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1、钢管拱桥混凝土配合比设计与施工-土木工程论文钢管拱桥混凝土配合比设计与施工孙小伟 SUN Xiao-wei （中国路桥集团西安实业发展有限公司，西安 745000 ）摘要：西藏昌都澜沧江大桥为大跨度、薄壁钢管混凝土拱桥，其钢管混凝土施工采以泵送顶升法，施工难度大，對混凝土性能要求高.经混凝土配合比设计与优化，制备出满足设计要求地C50 微膨胀钢管混凝土，并进行混凝土地拌合物性能、物理力学性能及微观结构分析研究，结果表明，所配制地混凝土否离析、否泌水，坍落度23 cm ，混凝土拌和物3 h 后地坍落度否小於18 cm ，混凝土具有早强、高弹性模量和补偿收缩等性能，完全满足西藏昌都澜沧江大桥钢管混
2、凝土拱桥地工程设计及施工要求. 关键词： 钢管混凝土；配合比；物理力学性能中图分类号： TM76 文献标识码： A 文章编号： 1006-4311 （2015 ）26-0087-02 作者简介：孙小伟（ 1981- ），男，陕西铜川人，技术总工，工程师，研究方向为桥梁道路设计 . 0 引言昌都澜沧江大桥是昌都市首座钢管混凝土拱桥，此桥建成后将极大缓解昌都市目前繁重地交通量，對河两岸居民出行提供很大方便.鉴於此桥承担繁重地交通量，對钢管拱内混凝土强度与密实度要求非常高，再顶升过程中容易出现问题，再国内一般都是单动力注浆地泵，容易注浆失败.为解决此问题，我們采以两台 220 双动力注浆地泵两边分级
3、加压注浆，并增加多個排气孔已便混凝土顺精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页利注浆完成 . 1 工程简况西藏昌都澜沧江大桥是跨扎曲河连接昌都市区与317 国道地工程 .该桥为净跨125m 、矢净 31.5m中承式钢管混凝土拱桥，主拱是哑铃型拱肋，上下弦各是壁厚 20 mm 、直径 950mm地钢管，为大跨度、薄壁钢管拱桥.钢管拱肋内灌C50 微膨胀混凝土，全桥钢管拱混凝土总以量约600m3. 该桥钢管拱肋设有内法兰盘，所已對混凝土地弹性模量值和流动性要求很高.混凝土采以地泵送顶升施工法施工，具有泵送高度高，距离长，阻力大
4、，施工時间长等特点. 2 對混凝土地技术性能要求钢管混凝土拱桥地主要承重结构就是钢管混凝土拱肋，所已再设计钢管混凝土地配合比時应综合考虑很多因素，比如初凝時间、微膨胀、可泵性、早强及较低地混凝土含气体量和高弹性模量等.對混凝土地技术性能具体要求如下：合适地膨胀性能和自密实已及初凝時间；较高地弹性模量， 28d 抗压弹性模量大於4.0 104 MPa ；混凝土地早期强度高，混凝土3d 抗压强度大於等於40 MPa ；良好地可泵性：即坍落度大、否离析、否泌水、和易性好、自密实，确保各项参数都符合相关要求 . 3 C50 微膨胀钢管混凝土配合比设计及性能 3.1 原材料再制备钢管混凝土地过程中，需注
5、意外加剂地引气体积分数，因为该因素和精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页钢管壁与混凝土地粘结有着直接地关系.其影响主要体现再若掺入较大地外加剂引气体积分数，那么引入混凝土中地气体体积分数也會随之增大，如此一來，再施工地过程中，很容易造成钢管壁与混凝土脱粘，导致施工事故.通常钢管拱桥钢管混凝土泵送顶升施工泵送压力是620MPa ，有资料显示，当钢管混凝土地含气体积分数为2.3% 3.0% 時，再上述泵送压力和混凝土地自重作以下，约有占混凝土体积0.05% 地气体富集再钢管内壁处，會造成混凝土与钢管内壁间形成宽0.11mm
6、地圆环形间隙，面對这种形势，要想混凝土否出现脱粘现象，必须保证核心混凝土地膨胀率2.5 104. 而再钢管拱地拱顶附近，必须十分注重混凝土重力沉降和泵送压力等，因为再这些地方很容易出现吸附富集现象，造成混凝土地脱粘，否仅影响了混凝土地力学性能，也破坏了钢管混凝土结构地整体性.另外，还有资料显示，当核心混凝土含气体积分数再1.8%時，再钢管泵送顶升施工時产升地气膜较小，混凝土地膨胀率2 104已上即可补偿形成地气膜间隙 .因此，要想保证混凝土质量符合相关要求，需将外加剂地引气体积分数控制再适当范围内. 粉煤灰选择级粉煤灰，需水体积分数小於95%. 水泥选择 P.O52.5 普通硅酸盐水泥 . 膨
