港珠澳大橋長跨墩頂塊預(yù)制施工技術(shù)

梁豐，白建偉

（1.中交武漢港灣工程設(shè)計院，湖北武漢430070；2.中交二航局第二工程有限公司，重慶400012）

港珠澳大橋長跨墩頂塊預(yù)制施工技術(shù)

梁豐1，白建偉2

（1.中交武漢港灣工程設(shè)計院，湖北武漢430070；2.中交二航局第二工程有限公司，重慶400012）

文章闡述了港珠澳大橋香港段接線高架橋工程180 m大跨度超高墩頂塊預(yù)制項目中，墩頂塊預(yù)制工藝方法和模板系統(tǒng)解決方案。通過大量引入液壓同步技術(shù)，實現(xiàn)模板系統(tǒng)快速開/合?？刂?，提高了預(yù)制功效。通過實踐證明，整套系統(tǒng)的可操作性強，自動化程度高，取得了很好的經(jīng)濟效益。

港珠澳大橋；節(jié)段梁預(yù)制；模板；施工技術(shù)；墩頂塊

1 工程概況

港珠澳大橋跨越伶仃洋，東接香港，西接澳門，珠海。針對港珠澳大橋特定的質(zhì)量要求（橋設(shè)計使用年限為120 a）和特定的施工環(huán)境要求，提出了“工廠化、大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化”總體要求。本項目依托局港珠澳大橋香港高架橋接線工程。港珠澳大橋香港高架橋接線工程西起粵港分界線，東至景觀山隧道，全長9.3 km。其上部結(jié)構(gòu)全部采用預(yù)制拼裝混凝土節(jié)段箱梁。其墩頂塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 墩頂塊節(jié)段梁結(jié)構(gòu)圖Fig.1Structure of segmental Beam of pier top block

2 墩頂節(jié)段梁預(yù)制關(guān)鍵技術(shù)分析

墩頂塊節(jié)段梁預(yù)制是整個節(jié)段梁預(yù)制的基礎(chǔ)，也是施工難度最大的關(guān)鍵節(jié)點。

2.1 墩頂節(jié)段梁結(jié)構(gòu)特點

本項目墩頂塊由3榀梁段組成，節(jié)段梁自身為非對稱結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)特點如下：

1）節(jié)段高/長比大，穩(wěn)定性差，梁高/梁長= 10.23/3=3.4/1；

2）SOP-A兩側(cè)有凸起三角齒，需一次澆筑；

3）內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為多隔板多腔室結(jié)構(gòu)；

4）內(nèi)腔腹板和隔墻均存在大面積剪力鍵結(jié)構(gòu)；

5）預(yù)應(yīng)力管道復(fù)雜。

2.2 預(yù)制工藝分析

本項目墩頂塊由3榀梁組成，分別為SOP-A，SOP-B，SOP-A組成，由于墩頂塊自身結(jié)構(gòu)不對稱，為提高預(yù)制功效，布置2個墩頂塊預(yù)制臺座，分別用于兩側(cè)SOP-A的預(yù)制，SOP-A預(yù)制擬采用兩側(cè)布置端模及端模架，兩側(cè)端模架通過精軋螺紋鋼筋對拉，形成抱箍體系，SOP-A的預(yù)制總體布置如圖2所示。

圖2 SOP-A預(yù)制總體立面布置圖Fig.2SOP-A prefabricated general layout

SOP-A預(yù)制完后，通過龍門吊將SOP-A轉(zhuǎn)移到SOP-B預(yù)制臺座，利用兩個SOP-A作為匹配梁，進行SOP-B預(yù)制，即“ABA”預(yù)制工藝，為國內(nèi)外首次使用，總體布置如圖3所示。

2.3 SOP-A墩頂塊預(yù)制

SOP-A墩頂塊預(yù)制模板系統(tǒng)包括端模及端模架、外模及外模架、底模及底模架、內(nèi)模、液壓內(nèi)模臺車、抱箍體系等。其預(yù)制重點難點如下：

1）實現(xiàn)模板系統(tǒng)快速開/合控制和精確調(diào)位；

2）保證內(nèi)腔大面積齒塊模板順利脫模；

3）實現(xiàn)端模剪力鍵與梁段的分離。

2.3.1 外模及外模架

外模的面板為10 mm鋼板，次梁為[14a，外模架是由2[]25a，2[]20a，2[]14a等焊接而成。為實現(xiàn)外模系統(tǒng)快速開/合控制，外模及外模架在腹板段采用一體式結(jié)構(gòu)。翼緣段，為便于管線槽的脫模，外模和外模架采用分離式結(jié)構(gòu)。其單側(cè)外模結(jié)構(gòu)如圖4所示。

外模及外模架通過液壓油管進行合模，大范圍調(diào)整就位后，通過調(diào)節(jié)絲桿進行微調(diào)定位，然后需給對拉螺桿施加預(yù)緊力，單根預(yù)緊力控制在100 kN，通過此方法，足以使模板的變形控制在1.5 mm以內(nèi)，滿足英標(biāo)和香港規(guī)范要求。

