钢管拱肋砼灌注施工方案.docx

支井河特大桥钢管拱肋混凝土灌注施工方案
1工程概况
1.1工程简介
湖北沪蓉国道主干线是我国公路主骨架网“五纵七横”中的“一横”，湖北省宜昌至恩施高速公路是其重要的组成部分，是鄂西南地区必不可少的重要运输通道。沪蓉西21合同段工程是该项目中施工条件最恶劣、施工难度最大的工程之一，其中支井河特大桥位于巴东县野三关镇支井河村一组， 大桥宜昌侧（东侧）接漆树槽隧道出口，恩施侧（西侧）接庙垭隧道进口，由于桥隧紧密相连，两侧均为陡峻的悬崖峭壁，交通运输条件之恶劣、施工场地之狭小、工程之艰巨为全路段之最。
1.1.1结构型式
支井河特大桥中心桩号为K120+433.507，起点桩号为K120+170.037，终点桩号为K120+715.577，桥梁全长545.54m。主桥为1-430m上承式钢管砼拱桥，引桥为简支梁桥；桥跨布置为1×36m（引桥）+1×19.1m+19×21.4m+1×19.1m（主桥）+2×27.3m（引桥）。桥台采用扩大基础，引桥墩采用桩基础，过渡墩直接座于拱座上；桥台身为钢筋砼结构，引桥墩（D3墩）为矩形实体墩，过渡墩为钢筋砼薄壁空心墩，其中D1墩墩身高82.383m，D2墩墩身高73.872m；桥面板采用预应力砼箱梁，先简支后连续；桥面铺装为6cm防水砼和9cm沥青砼，全桥在两过渡墩和两桥台位置各设一道伸缩缝。
主拱桥拱轴线采用悬链线，计算跨径430m，计算矢高78.18m，矢跨比1/5.5，拱轴系数1.756。拱肋采用钢管混凝土主弦管和箱形钢腹杆组成的空间桁架结构，截面高度从拱顶6.5m变化到拱脚13m，拱肋宽度为4m，两肋间距13m，以20道“米”字横撑相连。主拱圈钢管外径1200mm，管壁厚度：拱脚下弦1/8跨为35mm，1/4跨为30mm，其余下弦及上弦均为24mm，钢管内填充C50砼。主桥拱上立柱为□1400mm×1000mm的钢箱（内壁加劲）与钢箱横联组成的格构体系，高度为3.153m～71.866m，拱上盖梁亦为整体钢箱结构。桥型总体布置见图1。
1.1.2 技术标准
（1）公路等级：高速公路；
（2）设计行车速度：80km/h；
（3）路基宽度：24.5m；
（4）设计荷载：活载：汽车-超20级，挂车-120；温度荷载：全桥整体升温：+30℃；整体降温：-30℃；

