随着我国基础设施工程的持续发展及装配式预应力混凝土小箱梁标准图集的颁布,小箱梁已成为目前桥梁工程中应用最广泛的结构形式之一。装配式PC小箱梁具有结构刚度大、抗扭性能好、结构高度小、反拱较小等优点。小箱梁的内模板工程是箱梁施工中的关键技术问题,传统的内模板工艺存在内模施工繁琐,施工周期长,质量不易控制等问题。为解决传统小箱梁内模板在应用中存在的问题,基于聚苯乙烯泡沫塑料的广泛应用,项目组提出了采用聚苯乙烯泡沫内模来解决内模工艺问题的方案。并在依托工程中的20 m小箱梁的预制工程中采用了可免拆除的EPS永久性内模板,为了保证当采用EPS内模板时小箱梁预制工程的施工质量,避免该工艺引起桥梁的质量问题,本文针对该新型箱梁内模板工艺主要开展了以下研究:(1)根据聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)材料的特性及20 m跨径装配式PC小箱梁的标准图,项目组研发了可应用于20 m小箱梁的EPS内模,并根据模板设计计算的相关规范,分析了EPS内模板在浇筑混凝土阶段的受力情况,提出了针对内模板的受力计算方法。(2)结合工程实践,对采用EPS内模的装配式PC小箱梁预制施工工艺进行了较为详细的论述,并总结了EPS内模小箱梁在施工中的注意要点,从内模的定位固定措施、减浮措施、混凝土浇筑工艺等方面提出了小箱梁的预制质量控制措施,并对相应的质量控制措施的可靠性进行了验算,结果表明内模材料可满足其受力及变形要求;对比了采用EPS内模工艺与传统内模工艺的小箱梁在施工工艺及经济性等方面的差异,实践表明该工艺适宜于流水作业,且具有无需拆除内模、节省工序、减少劳动量、施工质量易于控制等优点。(3)考虑到EPS内模材料良好的保温隔热性能可能会改变小箱梁施工阶段混凝土水化热温度场及运营阶段箱梁日照温度场分布模式,运用温度场计算的基本理论,通过建立有限元计算模型,从水化热升温、里表温差、表面最大应力等方面分析了普通小箱梁与EPS内模小箱梁在施工阶段温度场分布差异;从小箱梁的温度梯度模式等方面分析了运营阶段强烈日照、寒潮降温两种最不利工况下小箱梁的温度场分布的差异。研究结果表明EPS内模的置入对小箱梁水化热温度效应是不利的,但对运营阶段的温度梯度的分布相对是有利的,两个阶段温度场的变化均不大,且均在规范规定的限值之内,不会影响小箱梁的正常使用。(4)通过现场试验和有限元建模计算,开展了基于EPS内模的装配式预应力混凝土箱梁受力及工作性能试验研究,并通过考虑EPS材料的置入,对比了EPS内模与普通内模小箱梁在试验荷载作用下应力及挠度的差异,得到了EPS内模的永久性置入基本不会影响小箱梁的受力性能,采用EPS内模板可以保证小箱梁的受力及工作性能。