塑料模具應(yīng)用技術(shù)

高小林

摘要：塑料模具是以聚丙烯等硬質(zhì)塑料為基材，加入玻璃纖維、劍麻纖維、防老化助劑等增強(qiáng)材料，經(jīng)過復(fù)合層壓等工藝制成的一種工程塑料，由于其可塑性強(qiáng)，能根據(jù)設(shè)計要求，通過不同的模具形式，快速的批量生產(chǎn)，有很好的應(yīng)用價值及推廣市場。

關(guān)鍵詞：九江長江公路大橋 小型預(yù)制構(gòu)件 塑料模具 應(yīng)用技術(shù)

1 工程概況

福銀高速公路九江長江公路大橋項目全線的邊溝排水、拱形骨架防護(hù)、橋頭錐護(hù)坡、路緣石及路肩塊等工程采用預(yù)制構(gòu)件安裝，小型預(yù)制構(gòu)件統(tǒng)一預(yù)制，砼強(qiáng)度等級統(tǒng)一采用C25。全線小型預(yù)制構(gòu)件共有型號19種11917方、多達(dá)500000余塊。

2 塑料模具應(yīng)用情況

根據(jù)小型預(yù)制構(gòu)件型號多、數(shù)量大、施工周期短（約8個月）的特點，小型預(yù)制構(gòu)件采用塑料模具預(yù)制成型。

應(yīng)用原理：小型預(yù)制構(gòu)件預(yù)制施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的施工場地，根據(jù)圖紙設(shè)計的尺寸委托塑料模具加工廠進(jìn)行胎膜“造型”，然后批量生產(chǎn)出用于生產(chǎn)的塑料模具，通過室內(nèi)試配及室外試驗得出便于澆筑、拆模、顏色好的配合比，再通過塑料模具清洗、砼入模、振動臺振搗、養(yǎng)生、拆模等工序后成型。

塑料模具設(shè)計：根據(jù)小型預(yù)制構(gòu)件的脫模難易度，考慮其周轉(zhuǎn)次數(shù)，脫模方便的按周轉(zhuǎn)60次、脫模困難的按周轉(zhuǎn)50次；模具設(shè)計厚度5mm；所有塑料模具成型面的邊線進(jìn)行2*2mm的倒角處理。

塑料模具制作：根據(jù)設(shè)計好圖紙，進(jìn)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塊（套）。

塑料模具應(yīng)用情況：本工程在實施過程中，先后共預(yù)制了小型構(gòu)件474492塊11230方，模具周轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)到設(shè)計的90%左右；模具在使用過程中，塑料模具具有重量輕、易于脫模、容易清洗等顯著特點，較大的降低了工人勞動強(qiáng)度，加快了施工速度，提高了人工效率；成型的小型預(yù)制構(gòu)件表面光滑，潔白如玉。

3 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備—原材料選擇、檢測—配合比設(shè)計、審批—模具清洗、晾干—混凝土拌制、運輸—混凝土澆筑、振動臺振搗 —拆模、養(yǎng)生—包裝、搬運及存放。

4 施工操作要點

4.1 施工準(zhǔn)備

⑴、選擇合適的預(yù)制場地：場地選擇根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，并結(jié)合現(xiàn)場實際情況、拌和站以及交通條件綜合考慮。

⑵、場地建設(shè)：按照標(biāo)準(zhǔn)化工地建設(shè)，根據(jù)使用功能劃分區(qū)域，場地內(nèi)全部采用素混凝土硬化；配置好施工用電、用水等設(shè)施，并做好養(yǎng)護(hù)區(qū)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)；場地四周采用藍(lán)色鋼瓦進(jìn)行圍擋，圍墻高度2m。

⑶、根據(jù)生產(chǎn)需求配置相應(yīng)數(shù)量的振動臺，振動臺采用2.5kw的電動機(jī)，外形尺寸為：200*130cm 。

⑷、模具準(zhǔn)備：根據(jù)設(shè)計數(shù)量及型號，復(fù)核構(gòu)件設(shè)計尺寸并要求定制的高強(qiáng)塑料模板，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，可周轉(zhuǎn)使用40-60次，其表面光潔平整，確保混凝土外觀質(zhì)量。模具進(jìn)場后生產(chǎn)前對模板逐塊進(jìn)行檢查。

4.2 原材料選擇、檢測

⑴、各類原材料的選擇按照設(shè)計、規(guī)范要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，進(jìn)場原材料進(jìn)行試驗檢測，各項指標(biāo)符合設(shè)計及規(guī)范要求。

⑵、水泥采用江西亞東水泥公司生產(chǎn)的“洋房牌”普通硅酸鹽水泥。為增加施工工作性，采用強(qiáng)度等級為PO42.5級水泥配制。

⑶、細(xì)集料采用贛江砂，細(xì)度模數(shù)為2.3-2.8之間的II區(qū)中砂，含泥量不宜超過2%，其他性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

⑷、粗集料采用瑞昌瑞龍采石場生產(chǎn)的4.75-16mm的碎石。石料強(qiáng)度等級大于或等于3級，壓碎值小于20%，含泥量小于0.5%。

⑸、外摻料采用F類Ⅰ級粉煤灰，各項性能指標(biāo)均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。

⑹、外加劑采用的是廣州西卡生產(chǎn)的1220-JJ-50聚羧酸高效減水劑。

⑺、各類原材料分倉堆放，并懸掛醒目的材料標(biāo)識牌。

4.3 配合比設(shè)計

小型預(yù)制構(gòu)件設(shè)計強(qiáng)度為C25，按設(shè)計和規(guī)范要求進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計，經(jīng)反復(fù)試驗驗證及優(yōu)化，設(shè)計坍落度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；使用過的模板先放在30%稀釋鹽酸水中浸泡一下，再放在清水中清洗干凈，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、運輸

