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1、 1 拱肋混凝土顶升灌注施工方法 XX 大桥主桥采用钢管砼拱结构，采用刚性系梁刚性拱，计算跨径L=115m，拱轴线为二次抛物线y=(4x/5L)(L-x),矢跨比1/5，矢高23m。拱肋采用哑铃型钢管砼，截面高280，每个钢管外径120，钢管及腹板壁厚1.6，内充C50 微膨胀砼。主桥钢管混凝土施工是一道关键工序，钢管拱混凝土采用高压泵送顶升浇灌注工艺。拱肋弧长约 119.5 米，单根钢管混凝土数量为 135m3。全桥拱肋 C50微膨胀砼618.2 m3。为了保证拱肋砼的密实度，要求砼中摻适量的膨胀剂，灌注前做配合比试验；同时在拱肋钢管及腹腔上设置排气孔，拱顶设置增压管（2.0m 高）。1、钢
2、管拱混凝土质量要求 钢管混凝土的作用机理，是通过钢管对管内混凝土的“箍套”作用使混凝土处于三向受压状态，使得混凝土的承载能力大为提高。所以管内混凝土的质量直接影响拱的受力状态，因此钢管混凝土质量要求非常严格。（1）管内混凝土不能出现断缝、空洞。（2）管内混凝土不能与管壁分离、脱粘。（3）必须在一片拱肋一层砼硬化前，灌注另一片拱肋同层混凝土。混凝土必须连续灌注，一气呵成。（4）同一拱圈必须待下层的钢管拱混凝土达到设计强度的90%以上后，方可浇注上层钢管混凝土。2 2 混凝土施工配合比 本桥采用设计强度 C50 号微膨胀混凝土，既要满足设计和规范要求，又要满足施工方面的要求，施工配合比必须具有以下
3、要点：（1）使管内混凝土不与管壁分离、脱粘，混凝土必须具有收缩补偿性能，即微膨胀性，混凝土中摻适量膨胀剂 UEA。（2）由于混凝土采用泵送，钢管内没法振捣，因此要求混凝土具有低气泡、高流动性，免振即成型的性能且具有良好的和易性。（3）混凝土要求具有缓凝性能，试验室试配初凝时间不小于 10h，并且坍落度损失小，施工时坍落度为 1620cm。（4）出于工期方面考虑，混凝土要求具有早强性能，并要求混凝土水化热峰值低，峰期长。3 混凝土灌注方法 3.1 泵送方法及设备配备 钢管混凝土必须对称连续灌注，一气呵成，形成完整的拱圈，混凝土灌注采用泵送，根据实际情况，决定在每拱的大小桩号拱脚位置各设置一台固定
4、式输送泵。拌和站为自动进料拌和站，由 1 台 1000L 强制式拌和机和一台HBT1360S 输送泵组成，拌和站的混凝土输送至拱脚二级泵料斗中，然后再由二级泵泵入钢管内。二级泵为一台 HBT6016110S 输送泵，拌和站输送泵及二级泵出口至拱肋钢管所接输送泵管均为高压管。3.2 灌注程序及人员安排 3 根据设计要求，拱肋砼采用泵送法分环灌注，灌注顺序为：灌注下钢管；灌注上钢管；灌注腹腔。在前一层钢管混凝土达到90%强度后方可灌注后一层混凝土。混凝土灌注要求由拱脚向拱顶进行，大、小桩号两端拱脚同时对称灌注，灌注过程中应检查同一拱肋混凝土对称顶升速度，两端进度差不得超过 2m。如两片拱肋分开灌注
5、，必须在一片拱肋一层砼硬化前，灌注另一片拱肋同层混凝土。拱肋钢管在吊装时已经清污除锈，混凝土灌注前先泵入 1.5 立方米2.0 立方米水泥净浆洗管，润滑内壁，然后连续泵入混凝土，开盘前，试验人员严格控制好配合比中各原材料用量，填写好灌注前记录表格，经试验工程师和监理工程师认可后方开工。混凝土从两拱脚处对称灌注，在整个灌注工程中，后场专职技术人员时刻监督上料情况；尤其是外摻剂投放情况，控制好上料速度，搅拌时间每盘不得少于 2.5min，并检查出料情况；在混凝土上升过程中，前场值班人员应通过锤击法，确定混凝土在管内的位置，以此来严格控制两对称半跨的进度差不超过 2m。测量组在灌注过程中，随时跟踪观
