磁盒在方桩预制中的应用

2024/4/12磁盒在小型预制构件中的应用中交一航局二公司一、工程概况二、方桩预制方案选择四、磁盒五、施工方法及过程控制七、经济效益病害的建模与仿真目录八、应用推广六、工效对比三、与传统工艺对比优点一、工程概况500万吨城市建筑废弃物资源化综合利用项目总体布局由1栋办公、宿舍综合楼，2栋生产厂房，1栋锅炉房，1处门卫室等组成，其基础主要为预制混凝土方桩基础，方桩截面尺寸为0.4m*0.4m，分为15m长、22m长方桩，共计814根。二、方桩预制方案选择方案一：底胎采用混凝土底胎长期以来，为了节约成本，方桩底胎采用混凝土底胎，但是采用混凝土底胎预制的方桩外观质量较差。方案二：底胎采用钢底胎方桩预制底胎采用传统工艺钢底胎，方桩模板加固工艺比较繁琐，且方桩截面尺寸改变后，方桩底胎需要重新改装。传统钢底胎二、方桩预制方案选择方案三：底胎采模台结合磁盒方桩底胎采用模台模台结合磁盒，不仅适应各种尺寸的方桩，并且磁盒与模台结合使用，大大简化了方桩模板的安装工艺。

模台结合磁盒1.拆装简便——省时、省工；传统螺栓固定——拆装困难，耗工时，费人力2.一盒多用，可用于木、铝、钢模，并且任意组合；传统工法：螺栓或螺纹固定，方式经常需变化；3.以强磁芯吸附模台固定模具，无需在模具或模台上钻孔，不对模台及模具造成任何损伤，大大提高其使用寿命；传统工法：需在模具或模台上冲孔后用螺栓固定，造成永久性损伤，久而久之造成构件表面凹凸不平，模台及模具的使用寿命短，成本摊销高。通过方案比较，本工程方桩底胎采用钢模台结合磁盒的施工工艺。三、与传统工艺对比优点四、磁盒磁盒由盒体、磁铁、开启螺栓、可调节螺栓四部分构成，并且磁盒在80度以下养护库中长时间使用磁力不衰减，不锈钢外壳使得磁芯磁力更集中，此外对磁芯起到非常好的保护作用，在恶劣的混凝土环境中不生锈。磁盒基本构造1、磁盒基本构造四、磁盒市场常用的小规格磁盒为1KN，本方案经计算选择，每个磁盒竖向压力为12KN磁盒通过压在侧模的压脚板防止模板上浮，目前市场磁盒最大竖向压力为35KN，并且随着技术水平提高，磁盒产生的压力会越来越大，随着磁盒压力的提高，磁盒最大摩擦力也相应提高。磁盒2、磁盒相关参数属性名称最大磁吸力备注磁盒11KN市场上常用规格磁盒212KN本方案所选规格磁盒335KN目前市场上最大规格四、磁盒磁盒通过磁盒开启螺栓的升降控制磁铁是否处于工作状态，当磁盒开启螺栓被按下时，磁铁与模台接触产生压力，当磁盒开启螺栓被翘起时，磁铁与模台脱离，磁盒处于非工作状态，可调节螺栓是根据模板压脚板的厚度适当调节，从而达到磁盒与模板紧密连接的目的。磁盒安装3、磁盒工作原理四、磁盒通过试验测得每个磁盒在模台上的摩擦力为3700N，磁盒的压力为12KN。磁盒摩擦力检测4、磁盒与台模之间的摩擦力四、磁盒考虑到摩擦力大小跟压力和接触面摩擦系数有关，在压力一定的条件下，为了增大接触面摩擦系数，在模台上焊一块条形花纹板，将磁盒固定在花纹板上，用同样的方法检测磁盒的水平摩擦力为2800N。磁盒摩擦力检测5、磁盒与花纹板之间的摩擦力四、磁盒花纹板的摩擦系数大于模台摩擦系数，但是磁盒在花纹板上的最大摩擦力却小于磁盒在模台上的摩擦力，分析原因可能是磁盒在花纹板上的接触面积小于磁盒在模台上的接触面积，虽然摩擦系数增大，但是磁盒的磁铁离花纹板主板面距离变大，导致压力变小，从而是磁盒在花纹板上的最大摩擦力变小。台模表面6、摩擦力分析花纹板表面四、磁盒通过在粗糙面的底胎上测试磁盒，最大摩擦力增加到4300N,通过测试得出结论，在磁盒磁力一定的条件下，可以通过增加接触面的摩擦系数来提高磁盒的最大摩擦力。根据不同预制构件模板侧压力的需要，我们可以采取增加磁盒数量、换用较大磁力的磁盒、增大接触面摩擦系数等措施。6、摩擦力分析粗糙底胎表面测试四、磁盒方桩单块侧模设置10个磁盒，通过计算20个磁盒摩擦力为74KN,侧模方桩混凝土侧压力Fmax=8Ks+24KtV1/2=8*1+24*1*0.40.5=23.1kN/m2<74KN，满足要求。磁盒设置7、磁盒设置及模板侧压力验算四、磁盒磁盒通过锤击磁盒螺栓使磁盒紧紧的将方桩模板压在模台上，磁盒拆除时只需用撬棍或自制扳手轻轻撬动磁盒螺栓，磁盒就能从模台脱落并保持脱离状态。磁盒安装磁盒拆除8、磁盒安拆使用方法五、施工方法及过程控制施工工艺流程施工准备模板打磨找平钢筋绑扎模板支立模板验收混凝土浇筑模板拆除养护五、施工方法及过程控制施工方法施工准备选择合适场地整平，铺设钢模台，对模板打磨找平，涂刷脱模剂。模台打磨平整五、施工方法及过程控制施工方法钢筋加工安装选择合适场地整平，铺设钢模台，对模板打磨找平，涂刷脱模剂。钢筋加工及安装五、施工方法及过程控制施工方法模板支立