图1 桥型总体布置图
（5）设计洪水频率：1/300；
（6）地震烈度：Ⅵ度，按Ⅶ度设防。
1.2项目环境
1.2.1地形地貌
支井河特大桥地处构造侵蚀溶蚀峰丛峡谷低中山区，山顶高程为1415m，河床高程660m，相对高差755m，地形上属不对称“V”字型峡谷，两岸地形变化极为复杂，谷深陡坡、悬崖连绵，整体呈现纵坡陡峻、横坡起伏变化、切割强烈的幽谷地貌景观。东岸沿桥轴线为陡缓相间的折线陡坡，桥面下方斜坡由下至上坡度变化为45°～30°～20°～45°～64°～73°，桥面上方坡度为42°陡坡，仅在760～810m高程为缓坡带，拱座及桥台位于64°～73°急陡坡及陡崖地段，平面投影范围对应的地面高程850～888m。西岸下方为悬崖峭壁，崖肩高程855m，以上为40°陡坡，拱座位于崖肩以上地带，平面投影范围对应的地面高程887～904m。在高程660～665m段为深切河谷，河流总体由北流向南，河谷谷底宽30m。
318国道于拟建桥位北4km以外通过，桥位处交通闭塞，通行条件极差。
1.2.2地质、水文
1.2.2.1地质
岩体裂隙发育一般，岩性坚硬，整体稳定性及持力层条件较好。从两岸钻孔揭露来看，东岸裂隙不甚发育，西岸地表陡岩边缘岩体沿节理松弛开裂、溶蚀，形成稳定性较差的危岩体。
1.2.2.2地表水
支井河特大桥跨越的支井河，全长数十公里，流域面积大，总落差1000余米，平均坡降18％，年迳流量达亿立方米，为常年性河流。河床宽30m，水随季节变化大，调查最高洪水位高出河床约3m，远低于拟建桥面，对拱桥无影响。据支井河水质分析成果：PH值8.24，硬度111.9mg／Ｌ，矿化度169.98mg／Ｌ，水化学类型为HC03·Ca型，属中性微硬淡水。参照《公路工程地质勘察规范(JTJ064—98)》结合区域水文地质条件综合判断，桥址区地表水、地下水水质均较好，对砼无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
1.2.2.3地下水
钻孔未揭露到稳定的地下水位，一般为干孔。因此，桥址区地下水类型主要为季节性岩溶裂隙水及埋藏较深的岩溶管道水。桥位区地形切割强烈，桥台及拱座位分布标高较高，地下水径流及天然排泄条件好，岩溶水位埋藏较深，浅层风化、岩溶裂隙季节性滞水水量极贫乏，对工程施工影响小。
1.2.3气象
桥址区气候属亚热带大陆性夏热潮湿气候区，光照充足，降水充沛，严寒期短，雾多湿重，最大相对湿度超过85%，区域降雨量大，多年平均降水1084.1mm，多集中于四至八月份。年平均气温17.4℃，极端最高气温41.6℃，极端最低气温-15.2℃。
1.3本方案需解决问题
在8根主拱圈钢管内灌注C50混凝土，其跨度430米，钢管外径1200mm，管壁厚度：拱脚下弦1/8跨为35mm，1/4跨为30mm，其余下弦及上弦均为24mm。详见图2主弦管结构图。

图2 主弦管结构图
2 C50泵送钢管混凝土配合比设计
2.1高强微膨胀顶升钢管混凝土技术性能
C50钢管混凝土为自密式混凝土，灌注时不捣固；凝结硬化后有良好的密实性；具有低泡、大流动性、收缩补偿、延后初凝和早强的工作性能，尤其可泵性好，在泵送顶升过程中，能始终保持优良工作性能状态；泌水率小，流动度大，便于混凝土自动扩展填充；在现场温度条件下施工时，能正常凝结硬化，不开裂。
2.2原材料选择
水泥：华新水泥厂52.5普通硅酸盐水泥，检验项目有强度等级、安定性、凝结时间、标准稠度用水量。
细骨料：采用洞庭湖黄砂，检验项目有颗粒级配、表观密度、堆积密度、含泥量、泥块含量等。
粗骨料：采用福刚石场碎石，级配为5～20mm，检验项目有表观密度、堆积密度、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎指标等。
外加剂：减水剂选择浩源FDN-9000A萘系高效超缓凝型减水剂与磊珂LK-F2萘系高效超缓凝型减水剂。膨胀剂选择武汉磊珂低碱高效UEA膨胀剂。
拌合水：生活用水。
掺合料：采用阳逻电厂Ⅰ级粉煤灰，检验项目有细度、烧失量、含水量、三氧化硫。
2.3 C50混凝土配合比确定
通过多次试验（见表1）研究，最终确定的两组配合比（见表2），具体试验研究过程详见另成册部分。
表1 配合比试验项目表
序号
试验项目
试验目的
备注
1
配合比试验
是否满足基本要求
常规试验
2
常压泌水率
验证可泵性
常规试验
3
坍落度
是否满足泵送需要
常规试验
4
扩展度
是否满足管内填充需要
常规试验
5
强度试验
是否满足基本要求
常规试验
6
密度试验
是否满足基本要求
常规试验
7
减水剂与水泥适应性试验
是否满足基本要求
常规试验
8
混凝土初凝时间
是否满足延后初凝工作性能
常规试验
9
混凝土终凝时间
是否满足施工需要
常规试验
10
2-12小时的坍落度经时损失
是否满足泵送需要
常规试验
11
压力泌水率
验证可泵性