6、测拱肋标高和轴线，并观测系梁变化。待拱顶排浆管排出合格的混凝土后，即可关闭止回阀，灌注完成。钢管混凝土施工人员安排如下：设一名现场指挥，负责施工时全面工作，前场安排 2 名技术人员，每个拌和站后场安排 2 名专职技术人员和一名试验人员。现场指挥和前、后场技术员之间通过对讲机指挥联系，控制拱肋两边顶升速度，解决各方面存在问题。在各关键部位设置熟练的专业工人把关，如机修人员、电工、输送泵操作人员等。4 4 施工过程中质量控制措施（1）灌注前必须做好人员分工，机械设备调度等准备工作。（2）每次开盘前，试验人员必须认真复核好配合比，对砂石料等准确称量，并报请监理工程师认可。（3）试验人员对出机料进行检
7、查是否合格，并加强对混凝土坍落度的抽检，合格后方可送入泵斗内。坍落度最好由同一个人操作，以减少操作误差。同时做好试块。（4）泵注过程中，应严格控制管内不要泵入空气，以防管内混凝土出现空洞。5 施工过程中，保证混凝土连续浇注完毕的措施 钢管混凝土在顶升过程中，必须保证其连续不间断施工，否则容易出现混凝土阻力过大，无法顶升完成的情况，我们采用如下措施进行准备：（1）人：人是一切工作的关键，在混凝土浇注前组织全体参与施工的人员开会，进行统一安排，并分工明确，组织学习泵送施工的程序，操作要领，并明确各项指标，如泵送速度，每盘混凝土的用水量，混凝土的搅拌时间等。安排有操作经验的机手开拌和机和输送泵。定机
8、定人：1 台搅拌机和 3 台输送泵这 4 人既要有操作经验，又要认真负责，每浇一次混凝土预计 810h 完成，在这段时间内，人不离机，中间不能休息，时刻保持工作状态。（2）机械：机械好坏直接影响泵送的连续性，特别是三台输送泵，要求任意一台都不能坏。同时准备一些易损件，如电子配件等。另外，5 就是考虑可能发生的意外情况，如堵管、爆管、停电等要有相应的措施，而且处理事故的速度要快，力争在 30min 内完成，另外就是在混凝土出泵口和入拱口装截止阀，以防混凝土倒流。6 改进施工方法，尽可能减少混凝土的输送阻力（1）减少泵管连续的:弯头每增加一个弯头相当于增加 10m 的输送阻力，特别是 90 度的急
9、弯尽可能减少，以减少阻力。（2）用水泥净浆润滑管壁：开始浇混凝土前，用 1.52.0 立方米水泥净浆，减少混凝土与管壁的摩阻，使其顺利顶升。（3）控制输送速度：每盘混凝土料从进料、拌和、出料需要 23min，每盘配料为 1.0 立方米，1 台拌合机的供料速度为 2030 立方米h，而输送泵的输送能力大于这个数（设为 60 立方米h），保持慢速不停顿输送可减少输送阻力，否则会时常出现无料可泵，甚至会出现过较长时间停止不动，这样会增加阻力。（4）输送泵一旦启动就不能停下来：重新启动阻力太大，必须一气呵成。一根管的浇注时间只有 56h，中间不允许换班，必须完成后才停机。同时，时刻注意出泵口被混凝土覆盖，否则会进空气，对输送不利。（5）环境因素：拱肋砼灌注时，宜在阴天进行，气温要求大致与拱肋钢管合龙温度相同（15左右）。选择低温时浇注，提前一天了解天气情况，避免恶劣的天气浇混凝土，晴天选择早晨 6 点钟开盘，正常情况下 10 点种以前浇完，低温对混凝土顶升有利。另外，就是降低砂石材料的入泵温度，在进料前冲水。