预制混凝土技术在香港地区的工程应用

预制混凝土技术过去二十多年在香港地区的工程建 设中发挥了巨大作用。主要原因包括原材料资源及劳动 力资源缺乏等客观原因。施工现场条件限制，日益收紧的 环境保护要求和不断提高的建筑工程质量要求也成为预 制混凝土技术应用的推动力（蒋勤俭2010）。先进国家的 技术和经验为香港地区预制混凝土技术的应用和发展提 供了借鉴（PCI 2004，2007）。而香港特别行政区政府屋宇 署制定的预制混凝土规范，则为预制混凝土结构的设计 和施工提供了依据和准则（Buildings Department2003）。本 文从土木工程基本建设和房屋建筑（包括住宅，大型公 共建筑和商业建筑）两个方面介绍预制混凝土技术在香 港工程实践中的应用以及相关技术。 1 土木基本建设工程 香港地区土木基本建设工程中大量采用的预制混 凝土产品应主要有以下几类：短线法匹配预制的预应力 混凝土桥节段箱梁，用于采用隧道掘进机（TBM）施工 技术的隧道（包括铁路公路隧道和大型排水管道）的混 凝土内衬管片，用于填海工程或港口码头建设项目的预 制混凝土沉箱或其他大型海工混凝土预制构件。 预应力混凝土桥节段梁 位于九龙半岛的红 绕道是香港第一个在远离架 桥施工现场的预制厂进行节段预制的分段拼装式预应 力混凝土高架桥项目。在此之前曾有一个施工现场预 制节段梁的项目。红 绕道项目由前田－俊和联营公司 承建，中威预制混凝土有限公司供应预制混凝土节段箱 梁。高架桥全长约4公里，1686件预制节段箱梁由中威 公司下属位于珠海的预制厂采用短线法混凝土节段箱 梁匹配预制，经海路运抵香港施工现场采用平衡悬臂 法安装。整个项目于1999年完成。自此之后，短线法节 段预制的预应力混凝土桥梁设计运用于香港地区几乎 所有公路铁路高架桥，包括连续梁设计（平衡悬臂法 架设）和简支梁设计（逐跨架设）的桥梁。中威公司为 大部分已完工的项目生产了混凝土节段箱梁（见表1）。 建设中的项目包括港珠澳大桥香港段桥梁（海上，陆 地），与港珠澳大桥配套的屯门－赤腊角连接线南段桥 梁（海上，陆地），莲塘／香园围口岸香港境内连接公路 高架桥, 均采用分段拼装的设计。中威公司目前负责莲 塘／香园围项目3号合约（简称莲塘3）高架桥预制节段 箱梁的生产和运输。该合约包括全长约3300米，桥面由 一千三百多件节段箱梁拼接而成的四座线形复杂的高 架桥，其中桥中线的转弯半径最小只有为72米。 短线法生产混凝土节段箱梁的关键技术是匹配预 制和几何控制（Podolny1979，Benderand Janssen1982， Sofia and Homsl 1994）。在匹配预制的过程中，通过测 量和整体坐标与局部坐标之间的转换，以及对匹配梁 空间位置（局部坐标）及姿态的调整，实现对桥梁的线 形和姿态的控制。整个过程，需要设计，生产，测量团队 的密切配合。而匹配预制模具的设计是其中极为重要 的环节