12
混凝土限制膨胀率
验证填充混凝土密实以及管内混凝土与钢管内壁的紧密程度

13
弹性模量
是否满足基本要求

14
自密实性
验证自密式性

15
体积稳定性
是否满足耐久性要求

16
抗渗性能
是否满足耐久性要求

表2 高强微膨胀钢管混凝土配合比(kg/m3)
No.
W/（C+F+U）
水
水泥
粉煤灰
UEA
砂
石
FDN
1
0.32
186
465
58
58
618
1008
7.0（FDN-9000A）
2
0.32
185
463
58
58
615
1004
7.0（LK-F2）
2.4 C50混凝土配合比主要性能指标
表3 主要性能指标表
No.
抗压强度
含气量
（％）
90d自生体积变形（10-6）
初凝时间
（h）
28d限制膨胀率（10-6）
∑S10/3压力泌水率（％）
塌落度
（cm）
扩展度
（cm）
3d
（MPa）
7d
（MPa）
28d（MPa）
1
42
54.9
65.7
3.7
300
≥35
427
35.6
24.7
65.0
2
39.7
55.0
64.6
3.2
296
≥28
427
32
23.3
64.6
3 钢管拱肋混凝土灌注施工工艺
3.1 施工方案
根据对称与均衡加载的原则, 即以拱顶为对称线两半跨对称加载, 以桥轴线为对称线上下游肋不同时段交替加载。主拱肋钢管混凝土要求单管对称泵送灌注，严格控制泵送量，使管内混凝土长度差不大2m（详细计算依据附后），并在混凝土初凝时间内泵送到顶。其泵送高度近78m，水平距离超过215m，泵送量达493.4m3/单管，技术含量高，施工工艺复杂，是整个工程的重点环节之一，必须精心组织，周密安排，确保灌注质量和拱肋线形满足要求。施工采取两肋共8 根钢管依序逐一灌注前提下，比选两种方案见表4。
表4 方案对比分析表

施工方案
共同点
优点
缺点
结论
方案1
每一根拱肋钢管内的混凝土在两岸由拱脚到拱顶各分2段连续灌注施工
泵送压力基本相同；对结构影响没有差异
灌注第2段时对第1段的混凝土扰动大大减少，因为混凝土从钢管主弦管外进入，这样就增大了遇到不利条件（如温度过高、机械故障使混凝土的初凝时间缩短等）时的保险系数，相当于预案。
需设置两处注浆口和排浆口，增加了接管、安装压注口及排浆管等的工作量，相应人员也要增加
考虑保险性，采用方案1
方案2
每一根拱肋钢管内的混凝土在两岸由拱脚到拱顶一次连续灌注施工
温度过高、机械故障使混凝土的初凝时间缩短时，会使泵送压力增大，一次成功的风险性加大。
仅设置一处注浆口和排浆口，工作量相对减少
3.2灌注顺序
每条拱肋弦杆钢管半跨对称一次性灌注完毕，从每管下端灌进，顺管而上。具体灌注顺序（最终以设计为主）为：（1）上游内侧下弦管；（2）下游内侧下弦管；（3）上游内侧上弦管；（4）下游内侧上弦管；（5）上游外侧下弦管；（6）下游外侧下弦管；（7）上游外侧上弦管；（8）下游外侧上弦管。全桥拱肋按照实际时间分8次对称灌注，见图3。在前一次混凝土灌注完毕，下一次混凝土开始灌注时，已灌管内混凝土强度应达到设计强度的80%以上方可进行。根据所选用的泵机型号、性能，搅拌站的混凝土生产能力及施工中可能出现的问题，灌注一根弦管约需8h～12h。 图3钢管混凝土灌注顺序示意图

