在节段拼架桥机施工中,模板快速清洁脱模技术是保障施工效率与质量的核心环节。通过优化模板材料选择、改进清洁工艺及规范脱模操作,可显著缩短模板周转时间,降低混凝土表面缺陷率。以下结合工程实践与行业经验,从技术原理、操作要点、设备配置及安全管控等方面进行详细阐述。
一、模板材料与脱模剂选择
(一)模板材料优化
钢框胶合板模板:采用冷弯型钢边框与 18mm 防水胶合板组合,表面平整度误差≤1mm,周转次数可达 100 次以上。其光滑表面可减少混凝土粘附力,使清洁难度降低 30%。
复合材料模板:如玻璃纤维增强塑料(FRP)模板,表面摩擦系数≤0.15,脱模阻力比传统钢模板降低 40%,且耐腐蚀、重量轻,适合复杂曲面节段梁施工。
(二)脱模剂类型适配
水性脱模剂:以水为基质,添加高分子聚合物,环保无异味,适合清水混凝土工程。喷涂厚度控制在 0.05-0.1mm,干燥时间≤15 分钟,可实现单次脱模后模板表面残留量<5%。
油性脱模剂:含矿物油或硅油成分,润滑性强,适用于深腔或高精度节段梁。采用雾化喷涂,距离模板 20-30cm,形成均匀薄层,避免过量导致混凝土表面起油斑。
二、模板快速清洁工艺
(一)机械清洁设备
高压水枪 + 刮板组合:采用压力 20-30MPa 的高压水枪预冲洗模板表面,去除 80% 以上的混凝土残渣;随后通过电动刮板(转速 150-200rpm)清除顽固附着颗粒,单次清洁时间缩短至 10 分钟以内。
超声波清洗系统:将模板浸入含中性清洁剂的超声波清洗槽(频率 40-80kHz),利用空化效应分解微小颗粒,适用于复杂结构模板的深度清洁,清洁度可达 99% 以上。
(二)化学清洁方案
酸性清洁剂:含 5%-10% 磷酸的溶液,可溶解水泥水化产物,浸泡时间 10-15 分钟后用清水冲洗,适用于严重污染的钢模板。
生物降解清洁剂:以酶制剂为主要成分,喷涂后静置 5-8 分钟,通过生物分解作用软化混凝土残渣,再用高压水冲洗,环保且对模板无腐蚀。
(三)清洁流程优化
初步清理:脱模后立即用橡胶刮刀铲除大块混凝土,避免干结后难以清除。
化学预处理:针对粘附严重区域喷涂专用清洁剂,渗透时间 5-10 分钟。
机械精洗:采用 “高压水枪预冲→刮板清理→毛刷补刷” 的三级流程,确保模板表面无残留。
干燥检查:使用压缩空气吹干模板,通过灯光照射检查表面,反光均匀度偏差≤2% 视为合格。
三、快速脱模技术要点
(一)脱模工艺设计
液压驱动脱模:在内模框架安装油缸推拉杆,通过多路阀控制角模同步收缩(收缩量 5-8mm),使模板与混凝土脱离,脱模时间可缩短至 3-5 分钟。
分段脱模顺序:遵循 “先内模后外模、先侧板后底板” 的原则,通过可调式支撑系统逐步释放模板约束,避免混凝土表面拉伤。
(二)脱模时机控制
混凝土强度监测:采用回弹仪实时检测节段梁强度,当达到设计强度的 75% 以上时启动脱模程序,防止过早脱模导致结构损伤。
温度补偿机制:在环境温度低于 10℃时,通过蒸汽养护将模板温度提升至 20-25℃,加速混凝土硬化,缩短脱模等待时间。
(三)脱模设备配置
智能脱模台车:配备激光定位系统(定位精度 ±2mm)和液压顶升装置,可实现模板整体平移脱模,减少人工干预,提高安全性。
辅助脱模工具:使用楔形千斤顶(行程 50-100mm)辅助撬动模板边缘,避免暴力拆卸造成模板变形。
四、安全管理与质量控制
(一)安全操作规范
设备检查:脱模前检查钢丝绳、吊具及液压系统,确保安全系数≥8;清洁设备接地电阻≤4Ω,防止触电风险。
人员防护:操作人员佩戴护目镜、耐酸碱手套及防滑鞋,在模板下方设置硬质防护棚,防止清洁过程中碎屑飞溅。
(二)质量保障措施
模板平整度检测:采用 3m 靠尺检查,平整度偏差≤3mm/3m,确保混凝土表面光洁度符合设计要求。
脱模剂均匀性控制:通过红外热成像仪监测模板表面温度分布,确保脱模剂成膜厚度均匀,避免局部粘结导致脱模困难。
(三)应急预案
模板卡阻处理:若发生模板卡阻,立即停止操作,采用千斤顶分级加载(每次增加 5-10 吨),同时喷涂润滑剂辅助脱模,严禁强行撬动。
设备故障响应:备用手动液压泵可在电动系统失效时驱动脱模油缸,确保紧急情况下模板安全脱离。
五、典型技术应用
某高铁项目在 40m 箱梁施工中采用以下组合方案:
模板材料:选用钢框竹胶合板模板,表面喷涂水性脱模剂,单次清洁时间由传统的 30 分钟缩短至 12 分钟。
脱模工艺:内模采用液压油缸驱动同步收缩,外模通过智能台车平移脱模,脱模效率提升 60%,混凝土表面缺陷率从 3.2% 降至 0.8%。
清洁设备:集成高压水枪与电动刮板,实现 “冲洗 - 刮擦 - 吸干” 一体化作业,日均清洁模板面积达 800㎡。
该项目通过技术优化,使模板周转周期缩短 25%,综合施工成本降低 18%,验证了快速清洁脱模技术的有效性。