陳沖海，孫凱，孫業(yè)發(fā)，王海波，劉長義，宋書東

（中交一航局第五工程有限公司，河北 秦皇島 066000）

1 工程概況

港珠澳大橋位于珠江口伶仃洋水域，自粵港分界線交點向西至口岸人工島，主體工程全長約29.552 km，采用橋隧組合方案，其中橋梁長大約24 km，橋隧連接處設置人工島。橋梁為樁基基礎，考慮減小阻水率的要求，設計非通航孔橋為埋入式承臺，承臺埋入泥面以下。工程設計理念為“大型化、工廠化、標準化、裝配化”，承臺采用預制安裝后澆連接混凝土。港珠澳大橋設計使用年限為120 a。

為了使預制橋墩與鋼管復合樁基礎牢固結合，在預制橋墩承臺中對應樁基位置預留6個后澆孔，后澆孔直徑3.6 m，側壁設有環(huán)向剪力齒。鋼管復合樁與后澆孔底部剪力鍵連接后，采用直螺紋套筒連接后澆孔內的水平鋼筋，再澆筑后澆孔混凝土，實現(xiàn)預制橋墩與鋼管復合樁的整體連接。

承臺預制施工中后澆孔采用甩筋內模，在對接鋼筋對應位置開孔，保證環(huán)氧鋼筋精確定位，同心度滿足對接要求。承臺結構及后澆孔鋼筋布置見圖1。

2 后澆孔內模設計思路及結構形式

2.1 模板設計思路

傳統(tǒng)的甩筋模板一般采用免拆模板網或木模板。采用模板網，大直徑鋼筋無法直接穿過，而且無法約束鋼筋的位置，難以達到預期的精度要求，影響后續(xù)鋼筋對接作業(yè)；此外，根據港珠澳大橋耐久性要求，免拆模板網在混凝土內部會形成銹蝕通道，影響其使用壽命。采用木模板雖然可以解決穿筋問題，但只能一次性使用，無法多次周轉，由于本項目預制構件數量較大，需要制作大量的木模板，耗費大量的時間和木材。

圖1 承臺結構及后澆孔鋼筋布置圖Fig.1 Layout of thecap structure and the pouring hole with rebar

模板結構設計考慮常規(guī)的混凝土澆筑工藝、澆筑側壓力、模板剛度、強度、穩(wěn)定性及使用壽命等諸多因素。

為防止?jié)仓^程鋼筋移位，在澆筑前要對后澆孔內鋼筋預連接，模板設計時考慮連接鋼筋與模板橫豎肋及支撐構件相對位置不發(fā)生沖突，以及對環(huán)氧鋼筋涂層的保護。

2.2 后澆孔內模結構形式

后澆孔內模主要由中心桁架、2片大面模板、2片小面模板、支撐絲桿、連接桿、密封系統(tǒng)組成。后澆孔內模見圖2。

1）中心桁架：主要作用為支撐整體模板，在澆筑時平衡模板所承受的混凝土側壓力，保證模板剛度，見圖 2（a）、（b）。

圖2 后澆孔內模Fig.2 Internal formwork for pouring hole

2）大面模板、小面板面：根據鋼筋位置及整體脫模要求，對整圓模板分成4塊模板，順橋方向的2塊模板為大面模板，橫橋方向的2塊模板為小面模板。為保證模板剛度，大面模板設4道豎向背楞，小面模板設有2道豎背楞。背楞上有調節(jié)支撐絲桿與中心桁架連接，澆筑時起支撐作用。大面模板中間背楞設有支撐桿。大面模板與小面模板采用斜口連接，便于脫模。

模板面板根據鋼筋位置開出筋孔，出筋孔的尺寸為上、下各留有30 mm，左、右各留有50 mm的穿筋空間，見圖2（c），保證穿筋時不磕碰鋼筋保護層；出筋孔采用五合板密封。

3）支撐絲桿：在大面、小面模板背楞上設置支撐絲桿，澆筑時起支撐作用，保證模板剛度，承擔混凝土對模板受到的側壓力；脫模時克服混凝土黏結力，使模板脫離混凝土達到順利脫模的目的；所有支撐絲桿均采用梯型螺紋，便于操作且不易損壞，見圖2（b）。

4）連接桿：連接模板與中心桁架，澆筑時通過楔板鎖緊，起到支撐模板的作用，見圖2（b）。

5）密封系統(tǒng)：出筋孔采用膠合板密封，楔板鎖緊，見圖2（d）。膠合板采用5 mm厚的五合板，保證不漏漿，操作簡單、方便。膠合板為木質結構，在與鋼筋發(fā)生擦碰時不會破壞鋼筋環(huán)氧涂層，對鋼筋起到保護作用。膠合板與鋼筋間隙采用發(fā)泡膠封堵。