3.3主要工艺流程
⑴拱顶开排浆口，焊接排浆管；拱脚开压注口，焊接进料管；
⑵布设输送泵送管，进行设备调试、检查；
⑶压注高标号水泥浆和砂浆润滑输送管、拱肋钢管内壁；
⑷压注拱肋C50混凝土；
⑸进料管处插截止阀；
⑹清洗输送泵、管，拆卸堆放；
⑺截面应力、线形监测。
施工前组织参加混凝土灌注施工的所有人员进行技术交底，明确实施细则，落实岗位职责。检查各监测点及测量标志完好情况。
3.4施工准备
3.4.1原材料准备
水泥、石子、砂及外掺剂应准备充足，外掺剂按每盘混凝土所需掺量事先装袋。对原材料质量进行检查，保证各项指标与配合比时相符，实测中砂、石子含水量，控制拌和料进水量。
由于灌注时为高温天气，为保证灌注顺利进行，最大程度减缓混凝土初凝时间，灌注时间选择在一天中温度较低的时间段，尽量避免阳光照射，尽量使主弦钢管温度与大气温度相同。砂石料进行覆盖，避免温度过高。
3.4.2设备准备
两岸拱脚处各设工作输送泵两台用于一级和二级输送混凝土。输送泵选用中联重科（HBT80-110S型）产混凝土输送泵，其理论出口压力最大为18Mpa、最小为10Mpa，理论排量最小为57 m3/h、最大为87 m3/h，采用Φ125mm高压输送泵管。
恩施侧搅拌站设置于边跨箱梁桥面上，配置2台1000L和2 台750L搅拌机及自动配料机，实际拌合能力不小于30 m3/h。混凝土出仓后通过垂直投料装置和滑槽进入输送泵料斗内。宜昌侧搅拌站设置于距拱座1km处，配置2台1000L和2台750L搅拌机及自动配料机、混凝土输送罐车6台，混凝土通过混凝土罐车运至垂直投料口，通过垂直投料装置和滑槽进入输送泵料斗内。

3.5安装进料管、排浆管
单根拱肋钢管两侧拱脚和1/4跨度处各设一处进料管，安设在上、下弦钢管顶面或侧面。进料管与拱肋钢管轴线夹角小于30°，夹角越小泵送阻力越小，对钢管壁的冲击力亦越小。进料管材质、管径与输送管相同（Φ125mm），进料管设防回流阀门，并与主拱钢管焊接加劲处理。在1/4跨度和拱顶处设置排浆管，排浆管高度为200cm，直径为Φ200mm，以免排浆时粗骨料堵住排浆管，造成多余的浆液和气体排不出。见图4。 图4 进料口图
3.6布设输送管
一级泵管上弦压注口位于接近拱脚处，下弦压注口沿输送泵出口水平延伸接于弦管，管道均置于搭设牢固的脚手架上。二级泵送沿一级泵送管道路线，沿养护通道布设至压注口。输送管数量应充足，型号齐全，接头胶垫圈位置准确，联结卡箍及螺栓安装正确并上紧。应设置足够的支点和悬挂点，不可悬空，尤其是弯管处，应栓牢。与进料管相连的第一节泵管为直管，管道尽量少采用弯管。见图5。