圖3 SOP-B預(yù)制總體布置圖Fig.3SOP-B prefabricated general layout

圖4 外模及外模架總體結(jié)構(gòu)布置圖Fig.4Overall structure layout of outer mold and support frame

2.3.2 內(nèi)模及液壓內(nèi)模臺車墩頂塊的內(nèi)模包括隔墻模板，兩側(cè)腹板模板和剪力鍵模板。模板面板為6 mm的正平板，次梁為[8，主梁為2][14a，其橫斷面布置如圖5所示，縱斷面布置如圖6所示。

圖5 內(nèi)模系統(tǒng)橫斷面圖Fig.5Cross-sectional view of the internal mold system

圖6 內(nèi)模系統(tǒng)總體布置圖Fig.6Internal model system layout

液壓內(nèi)模臺車為3層桁架式結(jié)構(gòu)，桁架主要由HW400x400，HNM588x300，HW200x200，[20a，[14a等焊接而成。液壓臺車通過伸縮臂，液壓油缸和調(diào)節(jié)絲桿與內(nèi)模和內(nèi)隔墻模板連接為一體，通過液壓油缸整體進行模板的開/合。

2.3.3 端模及端模架

端模架由型鋼和槽鋼焊接成桁架結(jié)構(gòu)，通過焊接與地基連接，端模和端模架之間通過油缸和調(diào)節(jié)絲桿連接，其總體布置如圖2所示。

兩側(cè)端模架安裝就位后，通過對拉螺桿連接形成抱箍體系，以承受混凝土澆筑產(chǎn)生的側(cè)壓力。

為保證端模剪力鍵與梁段順利分離，本項目采取的措施是將梁段固定不動，通過同步液壓油缸牽引端模，使其順利分離。

2.4 SOP-B墩頂塊預(yù)制

根據(jù)2.2節(jié)預(yù)制工藝分析可知，SOP-B預(yù)制重點難點如下：

1）保證SOP-A的精確調(diào)位；

2）保證SOP-A與SOP-B順利分離；

3）保證SOP-A在澆筑SOP-B時不跑位。

為保證SOP-A精確調(diào)位，在底模支撐架上面布置4套三向千斤頂，千斤頂主頂自帶機械鎖，橫向和縱向配置機械鎖緊裝置，待梁段精確調(diào)整就位后，分別利用定位鎖緊。

為保證SOP-A與SOP-B梁段平穩(wěn)順利分離，采取將SOP-B固定，通過操作SOP-A底部的三向千斤頂縱向油缸，同時通過設(shè)置在SOP-A頂部的絲桿輔助作用，以達到平穩(wěn)分離。

為保證在進行SOP-B澆筑時SOP-A梁不跑位，在SOP-A梁后端側(cè)設(shè)置支撐架，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 SOP-A支撐架結(jié)構(gòu)總圖Fig.7SOP-A support frame structure

3 結(jié)語

本預(yù)制工藝首次解決了大跨度復(fù)雜墩頂塊箱梁預(yù)制難題，通過將傳統(tǒng)的短線法模板進行優(yōu)化創(chuàng)新，引入全自動步履式行走機構(gòu)和同步液壓控制技術(shù)，大大提高了預(yù)制工效，降低了生產(chǎn)成本。為后續(xù)類似工程提供技術(shù)支持和豐富的施工經(jīng)驗，尤其是在大跨度變截面箱梁施工中具有廣闊的應(yīng)用前景。

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[5]GB 50205—2001，建筑工程模板安全技術(shù)規(guī)范[S]. GB 50205—2001,Technical code for safety of forms in construction[S].

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Prefabricated construction technology for long-span pier top block of HZMB

LIANG Feng1,BAI Jian-wei2
（1.CCCC Wuhan Harbour Engineering Design and Research Co.,Ltd.,Wuhan,Hubei 430070,China; 2.China Communications 2nd Navigational Bureau 2nd Engineering Co.,Ltd.,Chongqing 400012,China）

Based on the 180 m long-span ultra-high pier top block prefabricated project in the wiring viaduct project at the Hongkong section of the Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge,we introduced the pier top block prefabrication technology and the formwork system solution.Through the introduction of a large number of hydraulic synchronization technologies to achieve rapid template system open/close mold control,and improve the prefabricated efficacy.The practice shows that the whole system has high operability,high degree of automation,and has achieved good economic benefits.

Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge;segmental beam precast;formwork;construction technology;pier top block

U655；U445.4

B

2095-7874（2017）05-0077-05

10.7640/zggwjs201705017

2016-10-12

2016-11-25

梁豐（1982—），男，湖北咸豐人，碩士，工程師，機械電子工程專業(yè)。E-mail：155261748@qq.com