钢管混凝土系杆拱桥混凝土顶升法灌注

石环公路307国道东互通立交主线主桥钢管拱混凝土顶升法灌注摘要:钢管拱混凝土桥管内混凝土应优先采用泵送法灌注,泵送顶升采用混凝土输送泵将混凝土从低处往高处顶升,其特点是混凝土密实度好,在拱上布管少,拱的整体性好,施工方便、快捷关键词:钢管拱、混凝土、顶升１、工程概况石环公路307国道东互通立交主线主桥上部结构为预应力混凝土系杆拱结构，采用刚性系梁刚性拱，计算跨径Ｌ＝100.00m，全长102m，矢跨比为1/5，矢高为20.0m，拱轴线为二次抛物线。拱肋采用哑铃型混凝土，每个钢管外径为120cm，钢管及腹板除拱肋预埋段壁厚为1.6cm以外，其余壁厚均为1.4cm，内充C50微膨胀混凝土。混凝土灌注按下钢管－腹腔－上钢管的灌注顺序进行施工。每道拱肋下钢管114m3,腹腔58.4m3，上钢管118.6m3，共计1164m3。灌注采用顶升法灌注，此施工方法的特点是：a）、混凝土密实度好，钢管壁与混凝土结合密贴，混凝土强度有保证；b)、在拱上布管少，拱的整体性好；c)、施工方便、快捷。２施工方案２.1灌注顺序灌注钢管拱混凝土，自下向上两端对称泵送钢管拱混凝土，顺序是：下钢管－腹腔－上钢管，其顺序见图1。图１混凝土灌注顺序图１混凝土灌注顺序灌注混凝土配合比的选用混凝土采用C50微膨胀混凝土,具有良好的可泵性,其膨胀率小于0.1%,其施工配合比设计主要考虑缓凝、早强、微膨胀、自密性、流动和均匀性等特性，故材料的选用：碎石：河北鹿泉石场所产,能满足质量要求；砂：河北正定开砂场供应；水泥：使用河北曲寨牌P.O42.5号普通硅酸盐水泥；粉煤灰：河北华澳电力有限责任公司生产的粉煤灰；外加剂：1、高效减水剂：由石家庄市长安育才建材有限责任公司生产；2、膨胀剂：由山西黄腾有限责任公司生产。巴混凝土搅扇拌时严格津按照配合讯比施工，放见表１，透并要严格央控制搅拌阵时间。表1配合比的掺量表1配合比的掺量配强度孙水灰比软含砂踏量由(嫩%)星单方混凝格土用痕量昏(专kg)严水泥允水攀砂子赛石子展高效减水会剂馅膨胀剂银粉煤灰伤50摩0.30掌47笋401蔑165江806名909掘9.9肆50架99施工准备员2.3.陷1们勾注浆孔的能设置与安失装圈在每个钢月管拱拱脚捞处设置一咽个世φ长12新5颂㎜混凝土孩进料导管烟，进料导陶管采用高闷压泵制作市，安装时孕与拱肋钢脚管斜约交旺30驼°兆左右，其寸端部伸入许拱肋钢助管仔14搁0昏㎝，直至朱拱肋钢管砍的中心，过露出钢管逃外戒70c趴m忍，并在外旬口处设置广插入式闸估阀。具体输详见虽图驾2献压浆管示侦意图。谨在混凝土灾泵送管与法钢管拱预凉埋管间焊渴接插入式烦闸阀。插吓入式闸阀晨的构造为勒：在两法插兰板中间校设一块插异板，插板摔与法兰板拣间哨用伙3补㎜厚橡胶狐板条密封凝，插板表难面涂润滑洁油，插板斤上预级留静φ央12承5更㎜圆孔，蜂在灌注混涨凝土时，装圆孔中心皱与泵管中微心重合，摧使混凝土劣通过；在光混凝土泵迎送完成后轧，由人将姑插板打下纪，使插板呀上的圆孔响与泵管错絮开，将灌靠注孔封闭滩。插板打票下后要将福插板与钢妈管拱预埋泊管头的法哭兰板进行安焊接，见夹图葬3专止回阀示饼意图。22×100法兰钢板钢插板法兰板与插板间设3厚橡胶板条密封，插板表面涂润滑油φ125插入钢管拱的预埋管φ125砼泵送管图3止回阀示意图300200505050φ20螺栓孔50δ12钢板法兰钢板φ12516050080125705δ12钢板钢插板φ125盒2.3.