图5 输送泵及管道布置图
3.7钢管拱肋混凝土灌注
3.7.1泵送清水
清水必须湿润所有的输送泵管。检查输送泵工作情况是否正常、输送管道有无渗漏。
3.7.2泵送水泥浆和高标号砂浆
注清水完毕后，紧接着泵送水泥浆和同标号砂浆，主要作用是润滑管道减小混凝土泵送阻力。润滑完泵管后，接好进料管处断开的泵管接头。
3.7.3泵送C50微膨胀混凝土
a.一级泵送
一级输送泵位于拱座顶面，泵送上弦管时应尽量远离拱肋压注口，以增加直管长度。混凝土由垂直投料装置（已经过浇筑拱座混凝土试验验证可行，对混凝土性能无影响）输送到泵机料斗后，沿泵送管道进行泵送施工。待混凝土从L/4处喷出时，停止泵送，插打截止阀，封闭该处排浆出气口，清洗一级泵。见图6。
图 6 恩施侧垂直投料及拌合站布置图
b.二级泵送
在一级泵送结束前，二级泵送管道已准备完毕，进入随时可泵状态。一级泵送结束后，启动置于拱座上的二级泵，充分润滑管道后开始进行泵送。待拱顶处排浆通气口排出混凝土后，停止泵送，插打二级压注口处截止阀，清洗二级泵，整个泵送过程完成。
钢管混凝土应严格按配合比拌制，按设计灌注顺序连续、均匀进行，并注意以下几点。
⑴混凝土拌制时各种组成材料应计量准确，每盘料净搅拌时间不得少于2min，混凝土坍落度符合配合比要求。
⑵开始泵送时，泵机应处低速压送状态，并注意观察泵的压力和各部件工作情况，待压送顺利后方可提高到正常压送速度。
⑶料斗应装满混凝土，使泵送混凝土的压送顶升连续进行，尽量避免停泵。当混凝土供应不足时，宜降低压送速度，以免中断。
⑷当混凝土泵送困难时，泵压升高，管路产生振动。此时，不可勉强压送，应对管路进行检查，并放慢压送速度或使泵反转，以防堵塞。
⑸当输送管堵塞时，可用木槌敲击管路，找出堵塞的管段，关闭回流阀，卸压后拆卸堵管段，取出堵塞的混凝土杂物，并检查其余管路无堵塞后方可接管。重新压送混凝土时，应先打开回流阀门再行泵送。
⑹混凝土泵送顶升时，应严格遵循两岸对称的要求进行；可通过混凝土产量、泵送量及敲击检查结果和标志部位等来判断，两岸管内混凝土长度差不大于2m。必须随时联系，以保证两岸混凝土顶升速度同步对称。
⑺当排浆孔排出时，放慢泵送速度，每泵一下需停一下。停留时人工配合用竹竿等在排浆口抽插，使多余的气体和浮浆排出，直至混凝土溢出为止。然后稳压，关闭压注口处截止阀，防止混凝土回流。
3.7.4清洗设备及封堵排浆压注口
清洗、拆除输送泵管，待混凝土泌水停止后，割掉进料管并用与原设计相同规格型号的钢板封堵排浆、压注口，以防雨水进入，并防止碳化反应。
3.7.5混凝土输送泵工作要求
⑴混凝土加入料斗以前，砂浆平面应保持在料斗搅拌轴线以上和混凝土一并泵送。泵送中，混凝土平面至少应维持在搅拌中心线以上20cm的高度。
⑵随时注意各仪表、指示灯、电机及液压系统工作状况。观察水箱消耗及水质污染情况，发现问题及时处理。
⑶临时停泵期间，严禁拆卸管道，不得把手伸向阀体操作，不得攀登或骑在输送管道上。
⑷临时停泵期间，应间隔10min～15min作正反泵数次，以防管道内混凝土离析。当长时间停泵重新工作时，应先启动搅拌器，再开始泵送。
⑸当泵送工作接近完毕时，应预先估计剩余工作量和管道内的混凝土体积，以便停止供料。
⑹停泵后，立即将料斗和管道内的混凝土清除掉，清洗泵机、料斗、阀箱管道等。在清洗时人员要离开排料口及弯管接头处，以免发生意外。输送管体拆卸清洗后,将管段及卡箍等堆放整齐。
4 施工过程结构检算
4.1灌注顺序对结构影响
表5 施工控制阶段稳定安全系数表
计算工况
稳定安全系数
失稳模态
拱顶合龙
14．86
面外失稳
对称浇筑下游内侧下弦钢管混凝土
11.85
面外失稳
对称浇筑上游内侧下弦钢管混凝土
10.85
面外失稳
对称浇筑下游内侧上弦钢管混凝土
10.22
面外失稳
对称浇筑上游内侧上弦钢管混凝土
9．18
面外失稳
对称浇筑下游外侧下弦钢管混凝土
8．52
面外失稳
对称浇筑上游外侧下弦钢管混凝土
8．49
面外失稳
对称浇筑下游外侧上弦钢管混凝土
8．48
面外失稳
对称浇筑上游外侧上弦钢管混凝土
7．98
面外失稳
全部浇注完成后(立柱未安装前)
8．27
面外失稳
由上表得出结论：整体刚度满足要求 。
4.2单管灌注时两侧不同步对结构影响
4.2.1计算方式
在两岸分别设置输送泵机同时浇注的工过程中，极易出现两侧混凝土爬高不同步的情况。对单管对称不同步浇筑的模拟计算分以下工况进行：
（1）单边混凝土浇筑完成，另一边没有浇筑；
（2）单边混凝土浇筑完成，另一边落后0米；
（3）单边混凝土浇筑完成，另一边落后2米；
（4）单边混凝土浇筑完成，另一边落后4米；
（5）单边混凝土浇筑完成，另一边落后6米。
显然，工况（1）是最危险情况，但这情况实际是不会出现的。以上述各工况下，主拱肋经历了混凝土和钢管的协调受力，刚度逐渐大幅增加，但腹杆却仍是空钢管，其应力和稳定问题恶劣于主拱肋。因此，考察上述工况下腹杆的拉压受力变化和稳定，从而确定不同步的最大限值。
4.2.2比较与结论
经过计算，得出上述工况下各腹杆轴力，下表列出了几个轴力变化较大的腹杆数据。
表6 轴力变化较大腹杆数据表
工况
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
1165腹杆
-6.87E+05
-2.31E+05
-2.39E+05
-2.44E+05
-2.51E+05
1199腹杆
-4.38E+05
-0.28E+05
-0.17E+05
-0.10E+05
0.02E+05
1440腹杆
5.69E+05
1.31E+05
1.07E+05
0.90E+05
0.64E+05
1464腹杆
-2.37E+05
2.16E+05
2.20E+05
2.23E+05
2.27E+05
由上表可以看出，以工况（2）为基准，随着落后级差的加大，腹杆轴力变化较为明显，个别杆件出现了轴力的变号，但变化幅值远远低于杆件的稳定承载力。故，两岸泵送混凝土应根据实际情况控制进度，进度差异不宜超过6米，实际施工中以进度差2m进行控制。
4.3泵送时振动力对结构影响
泵送工作过程中，由于输送泵和输送混凝土浆体的连续激励，将导致输送管产生周期性的脉动振动（包括径向、横向、纵向和耦合振动），浆体对钢拱肋的冲击也呈脉动振动作用，因此对该作用效应进行分析，以便控制其不利影响，要防止输送管系统本身及与结构振动效应叠加，使得振动引起的结构位移等反应在规范要求的范围。
对于施工中的仿真分析，采用ansys有限元的谐分析进行模拟，以观察稳态振动的影响。
图7展示了泵送混凝土的激振频率与振幅的关系，图中纵轴为钢拱肋1/4处激振点的竖向与横桥向的振动幅值，横轴为激振频率。
分析表明，在浇筑过程由于振动会使钢管激励点处竖向产生振幅为0.08米的简谐振动，当激振频率在0.66～0.76之间时，浆体－结构系统才会产生共振现象，因此在选择压力泵时应避开0.66～0.76这个范围。施工选择的输送泵为中联重科HBT80-110S，其输送频率为0.147，不会对结构产生危害性的振动效应。

