模块化模板施工技术在港珠澳大桥工程中的应用

时间：2021-09-14 09:57:52 所属分类：建筑科学 浏览量:

以港珠澳大桥西人工岛主体建筑土建结构施工为例，介绍了模块化模板施工技术在该工程中的成功应用。模板的模块化通用设计及柱、梁、外廊等分区分构件流水浇筑工艺，为高等级清水混凝土建筑工程提供了一种全新工艺，可为类似工程提供参考借鉴。 1 概述 港珠澳

　　以港珠澳大桥西人工岛主体建筑土建结构施工为例，介绍了模块化模板施工技术在该工程中的成功应用。模板的模块化通用设计及柱、梁、外廊等分区分构件流水浇筑工艺，为高等级清水混凝土建筑工程提供了一种全新工艺，可为类似工程提供参考借鉴。

　　1 概述

　　港珠澳大桥西人工岛设置岛上主体建筑作为大桥及隧道的运营管控用房，其中主体建筑共3层，层高分别为7 m、6 m、7 m,总建筑面积2万m2.主体建筑位于岛上现浇隧道之上，在满足建筑功能需求的同时兼顾景观效果，结构轮廓为弧形，外立柱采用异形结构。主体建筑内部为管理办公及功能用房，结构设计复杂，主次梁交错。结构外露面均采用清水混凝土，建筑施工的时间及空间受到诸多条件限制[1,2,3,4,5].

　　主体建筑按照模块化理念，采取分层分区模块化现浇方案，即将每层分成若干区域流水施工，柱、梁、板分开浇筑，并将柱、梁、板的模板预先划分模块拼成整体，通过整体吊装或移动，尽量减少现场拼缝，达到在受限的空间内合理投入模板材料、保证浇筑质量、满足进度要求的目的。配套钢筋工程采用灌浆套筒连接技术[6],将后台预制化、现场装配化，为类似高等级建筑施工提供一种新的解决方案。

　　2 模板模块化施工技术

　　2.1 总体施工工艺

　　主体建筑因建筑功能及造型需要，设计相对较为复杂。为便于施工组织，按照化整为零，先易后难的思路，对各楼层施工先后顺序进行划分。以一层楼为例，将标准开间区域划分为1号、2号、3号施工区，并优先开展施工;周边涉及建筑造型等非标准开间划分为1-1号、2-1号非标准区域，待标准区施工完成后，流水跟进。建筑中间部位为隧道风机房或控制机房，主次梁交错或构件尺寸规格不一，划分为A、B两区。房建斜屋面单独划分为I区最后进行实施。为便于楼层整体推进，配置标准模板及非标准模板各2套，交替流水推进。

　　同一施工区域内，柱、梁、板等不同构件分开施工，总体按照柱、梁、板、外廊的顺序逐层推进，不同施工区域的同种构件形成流水施工。为保证建筑景观效果，外廊道按照设计曲线施工，内侧环梁因外露面减少，以立柱角点为折点进行多点拟合。

　　2.2 施工缝处理

　　对于建筑外立面景观柱与环梁、主次梁与楼板结合面除采取常规凿毛工艺外，增加剪力槽增强构件抗剪性能。对于梁柱节点在剪力槽模板上附加免拆模增强结合面粗糙度;对于梁板结合面，采用专用工具进行压槽。各施工界面在施工过程中严格检查混凝土粗糙面的质量及键槽的尺寸、数量和位置[7].