洗2纹早振捣孔、页排浆、排唤气孔的设栽置肃在拱脚部毫位距注浆果孔葛5逼0汪㎝开一振欣捣孔，当污混凝土灌根注至距该臂孔获1多0弃㎝时，通道过该孔对傻混凝土进枕行振捣，旦然后用钢俯板对该孔秋进行封闭胖。在钢管乡顶部、腹爸腔顶部钢枕隔板两侧胀分别埋搁设厉1喇根侨φ死200m吓m蛾长胸1500避m足m属的钢管进右行排气和箱冒浆，排轨浆、排气摧管的端部俊要高出对挡应钢管混辱凝土顶核部麻1.5醉m达，并且在想顶部设弯陆管，使其笨端部伸至劳两道拱肋猴的内侧，弱以免排出摧的混凝土厌落到系梁筛外侧，影返响铁路行销车。详见抹图榴4票振捣孔、雁排气孔、循排浆孔布联置示意图旨。50cm钢管拱φ125压浆管图4振捣孔、排气孔、排浆孔布置示意图φ200排气和冒浆管50cm钢管拱φ125压浆管图4振捣孔、排气孔、排浆孔布置示意图φ200排气和冒浆管150cm钢隔板现浇拱脚φ100振捣孔φ100振捣孔φ125压浆管50cm仔2.3.捧3晴弃混凝土输吸送泵的选盏择红配管的换京算长素度岭L雄的计食算或:段自混凝土言输送泵至拾钢管拱注笑浆管的水采平距离考柴虑尸为程5牲m抱，竖直距说离足为刻6馋m坏，中间设呼置茫2稿个贼90比°瓣弯管。钢汪管拱内的独混凝土压躁力损失按樱照泵管计垒算，水平催距离氏为短50艘m门，竖直距灯离射为孔23完m个，换算为瘦水平距离赶：壤L=5+矿4×至6考＋障5杏0或＋哨23×油4说＋减9×2=悠189m喊混凝土输捐送泵的最纠大水平输吴送距硬离活LMA物X律计算：磁混凝土在磨水平输送丰管内流动缘产生的压院力损丑失即Δ冻PH=2裂/0.0求62除5杯（色28完0日＋嚷380×显1.著3座）佩=160害88Pa砍/m促LMAX迈=16M短Pa/1品6088挡Pa/瞧m=9拨94约m它＞亩L姥根据上述姻计算结果骨，每端采咏用一台出细口压力岔为斧16M语P焦a院的混凝土返输送泵，著分别布置猪在主桥两更端的系梁仪上。同时移，在主桥续两端的桥暂下各布置链一台混凝趣土输送泵笑（出口压阴力枣13M朴P袋a嘉），输送昌混凝土至巴桥上的混屯凝土输送蚁泵内，形督成接力。谜2.3.捷4滋贝输送管道咱的安装些输送管道狂尽量平缓蚕，避免较怜陡坡度的尾输送，管苗道接头必阿须连接紧辜密，不漏验浆，不漏得气。弯道湾的位置必同须定位固嫩定，并且抢减少弯管蛋的数量。村2.4巷且施工工艺旷流程逼混凝土的站灌注采用畅对称顶升思法施工，四其施工工预艺流程见骨图宵5抹。议图懂5墙存施工工艺阅流程图究2.5鄙踏主要施工上方法牛2.5.歇1冠铺设泵送鼓混凝土管桂道虹课搬室龟用败啊格炊纯买走晴女懂弯头之间风采用方木旱顶紧。晋采用长将度同2.胳1烟米、直络径膛φ乐12项5蛛的钢管，驱按消30暮°巡的夹角从族钢管底部暮插入主弦五管尝内嗽140c蔑m赢，外嫌露昆70c悉m漠，人工从极主弦管上崇割下的钢病板编号后脆保存，插可入预埋管溜与主弦管壁的相贯线砍全部采用依单面全熔慕透满焊，玻外露部焊苹接一块法掏兰钢板，嘉与泵送管淹端法兰钢购板相对应拉，两法兰猫板间设一柜块插板，档两道连接妹缝内采绝用歪3m母m途厚的橡胶围板进行密躬封，插板挡表面涂刷掘润滑油。毙两法兰钢便板醉用虾6责根绘φ妖2茂0建螺栓连接爷固定，形夺成一个自腾制止回阀叶。各2.5.偏2柿浇注拱脚块至压注口抛段混凝土邻混凝土在桐拌和站按岁选配的配弱合比进行洞配料和拌狼和，考虑市到混凝土娱运输过程稀的坍落度咸损失，拌蛇和站出料聋坍落度控定制悦在项210-舒220m革m析之间，采腊用辩8m鹊3逆混凝土搅其拌运输车悼将混凝土蚂运至浇注嚷工点。顺两拱脚输毕送泵同时这开始压注何混凝土。渔混凝土面晓高度低于锄压注面口宪5-10候c棍m泽时，停止隐压注，由睡人工傅用猫φ劈7扶5粘振动棒对将压注的混颈凝土进行笑振捣密实街。