图7激振频率与振幅关系图
5 监控量测与质量检验
5.1监控措施
5.1.1钢管应力监测
5.1.1.1测点设置
主拱拱肋钢管应力监测断面设置在左拱脚·、L/8、L/4、3L/8、L/2、5L/8、3L/4、7L/8、右拱脚断面处，共9个钢管应变监控断面。每个监控断面已经在合龙前埋设了4个应力应变传感器，分别布置在外侧拱肋的上下边缘处。断面传感器布置图8。

图8 钢拱肋应力监测断面测点布置图
5.1.1.2测试方法
各传感器在埋设之处将信号线延长至养护通道上，混凝土浇注中利用综合测试仪采集各截面传感器数据，对钢拱肋的受力进行监控。
监测采集分工况进行。泵送混凝土过程分以下四个工况。
①泵送混凝土到L/8处；
②泵送混凝土到L/4处；
③泵送混凝土到3L/8处；
④泵送混凝土到L/2处；
传感器元件的采集在上述四个工况下连续采集，以后视现场情况每天或隔天采集一次。
5.1.2拱肋内部砼应力监测
5.1.2.1测点设置
拱肋内部砼应力监控断面设置在拱脚、L/4、3L/4断面处。测点布置在主拱肋外侧上、下弦杆的几何中心处，混凝土应力监控的主要目的是跟踪混凝土灌注以后，混凝土逐渐硬化并参与结构受力的历程，以及钢管混凝土结构钢管和混凝土的协调受力情况。拱肋砼测点传感器布置见图9。
图9 钢拱肋内部混凝土应力监测测点布置图
5.1.2.2测试方法
混凝土泵送到拱脚、L/4、3L/4断面处前采集数据初值，当混凝土泵送到该监控断面处进行连续采集，以后视现场情况每天或隔天采集，对采集的数据进行及时分析，摸清混凝土的硬化和复合截面协调受力的过程。
5.1.3钢拱肋温度场监测
在混凝土泵送过程中，混凝土硬化过程会产生大量的水化热，致使混凝土和钢管出现较高的温度，必须进行水化热温度场的监测。
5.1.3.1测点设置