　　3 模板工艺

　　为确保清水混凝土施工质量及效率，按照模块化装配式施工理念，对各构件模板进行设计，并确保模板具有足够的强度、刚度和稳定性[8].各构件模板均为后台拼装，现场通过销轴或螺栓进行紧固即可满足要求。其中，模板面板采用双层21 mm多层胶合板或17 mm单层板。双层板面通过自攻螺丝从衬板外侧拧入固定，避免表面形成印记。次龙骨采用PERI24号木工字梁，主龙骨根据构件施工期受力需求采用12号双槽钢或8号双槽钢。构件阳角采用15 mm塑料倒角条进行止浆，对于建筑柱廊造型则通过内嵌木盒进行定制。梁、板及外廊道模单元模板均与配套的承插型盘扣式钢管支架形成单元台模。

　　3.1 柱模板施工

　　立柱尺寸为0.9 m×0.9 m,模板由2片L形模板组成，模架一体化，兼顾不同层高施工需求，高度按照(6+1)m进行配置。施工不同楼层时，安装或拆除底部1 m标准段即可。模板板面为双层板，结构为面板→垫板→木梁→钢围令，2片模板用直径15 mm的拉杆拉合。标准区室内柱模板采用2片L形模板组合而成。景观柱模板结构形式相对复杂，顶部设置柱头，柱头端模为整体合模后安装。

　　柱模板采用梆夹底形式，各立柱施工前按照结构尺寸及位置精确放样，提前预浇根部7 cm高底座。底座浇筑后，粘贴1 cm止水胶带，以便于模板采用绑夹底工艺进行立柱模板安装。立柱模板安装时，将其中1片L形模板吊装到指定位置，确保板面紧贴柱底止浆条，同时利用斜撑进行固定及垂直度调整。其后，安装第2片L形模板至对角侧。2片L形模板通过抱角丝杆严密拉合，并利用斜撑进行模板整体垂直度调整。模板加固方式如图1所示。

　　3.2 梁模板施工

　　标准区室内梁主要与室内柱相连，主要型号有900 mm×800 mm、500 mm×800 mm、300 mm×600 mm等类型，室外环梁与景观柱相连，类型有900 mm×1 350 mm、900 mm×1 550 mm、900 mm×1 850 mm.为提升清水混凝土的观感质量，简化施工工序，900 mm宽主梁均采用模块化台模施工，按照梁板分开浇筑工艺实施。其他型号次梁通过100%断面预埋直螺纹套筒方式，待拆模后另行施工或临时增加定制模板一次性浇筑成型。

　　3.3 板模板施工

　　柱梁施工完成后，即开始进行楼板施工。其中，标准开间楼板一般主要由4片台模组成，台模中间十字缝隙采用填充补模以适应板平面尺寸变化，见图5.板台模模板主龙骨采用12号双槽钢，安装间距与支架立杆步距一致;次龙骨采用24 cm高木工字梁，面板采用17 mm厚胶合模板。

　　4 结语

　　港珠澳大桥西人工岛主体建筑工程为高等级清水混凝土建筑，在该项目中应用的模块化模板施工技术，取得了预期效果。得益于对建筑结构的前期优化，总体施工工艺的开拓性创新，以及模板工程施工技术的大量技术研发，主体建筑在模块化、标准化施工水平上取得较大突破，有效保障了施工质量，提升了施工效率。其中模板工程中新颖的模块化设计方案，改变了传统模板安装工艺伴随而来的施工过程繁琐、人为因素难以管控所造成的质量弊病;极大地压缩了施工过程环节，在保障施工质量的同时兼顾施工效率。

　　参考文献

　　[1]肖珈，韩小锐重大水工建筑的美学审视--以港珠澳大桥人工岛工程为例[J]中国港湾建设， 2019,39(5)：85-90.XIAO Jia,HAN Xiao-rui Aesthetic examination of major hydraulic buildings- Taking the Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge artificial islands project as an example[J].China Harbour Engineering,2019,39(5)：85-90.

　　[2]冯颖慧，肖利军。复杂集成的极简：港珠澳大桥外海人工岛岛上建筑总体设计[J]中国港湾建设， 2019,39(5)：1-6,35.FENG Ying-hui,XIAO Li-jun.The minimalism of complicated integration:overall design of architectures on open-sea artificial islands of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge[J]. China Harbour Engineering ,2019,39(5)：1-6,35.

　　《模块化模板施工技术在港珠澳大桥工程中的应用》来源：《中国港湾建设》，作者：张怡戈,靳胜,杨润来

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