用原割革下的钢板扫对准振捣核孔后焊接枯，焊接方估法采用单歌面全熔透魂满焊，两悼端同时进砖行，时间菜不超博过拌3割0挨分钟。锋2.5.著3固对称压注随钢管拱内蚕混凝土保振捣孔封结闭完成后描，两拱脚虾同时开始架继续压注斤管内混凝纠土。由专终人随时通稻过锤击法供了解混凝字土的压注烟进程和上菜升端高程送，以调整述混凝土的绒压注速度悉，使两端稠的混凝土俱面高差保佩持杜在仰1.5姿m舍范围蛋以内，防设止钢管拱丝偏压位移理。压注过企程中，由酬测量人员窜对钢管拱搞的草1/茫4纳跨过、验1/疗2凡跨故、无3/隙4君跨处进行侄定点观测泻，随时掌传握混凝土搁压注过程已钢管拱的辛变形情况报，压注过控程中要保歇持慢速、帐均匀、对挠称的压注促状态。舒2.5.止4府拱顶混凝糟土人工回今振雅钢管内混式凝土压注姥完成后，共由人工渴用兼φ笑7夺5摸振动棒从历冒浆管插净入对拱顶莲及冒浆孔煤内混凝土蚊进行回振计密实。袍2.5.喝5绪关闭及焊椒接止回阀伤由人工将吼止回阀的奶插板打下颂，错开预竟埋孔道，俊将泵送管慎进行封闭缘，然后用壳四块钢板肺（上、下州各两块）朗将插板与黎压注口预盛埋管进行应焊接固定脊，见平图骆6章福止回阀固点定图。远2.5.临6堡拆除泵送腔管道及设疮备泵送管压注预埋管钢管拱插板预埋管联接板插板法兰板图6止回阀固定图联接板仁止回阀固押定完成后榴，由人工艳拆除泵送猪管和止回兴阀外侧法灿兰板，用移泵送管压注预埋管钢管拱插板预埋管联接板插板法兰板图6止回阀固定图联接板择2.5.丝7谱修补钢管禽壁预埋孔论待压注混夹凝土达到昆设计强度形的感90他%酿以上时，甲由人工割蔬除钢管拱须外壁的冒既浆管和压烦注预埋管迁，清除管为内壁外多笔余混凝土递，用原割系下的钢板敌对号安装低，采用单艰面全熔透是满焊合格腿。阳2.5.滔8聪变形观测箩由测量人部员对钢管和拱帮的隙1/惜4椅跨岂、展1/邻2柔跨身、周3/胃4论跨处在混电凝土压注斗过程中全妥过程进行稠观测，全浇程跟踪钢脱管拱的轴抵线变形情弱况。观测宜采用全站虾仪检查平叔面位移情明况，采用细水准仪检案查各点的糠竖向位移幼。压注混未凝土时根炮据混凝土闻的进度分盛别在开始字压注、混绵凝土面到痕达每段钢踪管拱每个撞支墩位置闸和游两支墩间秘跨中是分块别进行观疼测一次；准压注完成结后移7趟天龄期内条每天观测朱一次虑。形1胀4虏天龄期内拿每二天观湖测一次有，爷2铸8梯天龄期内并每蹈5汪天观测一种次。思3尖钢管混凝摊土的质量普控制休3.远1易钢管混凝饼土压注过牺程中的质仿量控制基为了保证屠混凝土的伍可泵性，培泵送混凝慕土在配料仅中要严格径严格计量敏，控制粗柜骨料的最它大粒径产（刑20m桑m尝）和搅拌腹时间殖（断3mi娱n煌），随时底抽查混凝匹土的坍落凶度，合格币后方可送俊入泵车料铁斗内。一烘根钢管混狠凝土的压担注时间控缎制逃在彻2有～志2.5嚷h域内，压注理过程一气基完成，确玉保在第一雷盘混凝土训初凝之前宋完成混凝眉土的压注护工作。运在泵送期新间严格控帝制输送泵色，避免空圣气进入管野内，当出惭现输送泵碑管内吸入外空气时，谦则应反泵胳吸出混凝准土至料斗破中重新搅桶拌，排除常空气后再羞泵送。运3.硬2滤钢管混凝者土的质量访检测漫3.2.压1伞钢管混凝伐土常见的醋质量缺陷汇及原因分拖析贫(1易)汪混凝土密奇实度不够颗：由于压痒注速度过点快造成；延(2燥)冒空腹：在和拱肋混凝剩土压注时版，速度不凶均匀使管优中的空气宁在压注混由凝土时未她能及时排菠除干净；势(3蚁)潜混凝土与估管壁粘接败不良：管停内有铁锈渣或焊缝药贱皮未能清导除干净；焦(4普)咏混凝土出就现离析：有由于混凝脂土配料计辟量不准确保或混凝土牵在压注时驶发生抛投渠灌注现象眠；断(5粒)攻出现收缩尼缝：水灰川比和水泥妈用量控制列不当。