拱肋温度监控断面设置拱脚、L/4、3L/4断面处，测点布置在左幅或右幅拱肋外侧上弦杆。拱肋内部沿半径方向均布置三个温度传感器，准确掌控混凝土内水化温度场的分布情况，钢管外侧表贴温度传感器一个，掌握钢管外表面温度。传感器布置见图10。 图10 温度测点传感器布置图
5.1.3.2测试方法
在混凝土泵送到拱脚、L/4、3L/4断面处前采集数据初值，当混凝土泵送到该监控断面后连续采集，每隔2小时采集一次，此后每天采集一次，连续采集一周，温度场稳定回落后视情况确定采集频度。对采集的数据进行及时处理分析出温度场的时间效应曲线，监测温度场变化与应力变化的关系。
5.1.4钢拱肋变形监测
在混凝土浇筑过程中实施对钢拱肋各节段标高和偏位的监测，利用钢拱吊装的监控办法，在拱肋各节段控制点立棱镜，利用全站仪进行监测。混凝土每泵送过一个节段后监测一次，并对前面的节段进行通测，以准确掌握混凝土荷载施加后结构的变形情况。钢管拱肋混凝土浇筑高程实测值允许偏差： L/3000（L为跨径）；轴线偏位实测值允许偏差：L/4000（L为跨径）。
5.2测量控制与质量检验
5.2.1混凝土已达位置的测量
拌和站专人记录拌和盘数, 力争两岸拌和速度相同。利用拱肋各构件的对称性, 派专人在拱上用锤敲击钢管, 凭声音判断混凝土已达到的位置, 用高频对讲机实现场内主要管理人员的无线联络, 判定两岸混凝土的对称性。当两岸混凝土顶面差超过2 m (弧长) 时, 暂停或放缓较快一岸的作业, 直至对称为止, 再恢复正常作业。
5.2.2桥轴线偏位测量
利用全站仪直接测量桥轴线的偏位情况, 在每根钢管混凝土灌注前和灌注过程中进行实时测量,并做好记录。如有异常变化情况及时报告监理、监控及施工技术人员, 以进行相关处理。
5.3混凝土质量检测
混凝土泵送顶升时，试验室应留有足够的试件。每次混凝土泵送，两岸搅拌站各取试件不少于5组，进行抗压强度试验。
混凝土泵送完成三个月左右后，收缩趋于稳定，应对混凝土与钢管的密实情况进行检查。检查方法以超声波无损检查为主，锤击敲打为辅。若存在部分脱空现象通过钻孔压环氧树脂水泥浆的办法来填补空隙。
5.4钢管拱肋混凝土浇筑验收标准
表7 钢管拱肋混凝土浇筑实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
2
轴线偏位（mm）
L/4000＝108
3
拱圈高程（mm）
±L/3000＝143
4
对称点高差
（mm）
允许
L/3000＝143
极值
L/1500＝286，且反向
6 施工组织
6.1机具设备的配备
6.1.1拌和设备
根据钢管拱混凝土浇筑需求量，在宜昌岸拌和站配置2台JS1000L和2台JS750L强制式搅拌机，2套配料机；水泥全部采用袋装水泥，布置在搅拌机两侧。恩施岸拌和站配置2台JS1000L和2台JS750L强制式搅拌机，2套配料机，同样使用袋装水泥，部分摆放在拌和楼下，其余部分储存在引桥桥面上，通过人工进行倒运。
6.1.2运输设备
只有宜昌岸钢管拱混凝土运输需要采用罐车运输，根据现场情况，施工时拟投入6台6m3混凝土运输罐车运输混凝土。
6.1.3砼浇筑设备
混凝土浇筑采用混凝土输送泵进行，每岸投入2台HBT80-110S型（或同类型）输送泵。
表8 主要机具设备配置表