方桩模板采用整体吊装安装工艺，模板两个端头底口位置采用紧张器，用来收张模板底口，模板两个端头顶口采用活动拉条用来收张模板顶口，这样模板整体吊装时，就能保证模板为一个整体，而不容易散架。模板底口采用磁盒压紧模板支立五、施工方法及过程控制施工方法混凝土浇筑混凝土采用吊罐吊运入模，由桩顶部分往桩端方向进行，为了提高混凝土振捣效果，混凝土采用平板式振捣器结合插入式振捣棒振捣。混凝土浇筑平板振捣器五、施工方法及过程控制施工方法模板拆除模板拆除过程中，先拆除模板顶口拉条，再拆除抵扣磁盒，磁盒拆除采用特制扳手，方桩模板两端采用紧张器，顶开模板下口，使模板与方桩混凝土面自然脱离。然后方桩模板可以整体吊离方桩。模板端头紧张器五、施工方法及过程控制施工方法养护方桩养护采用传统的布洒水养护，养护时间不少于14天。洒水养护方桩预制采用模台工艺底口拉条改为磁盒可节约底口拉条的安装时间，模板整体吊装可节约模板安装后的尺寸调整时间，每根方桩模板支立拆除可以节约20分钟，本工程共计814根方桩，总共节约271个小时，每天按8小时工作时间计算，总共可节约33天时间。六、工效对比工艺名称模板支立时间模板拆除时间单根桩合计传统工艺30min15min45min814根

模台工艺15min10min25min814根

节约时间15min

5min20min33天工效对比表方桩预制采用模台工艺与传统钢底胎对比，可以适应不同截面尺寸的方桩底胎，减少传统工艺钢底胎的改装费用，模台功能还有有多，比如可以作为沉箱模板拼装的底胎等；由于模板支立、拆除时间缩短，塔吊台班、人工费用合计13.1万元。七、经济效益项目数量单价（元）改装费（元）备注改装费32t10003200050套底胎单价塔吊使用费33个台班200066000

人工165人工日200330005个人合计

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131000

经济效益统计表(1)磁盒应用前景非常广阔，固定叠合楼板边模及墙板边模、固定窗模、门模等独立模。八、应用推广磁盒在预制墙板中的应用(2)磁盒不但能够固定钢制模板，固定木质模台同样适用，预制分公司在银海国际游艇码头工程中，磁盒已成功在扭王字块预制中应用，这在二公司还是首次。八、应用推广磁盒在预制扭王字块中的应用(3)