防止漏浆现象。其次设置模板保护层，对于墙、柱上的主筋应高出地面5～8cm，根据模板线，结合保护层厚度进行水平支杆焊接，保证模板不发生水平位移。最后，柱、墙及梁模板钢筋绑扎完成并预埋件也已安装完毕后，将垫块与钢筋绑扎在一起，并及时验收。（通常在模板整合之后，需要按照图纸的标准来确定是不是符合规定，一般情况下，会对其对角线、平整度、筋骨件数量及外型尺寸等方面进行评定。关于同一模板拼接上的连接异性卡应该选择交替配备而不是同一方向连接。）
2. 墙两侧的模板安装
墙两侧的模板在安装时需要一并连接，同时把锁定边安装到墙或是对拉螺栓和套管里。这样一来，可以保障两侧的模板可以和墙线一致，以确保其稳定性。然后通过方钢卡或是碟形扣件与钩头螺栓稳固在一起。一般在墙顶部安装外钢楞的时候，要用碟形扣件或是钢卡连接内钢楞和钩头螺栓，对于穿墙螺栓要做到在内外钢楞的中间位置嵌入，通过螺母把蝶形扣件紧紧固定，连接两端的模板。在装斜撑的时候，需要垂直安装模板，通过检验后，才能和墙、柱、其他模板相结合。
作为墙体施工的重要环节，错缝的施工技术不能小觑，在浇筑时应把全部的拼接线分开，才能避免墙体拼缝处所承受的重力过大。
3.确保柱模板安装质量
作为柱模板施工技术，对技术要求也很高建筑施工者需要在板模板底下垫上一块木板，在安装周围其他的模板，依照异性卡扣正反交替的原则，利用阳角模安装在一起。当然要保障柱模板连接的质量，需要参照图纸中标注的截面线具体位置，确保与对角线相垂直。
在安装定型斜撑时，施工人员应校正模板的轴线位移、垂直偏差及对角线、扭向等确保在设计的允许偏差范围内，对于一般的拉杆和斜撑需要固定并预埋在楼板中的钢筋环上时，每面应设两个拉杆，并与地面呈45°角。（在模板装好之后，需要做好质量检测，随时找出问题、及时解决，这样一来才能更好保证模板的安装质量。
三、新型组合结构纤维强化塑料模板施工保证措施
1. 塑料模板的运用
作为一种复合型材料的塑料模板，在施工中被广泛使用。当然要做到工程的质量安全保障，还需提高施工的技术。在吊运塑料模板的时候，需要安排专门的技术人员对挂钩，模板捆扎进行指挥。同时在墙体模板拼装现场，要严格配置施工技术，遵循分层分段的原则，固定好下层塑料模板的内外钢楞、全部支撑件，才可以安装上一层塑料模板。如果下层塑料模板不能很好的加固所有支撑件的条件下，就要根据现场的实际进展情况，可以采取继续加固的方法，指导符合检验的标准后，才能安装，以确保施工的质量安全。
2. 确保模板施工安全要点
在塑料模板安装的过程中，确保施工的质量安全尤为重要。当然要做好质量保障，就必须在实际的操作中，遵循四项基本技术准则。第一是在混凝土的结构构件尺寸、位置设计上要符合图纸的规范要求；第二要确保塑料模板自身的强度和稳固度特性，这样一来，不仅能更好地承受住混凝土和侧向重量，同时可以减轻模板自身的压力；第三是在模板的选择上，要遵循简单构造、易于拆装的原则，有利于进行混凝土的浇筑和养护工作；最后，在连接模板的时候要做到紧密相连，拼接处不能留有缝隙，必要时可进行加密，以防止出现漏浆等问题。在安装模板时，要时刻遵循这四项要求，才能保证工程的质量安全。
四、结合实际工程验证其可行性
1.工程概况
具体工程为在建的四川博力沟大桥。博力沟大桥为主跨为170m的勁性骨架钢筋混凝土箱形拱桥，净矢跨比为1/5，净矢高34m，拱圈宽8.2m，拱圈高3.2m。主拱采用等截面悬链线无铰拱，拱圈截面为3室箱型拱，标准段底顶板厚40cm，腹板厚30cm，主拱圈采用在预制吊装完成的劲性骨架上外包砼的工艺施工。
2.拱圈混凝土浇筑方案
（1）原浇筑方案
桥拱圈采用横向分环，纵向分段的浇筑方法。横向浇筑顺序为“先拱肋底板，再腹板，之后中箱底板，最后顶板”，同时，为保证拱肋受力均衡；在纵向分为八个工作面同时进行施工，即先按上下游对称且两岸对称的方式分多个工作面浇筑两边拱肋底板直至合拢，然后再按照同样的方式浇筑拱圈的其他部分。
（2）采用新型组合结构的FRP永久性模板的浇筑方案
采用前述组合结构永久性模板作为该主拱圈外包混凝土的施工模板。该模板在主拱压注钢管混凝土完成后，在劲性骨架底部扣挂组合结构永久性模板。横向浇筑顺序为依然是“先拱肋底板，再腹板，之后中箱底板，最后顶板”、由手该永久性性模板质轻而强，可以铺满整个劲性骨架，所以在纵向采用次性整体浇筑。
（3）两种浇筑方案的对比
原浇筑方案采用多工作面的分段分环浇筑，拱肋纵向划分为8个工作面同步施工，每个工作面又分为6个工作区间，在上一区间的混凝土达到设计强度的85%后才能进行下一区间的混凝土施施工，假设混凝土在养护7夫达到设计强度的85%，则理论上浇筑底板混凝土则需48d；新型组合结构的FRP永久性模板的浇筑方案采用一次性浇筑底板，同时减少模板拆除工序，对比原方案大大加快施工进度减少施工工序。
结语
新型组合结构永久性塑料模板作为一种新型的节能环保模板，使用上方便，经济上实惠，性能优越，节约了大量木材资源，同时对环境起到保护、优化作用，有利于促进塑料模板施工技术更好更快的发展。新型组合结构永久性模板具有一定的跨越能力，在劲性骨架混凝土拱桥方面具有一定的应用潜力，适用于底板一次性浇筑的施工，采用新型组合结构永久性模板的施工，明显减少施工步骤，缩短工期，对我国的土木工程施工发展有积极作用。
参考文献：
[1]刘山洪；冯霄暘；李刚；严小丽；时亚深；；新型组合结构纤维强化塑料永久模板施工技术研究[J]；科学技术与工程；2017年07期
[2]冯霄暘；李刚；康胜清；；组合结构FRP永久性模板施工可行性有限元分析[J]；四川建筑；2016年04期
[3]万娇；钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑与劲性骨架组合施工技术研究[D]；重庆交通大学；2013年