7、胀剂选择高能延迟膨胀剂. 细集料选择中砂，要求其含泥量1.2% ，细度模数 2.63.0. 粗集料碎石， 525 mm连续级配，压碎值 10%，含针片状质量分数10% ，含泥质量分数 1.0%. 3.2 钢管混凝土地配合比通过大量地混凝土试配实验 4 C50 钢管混凝土地现场施工精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页原材料准备：为确保混凝土质量，所有原材料包括级配添加剂等，必须满足设计要求及配合比要求，且一次性准备倒位，中途否得停料或换料，保证能一次性浇筑 . 机械检查：混凝土泵送前搅拌站输送泵等设备全面检修，确保混凝土
8、连续浇筑. 计算泵送压力大小：以两台高压混凝土泵再两端拱脚同時浇筑，混凝土泵功率 75kW，泵送压力16Mpb （双主动力90 泵）为确保混凝土一次性浇筑，各种设备均备以一套，泵送导管须固定牢固，可靠. 天气选择：夏季施工考虑倒昌都日夜温差對钢管拱线形影响，高温否利於混凝土顶升，施工時间应再上午十点前完成，并且应无雨，无风. 做好避免由於受力否均有可能會出现地横向位移地应對措施，即再钢管拱拱桥方向上下游各设两道风缆绳，调整倒拱轴线位置，锁死凤缆. 再拱肋两個拱脚，拱顶，小里程拱脚至拱顶约2 分之一处，大里程拱脚至拱顶 2 分之一处各设测量点，观察混凝土顶升过程中地纵向及侧向变化. 检查导管及泵
9、车各個部位接头密封圈是否漏浆，漏气. 清除所有与施工无关地异物，否仅可保证施工现场清洁，还可确保混凝土质量密实 . 图纸设计只有拱脚一個注浆口，顶部一個排气口，为保连续顶升，为防止导管堵塞，外加 1 個备以注浆孔，一個排渣口，15m 一道地小排气孔 . 如图 1. 泵送顺序：第一次泵送顶升中两边顶升地混凝土高度否能高於一M. 泵送钢管拱上弦混凝土后需等倒混凝土强度达倒80%后方可泵送下弦，确保拱地受力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页均匀. 拱肋吊装完成后，钢管拱自密实混凝土地工作顺序：搭建工作平台安装泵压设备安装手
10、动截止阀门压清水断开手动截止阀门排污打开排气孔压砂浆泵混凝土超过浇筑口1m 已后打开排渣口排出正常混凝土后关闭排渣口泵送混凝土且倒3 分之一時测量钢管拱地变化量泵混凝土泵满后加压出均匀地混凝土3分钟后补压两次关闭手动截止阀门泵机减压拆除导管清洗钢管拱钢管拱地降温保护割除注浆孔以铁板补上. 注意：混凝土过法兰盘和吊杆地時候安排人敲击. 5 结束语西藏昌都澜沧江大桥跨度大，哑铃型拱肋、管壁厚度小，中间有法兰盘.所已對混凝土地各项性能要求很高，而要想满足施工對混凝土地工作性能和物理力学性能地各项要求，无形中對施工提出了更高地要求，施工中应科学调整混凝土配合比，合理布置泵送路线，采取适当地施工工艺，如
11、此可有效保证施工地安全性和完整性 .施工完毕 3 個月后 ,应采以有效方式對钢管混凝土地密实度进行检测，结果表明，钢管内混凝土密实，并且混凝土与钢管之间无缝隙. 参考文献： 1 顾淦身 .储存高膨胀能地延迟膨胀机理M. 中国建材工业出版社， 1994. 2 蒋正武，潘微旺，李享涛，张长贵.泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术J.建筑技术， 2011-02-15. 3 姚武，钟文慧 .自密实自应力钢管混凝土计算分析J.2003. 4 陈宝春 .钢管混凝土拱桥与施工 M. 人民交通出版社， 1999. 5 丁庆军，管斌君，胡曙光.武汉市江汉三桥钢管混凝土设计与施工，2000精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页（9）. 6JTJ/TF50-2011，公路桥涵施工技术规范 S. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页