某跨度150m的下承式钢管砼系杆拱桥钢管拱混凝土顶升灌注施工技术.doc

钢管拱混凝土顶升灌注施工
1．概况
钢管拱砼灌注是钢管拱桥施工成败的关键之一，从已知的国内外钢管拱桥施工情况了解倒：钢管拱砼在灌注过程中都不同程度存在钢管内的砼密实度及强度达不到要求、钢管壁与砼结合不密贴、钢管壁破裂、钢管拱轴线变位超规定等质量问题，轻者造成钢管拱桥使用寿命减短，重者给生命财产造成重大损失。ZZ桥钢管拱砼灌注，通过采取从钢管拱脚处用高压输送泵一直往拱顶压送砼之顶升灌注，成功地解决了砼中不窝气、 密实度好、钢管壁与砼结合密贴、砼强度有保证、在拱上布管少、砼灌注快速、施工方便。
2．砼配合比选择
2.1技术要求
砼强度：fc4≥45Mpa,fc28≥50Mpa；
砼凝结时间：初凝时间：≥12h，终凝时间≤16h；
砼灌注时的坍落度：200mm～240mm，坍落度损失：4h时≤60mm；
砼限制膨胀率：28d，0.00%～0.02%；
砼和易性、可泵性良好，无泌水现象。
2.2砼配合比设计
砼配合比采用正交试验法进行数十次优化设计试验，最终选定设计控制参数：
水泥：韶峰牌PO525＃，≤550kg/m3，符合国家质量标准要求；
外掺料：Ⅰ级粉煤灰5%～10%，国家质量标准要求；
外加剂：NFH减水剂0.8%～1.5%；UEA-H膨胀剂13%～17%，符合国家质量标准要求；
砂：中粗河砂，细度模量Mn=2.3～3.0，符合国家质量标准要求；
石：花岗岩碎石，最大粒径20mm，级配良好，符合国家质量标准要求；
含砂率：40%～45%；
砼配合比及砼各项技术性能指标如下表
砼配合比：

3

砼 输 送 泵 型 号
名称
型号
产地
台数
出 口
压 力
系 统
压 力
排 量
垂直输
送高度
SCHWING
地泵
德国
2
16Mpa
35Mpa
85m3/h
300m
贝思特
HBT-80A
徐州
1
13.5Mpa
35Mpa
80m3/h
280m
贵航
HB-90
贵阳
1
7Mpa
28Mpa
50m3/h
200m
SCHWING
车泵
德国

7Mpa
16Mpa
60m3/h
40m
4.5砼灌注过程中的监测监控
监控项目：墩顶位移、拱顶高程变化、拱轴线变化。
监测仪器：NEICA—TCA1800全站仪。
测点布设：在4# 、5# 帽梁及南北拱钢管的1/2L、1/4L、1/8L处设测点，共布设14个测点。
监测监控时间：在砼灌注过程跟踪进行监测监控。
4.6技术措施
⑴.所有输送泵在每次砼灌注前对各部件都要进行认真检查，并试运行，确保在整个砼灌注过程中，机况运行良好。同时备用两台输送泵，保证在输送泵有问题时，能及时顶上。
⑵.输送管布设时，尽量减少弯管的数量，管道固定牢固，接头连接紧密，不漏浆，不漏气。
⑶.泵送砼前，先泵清水和水泥砂浆润滑管道，再泵送砼。清水和水泥砂浆只能泵到钢管外，待泵出砼时，再与钢管灌注口相接，向钢管内泵送砼。
⑷.每车砼都应作坍落度、含砂率、和易性检验，保证泵送前砼的坍落度控制在20cm~22cm内及和易性、可泵性和自密实性良好。
⑸.对称灌注砼数量相差不超过2m3。
⑹.为防止钢管拱冒顶，事先做好压顶的准备工作，一但监测到拱顶冒顶接近警戒值，就立即进行压顶。
⑺.在砼灌注过程中，应跟踪监测4# 、5# 墩顶的位移变化，若位移接近警戒值时，应根据加载程序对水平细杆或墩顶竖向预应力加载。
⑻.当输送泵压力接近最大压力值时，而砼还未到拱顶，应停止泵送，换管到上一灌注孔进行泵送，但要保证此灌注孔上方砼至少有5m，不允许砼倒灌。
⑼.当出气孔冒浆时，应立即堵塞该出气孔。出气孔未冒浆不得堵塞。
⑽.砼应连续供应，当砼出现间断时，应留一车砼每隔5分钟泵送一次打养护，直到下车砼到来。输送泵料斗必须有足够的砼，防止无砼空泵而泵入空气到管中，引起堵管，或钢管内砼进入空气而形成空洞，影响砼质量，或因压缩空气产生高压造成钢管壁破裂。
⑾.当拱顶排气管冒浆时，应继续压注砼，直到浮浆全部排完，出现有石子的砼时，方可停止泵送砼。
⑿.砼泵送完后，立即关闭止浆阀门，拆除输送管，进行清洗。
⒀.砼灌注完24小时后，应对钢管表面淋水降温，以保证砼的质量。 5．质量保证措施
5.1加强现场统一指挥，分工明确，相互配合。经理负责总指挥，生产副经理负责现场总指挥，钢管拱两端由两名技术人员进行指挥，各灌注口安排5名操作人员负责接管、拆管、堵塞排气孔等。
5.2灌注砼前，组织指挥和操作人员进行技术交底，使每人明确自己的岗位职责和质量职责，确保技术要求的贯彻执行。
5.3派人员到砼搅拌站监督督促砼的供应，与现场密切保持联系，根据现场的需用量及时进行供应。
5.4在输送泵现场，派专人对砼运输车进行调度指挥，保证运输车进出场畅通。
6．安全保证措施
6.1灌注砼前，进行安全教育和安全技术交底，完善安全设施。
6.2严格按照安全操作规程使用机械。
6.3严格遵守高空作业安全规程，安拆灌注管时，严禁从拱上掉东西。
6.4所有灌注管安设牢固，不得有松动现象。
6.5所有用电线路按“三相五线”制安设。
7．管内砼灌注后的检测结果
7.1砼实测技术指标
砼强度
砼限制膨胀率
砼凝结时间
砼坍落度
n =18
Mfcu=68.5Mpa
Sfcu=3.5Mpa
Cv=5.1%
fcu,min=58Mpa
fcu,max=72Mpa
7d=0.0035%
14d=0.0026%
28d=0.0018%
初凝：14h30min
终凝：15h50min
n=120
msl=21cm
Ssl=1.1cm
Cv=5.0%
slmin=19cm
slmax=24cm
7.2实测技术指标

砼密实度

钢管壁与砼结合程度

拱轴线高程变化
拱轴线横向偏位
拱对称点高程差
4# 、5#墩顶位移变化
实测值
良好
密贴
36mm
2mm
25mm
4#:4mm
5#:3mm
标准值
良好
密贴
50mm
35mm
50mm
8mm
评定
良好
良好
合符要求
合符要求
合符要求
合符要求
8.结束语
ZZ桥钢管拱砼采用顶升灌注法的成功实例，对我国钢管拱桥还未有完整的施工规范提供了可行的依据，对推动钢管拱桥的施工技术将起到积极的作用。