3 施工存在問題及改進措施

3.1 工藝流程

支立模板：預制區(qū)外組裝內?！信_底板鋼筋綁扎→安裝后澆孔內?！信_內橫、縱鋼筋穿筋→隨穿筋封堵出筋孔→驗收→澆筑混凝土。

拆卸模板：拆卸后澆孔對接鋼筋→通過調整絲桿脫?！醭鲋行蔫旒堋笮“迕娣制醭觥?/p>

3.2 存在問題

1）大面模板脫模困難，造成這一現(xiàn)象主要有以下原因：

①板面與混凝土脫離前需要先將孔內160根預連接鋼筋分層拆除，由于鋼筋數量多，拆卸時間長，拆內模時混凝土與模板黏結力較大。

②后澆孔設有3層梯形斷面的環(huán)向剪力齒，混凝土與模板之間存在較大的約束力。

③鋼筋連接套筒設置在板面內側，澆筑振搗過程，部分鋼筋移位后，拆模時套筒或螺紋鋼筋卡住模板，導致脫模困難。

2）穿筋孔太大，鋼筋綁扎過程本身的施工誤差及澆筑振搗過程對鋼筋位置的影響，造成部分鋼筋發(fā)生移位，出現(xiàn)一定程度的偏心，給鋼筋拆除、對接造成困難。

3.3 改進措施

1） 大面模板一分為二，模板由4片改為6片，減小大片模板與混凝土接觸面積，方便拆模。

2）將鋼筋套筒設置在混凝土內部，減少鋼筋移位對拆模造成的困難。圖3（a）為套筒設置在混凝土外部時對接鋼筋安裝示意圖，圖3（b）為套筒設置在混凝土內部時對接鋼筋安裝示意圖，圖3（c）為兩種套筒設置方式的效果。

圖3 鋼筋套筒設置方式及效果Fig.3 Setting modeand effect of steel sleeve

后澆孔套筒設置在混凝土內部，由于鋼筋制作本身誤差，部分套筒未能保證完全緊貼模板板面，混凝土澆筑時將鋼筋絲扣包裹，在脫模前拆卸預連接鋼筋時存在很大困難。后期在現(xiàn)澆后澆孔混凝土前對接鋼筋，套筒被混凝土包裹，僅依靠旋轉鋼筋進行對接安裝，對環(huán)氧涂層破壞嚴重。套筒為固定端，就要求更為嚴格的同心度控制，較大的施工誤差不能保證絲扣完全伸入套筒。另外設置在內部的工藝要求連接時采用長套筒，造價較高。經反復研究分析仍采用套筒設置在混凝土外部工藝。

3） 采用鋼木模板結合工藝

后澆孔采用鋼木模板結合方式。在穿筋孔位置采用環(huán)形木模板工藝，其余部位仍采用鋼模板（見圖4）。環(huán)形木模板做成分塊圓弧形，按照鋼筋設計位置采用電鉆精確開孔，開孔尺寸較鋼筋擴大10 mm，保證鋼筋位置更為精確。封孔時，通過制作兩半圓形膠合板夾片，上下夾住鋼筋，通過射釘固定在環(huán)形模板上。由于夾片較小，容易調整，能更準確牢固固定鋼筋，防止?jié)仓駬v時對鋼筋的影響。拆模時先拆除鋼結構模板，由于鋼模板外伸鋼筋及套筒與鋼板面之間有足夠大的間隙，可以保證鋼模板順利脫模，環(huán)形木模板依然附著在混凝土表面，最后單獨拆除。

圖4 后澆孔內模照片F(xiàn)ig 4 Photo of theinternal formwork for pouring hole

3.4 實施效果

通過縮小板面尺寸，由4片改為6片，減小了約束力和混凝土黏結力，施工效率明顯提升。在穿筋孔位置采用環(huán)形木模板工藝后，鋼筋位置較之前更加準確，已施工完成的橋墩在出運安裝前進行后澆孔鋼筋預連接均能滿足要求。

4 結語

經過反復研究分析、試驗驗證和不斷改進，后澆孔模板采用鋼木混合結構的模板形式，施工工藝更加成熟，形成了一套完整的施工技術，操作簡便，保證質量，滿足了“大型化、工廠化、標準化、裝配化”和耐久性要求，對甩筋位置有精度要求的類似工程模板設計具有較大的參考意義。鋼木混合結構的模板形式也可用于其它難度較大的異形混凝土結構施工。

[1]GB 50009—2001，建筑結構荷載規(guī)范[S].GB 50009—2001，Load specification of buildingstructures[S].

[2]JGJ162—2008，建筑施工模板安全技術規(guī)范[S].JGJ162—2008，Safety technical specification of buildingconstruction template[S].

[3] 江正榮.建筑施工計算手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.JIANG Zheng-rong.Calculated handbook of building construction[M].Beijing:China Architecture&Building Press,2007.