企3.2.虹2痕混凝土质狭量的检测滋方法警钢管拱混荣凝土的质络量检测主标要以超声住波为主，返人工敲击酬检查为铺策。重点检竞查部位为花拱顶处、亮拱脚处、因每块管内牺加劲板的鲁背面、压灶注管和冒丑浆管的封枣口处、排件气孔封口加处、吊杆宪预埋钢管绢处等。关渠键控制段毕落为拱宵脚疼3浙m栋范围内和丛斜度小允于蜂1抹5叨度的拱顶勇段。超声么波检查时高间在压注荒混凝土终歉凝后进行久。怨3.2.迎3肝缺陷的处吉理许在施工中湖按以上缺他陷的分析晌情况，进目行严格控壶制，提前栏预防，采孩取措施尽礼量消除施卡工中的质漏量通病。起当发现混回凝土与钢犹管（缀板冰）壁间有激间隙、混卷凝土密实兼度不良、愧混凝土内狂部有离析盈现象时，惕采取措施接进行处理冬：采用钻羊孔机在存肥在缺陷处安的钢管壁芳开出一足个两50m代m栽的孔口，注采用高压卷泵将高出稍混凝土一杀个标号的遣水泥砂浆调压注到缺川陷部位进败行填充。屋4航型技术要求协（愉1吧）控制粗恒骨料的最臂大粒径粮（返20m咏m送）和搅拌磁时间系（枣3mi慕n糖），随时京抽查混凝丙土的坍落呢度，合格蜂后方可送善入混凝土匙泵斗内。居如果拌和野料的坍落蒙度过大或悠是过小时问，应作废弟料处理，掀严禁擅自逼加水、水钉泥浆或粗溜细骨料进陶行再拌和糕。戚（把2在）当拱顶沸排气管冒惰浆时，应匪继续压注闹混凝土，学直到浮浆府全部排完存，出现有沉石子的混姻凝土后，役方可停止培泵送混凝砍土。姿（酱3侨）灌注混密凝土前，眼拌合站、进输送泵等崭相应的机栋械设备必壮须全面检且修，确保嘉混凝土的君灌注连续年。型（搅4饶）一根钢珠管采用两嚷台泵车同漆时对称泵左送，灌注拘完成时间统不得超过也第一次入嘱盘混凝土哲的初凝时夫间，混凝鸦土必须连畜续灌注，启一气呵成确。饲5胞注意事项驰（滔1咐）清水洗初管后泵入卫两盘高标蚊号水泥砂从浆醉,屠润滑管澡道旷,希然后压绍入收C5腹0刘微膨胀混贞凝土。在愉灌注过程蹄中通过压翅入混凝土掩盘数来控役制两边压柔注的速度胁，高差控季制蜘在写1.5拿m照左右，达坚到顶部排聚气也同时喝排出混凝骄土，振捣虹密实后关寄闭止回陷阀容,杂防止混凝爹土流菊出清,盏拆除输送灰泵管。怒（灾2斤）在施工娇过程中所植有输送泵哪在每次混巨凝土灌注确前对各部做件都要进网行认真检简查，并试督运行，确湾保在整个动混凝土灌功注过程中编，机况运泪行良好。滴同时备用托两台输送桶泵，保证伍输送泵出施故障时，土能及时更恰换。场（如3株）每车混暂凝土都应醋作坍落度户、含砂率拾、和易性堵检验，保茶证泵送前根混凝土的尘坍落度控办制烫在尤16cm灭—嫌20c很m获内及和易蜻性、可泵咳性和自密豪性良好。杠（故4罚）混凝土遣应连续供益应，泵送注速度要选恼择适当，朱不能一味鹅地图快，继当出现堵俯管征兆或据混凝土坍携落度较小虑时，就降棕低泵送速艰度。当混乎凝土出现栏间断时，替就留一车普混凝土每姐隔核2~3m训i彻n珠泵送一次淹，直到下剩车混凝土亦到来。操仙作人员就蹦注意泵车翠料斗内有滨足够的混易凝土，防如止无混凝找土空泵而劫泵入空气摩到管中，累引起堵管竿，或钢管涛内混凝土幼进入空气跨而形成空近洞，影响芳混凝土质辞量，或因酱压缩空气扒产生高压毁造成钢管团壁破裂。柔（土5呼）注意泵浇管的加固音，尤其注堡意在弯头店位置的加毁固及止回焦阀各个个路焊口的焊更接，此处捎是灌注时具的一个薄涂弱环节。朝如灌注时据在此发生匆开裂，开郑裂口在止疼回阀处铡熔时，可先问将止回阀