⑴、施工配合比稱量準(zhǔn)確（各類材料的允許偏差應(yīng)控制在以下范圍：水泥 ±1%，粗、細(xì)集料 ±2%，水 ±1%，粉煤灰 ±1%，外加劑±1%），對骨料的含水率經(jīng)常進(jìn)行檢測，雨天施工增加檢測次數(shù)，據(jù)以調(diào)整骨料和水的用量。每一工作班正式稱量拌合前，應(yīng)對計量設(shè)備進(jìn)行重點校核，確保拌合計量系統(tǒng)在允許偏差范圍之內(nèi)。

⑵、混凝土拌制時間：每盤混凝土的拌合時間約4分鐘?；炷涟韬臀锇韬途鶆?，顏色一致，不得有離析和泌水現(xiàn)象。現(xiàn)場試驗人員應(yīng)對混凝土的坍落度等各項指標(biāo)進(jìn)行取樣檢測。

⑶、混凝土的坍落度宜控制在30—50mm。

⑷、混凝土采用自卸載重汽車運輸?；炷翉陌韬驼具\到現(xiàn)場，倒在預(yù)先做好的混凝土堆放槽內(nèi)，下鋪3mm厚的鋼板，保證混凝土不受污染。

4.6 混凝土施工

⑴、將干凈的模具放在振動臺上，人工用鐵鍬鏟混凝土入模，開啟振動臺振搗，邊振搗邊人工補(bǔ)料，在振動臺上安裝時間繼電器來控制振搗時間，為了保證混凝土表面光滑、無氣泡，嚴(yán)格掌握振搗時間（約60-75秒）。

⑵、人工將振搗好的預(yù)制件搬離振動平臺，用手推車運至養(yǎng)護(hù)區(qū)，放置在半成品堆放區(qū)，用木抹收面，進(jìn)行成型養(yǎng)護(hù)。

4.7 混凝土養(yǎng)生

養(yǎng)生區(qū)從一端埋設(shè)主水管，每2米設(shè)置一個活接頭，在養(yǎng)護(hù)區(qū)使用專用軟管，軟管上鉆孔?；炷翗?gòu)件運至養(yǎng)護(hù)區(qū)后用養(yǎng)生布進(jìn)行覆蓋，2—3小時后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)采用自動噴淋設(shè)施，并派專人負(fù)責(zé)，養(yǎng)護(hù)時間不低于7天，冬期施工采用覆蓋保溫養(yǎng)生。

4.8 拆模

⑴、根據(jù)氣溫要求，成型后2-5天或混凝土強(qiáng)度達(dá)10Mpa可進(jìn)行拆模。

⑵、采用專用的脫模架，輕搬輕放，防止發(fā)生碰撞出現(xiàn)缺棱掉角等現(xiàn)象。

4.9 包裝、搬運及存放

⑴、預(yù)制好的小型預(yù)制構(gòu)件按照批次，經(jīng)檢驗合格后，按不同型號進(jìn)行包裝。

⑵、采用叉車搬運包裝好的預(yù)制件，按不同型號、不同尺寸進(jìn)行不同的存放，存放高度一般為10塊。

5 應(yīng)用效果

5.1 經(jīng)濟(jì)效果

⑴、九江長江公路大橋項目全線小型預(yù)制構(gòu)件統(tǒng)一采用塑料模具預(yù)制成型施工，采取工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)場地充分利用賽湖特大橋橋下空間，節(jié)省臨時用地費用。

⑵、標(biāo)準(zhǔn)化施工作業(yè)人力資源安排合理，提高工人工作效率，經(jīng)核比，完成同方量的工程節(jié)省0.2個人工，節(jié)省人工費用。

⑶、因塑料模具表面光滑，脫模方便，有效的降低了脫模時對成品小構(gòu)件的破壞，經(jīng)對現(xiàn)場核算，小型預(yù)制構(gòu)件的破損率由原來的2%降低至0.3%，節(jié)約工程成本。

5.2 社會效益

小型預(yù)制構(gòu)件自施工以來，由于采用塑料模具成型及模具清洗新工藝，通過標(biāo)準(zhǔn)化管理，實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)的小型預(yù)制構(gòu)件達(dá)到了“手感細(xì)膩、光潔如玉”的效果，獲得交通部及省政府領(lǐng)導(dǎo)贊揚，引起多個省交通部門來觀摩學(xué)習(xí)，并在江西省高速公路建設(shè)中全面推廣。

5.3 技術(shù)效益

通過對小型預(yù)制構(gòu)件施工的總結(jié)，形成的《小型預(yù)制構(gòu)件預(yù)制施工工法》，通過江西省省級工法評審，成為江西省省級工法。

在小型預(yù)制構(gòu)件施工中，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的具有豐富操作經(jīng)驗的施工人員，在項目實施過程及結(jié)束后，被公司分別安排到多個項目施工，成為公司的一個品牌。

6 應(yīng)用體會

⑴、通過應(yīng)用塑料模具施工小型預(yù)制構(gòu)件，實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，施工作業(yè)規(guī)范化、程序化、標(biāo)準(zhǔn)化，便于管理和質(zhì)量控制。

⑵、通過優(yōu)化配合比設(shè)計及用定型塑料模具，構(gòu)件幾何尺寸容易保證，混凝土的外觀質(zhì)量好。

⑶、施工工藝簡單，作業(yè)程序固定，工人容易上手，生產(chǎn)效率高。

⑷、塑料模具重量輕、易脫模、容易清洗等顯著特點，大大降低了工人勞動強(qiáng)度，加快了施工速度，提高了人工效率。