混凝土

混凝土

混凝土
PLD1200Ⅲ
4
10.6KW

混凝土

混凝土

电焊机
XC-100
2
40

6.2劳动力配置
泵送钢管拱混凝土施工拟分成两个班组进行施工，具体分工及人员配置如下：
6.2.1混凝土工班
混凝土工班负责两岸钢管拱混凝土施工的混凝土拌和、运输工作。每岸人员设备配备：搅拌机司机3人，装载机司机3（2）人，普工24人（每3人负责一台搅拌机的上料工作，按照2班倒，每3个小时为一班），工班长1人，机械检修工1人，混凝土运输罐车司机6人（宜昌侧）。具体见下表。
表9 主要劳动力配置表

6.2.2泵送浇注工班
负责两岸钢管拱混凝土施工的输送泵接管、进料口及出料口安装拆除工作、泵送浇筑等工作。具体见下表。
表10 主要劳动力配置表

6.3施工进度计划安排
根据现场实际情况，钢管拱肋混凝土灌注施工时间拟定为：2008年09月24日～2008年11月13日，共50天。每根拱肋内的C50混凝土为493.4m3，两岸同时浇筑，单侧浇筑混凝土量为246.7m3。泵送钢管拱肋混凝土混凝土浇筑按1天，养生按4天，养生期间进行搭设施工平台按2天，安装泵管和进出料口按1天考虑，具体安排详见下表。
表11 泵送钢管拱混凝土施工进度计划表

支
井
河
特
大
桥
钢
管
拱
泵
送
混
凝
土
弦管编号
项 目
时 间
1＃
搭设施工平台
2天
08.09.24～08.09.25
安装泵管
2天
08.09.26～08.09.27
试验泵送混凝土
7天
08.09.28～08.10.04
灌注混凝土
1天
08.10.05～08.10.05
混凝土养生
4天
08.10.06～08.10.09
2＃
搭设施工平台
2天
08.10.06～08.10.07
安装泵管
1天
08.10.08～08.10.08
灌注混凝土
1天
08.10.10～08.10.10
混凝土养生
4天
08.10.11～08.10.14
3＃
搭设施工平台
2天
08.10.11～08.10.12
安装泵管
1天
08.10.13～08.10.13
灌注混凝土
1天
08.10.15～08.10.15
混凝土养生
4天
08.10.16～08.10.19
4＃
搭设施工平台
2天
08.10.16～08.10.17
安装泵管
1天
08.10.18～08.10.18
灌注混凝土
1天
08.10.20～08.10.20
混凝土养生
4天
08.10.21～08.10.24
5＃
搭设施工平台
2天
08.10.21～08.10.22
安装泵管
1天
08.10.23～08.10.23
灌注混凝土
1天
08.10.25～08.10.25
混凝土养生
4天
08.10.26～08.10.29
6＃
搭设施工平台
2天
08.10.26～08.10.27
安装泵管
1天
08.10.28～08.10.28
灌注混凝土
1天
08.10.30～08.10.30
混凝土养生
4天
08.10.31～08.11.03
7＃
搭设施工平台
2天
08.10.31～08.11.01
安装泵管
1天
08.11.02～08.11.02
灌注混凝土
1天
08.11.04～08.11.04
混凝土养生
4天
08.11.05～08.11.08
8＃
搭设施工平台
2天
08.11.05～08.11.06
安装泵管
1天
08.11.07～08.11.07
灌注混凝土
1天
08.11.09～08.11.09
混凝土养生
4天
08.11.10～08.11.13
合 计
50天
6.4泵送钢管混凝土安全及应急措施
在钢管混凝土的泵送施工过程中，可能因为操作人员精力不集中及操作不当、混凝土质量、天气等原因，出现堵管、爆管和输送泵车出现故障现象，因此为了保证钢管混凝土泵送过程中的顺利进行，针对可能出现的问题做好预防及处理措施，如下：
⑴输送泵操作人员岗前做好技术交底，增强责任意识，减少操作失误；
⑵混凝土塌落度的大小直接反映了混凝土流动性的好坏，对于本工程所用的高性能混凝土泵送塌落度控制在18-23cm范围内，须定时对坍落度指标进行检测，保证其在允许范围内；
⑶铺设管道前，先对泵管进行检查及清理，避免因为未清洗干净引起堵管，并要求每次泵送完毕后将泵管清洗干净；铺设过程中对各个配件进行检查，确保泵管接头密封良好；
⑷混凝土或砂浆遇水时，极易造成离析，导致堵管，因此泵前用水湿润管道后，从管道的最低点将管道接头松开，将余水全部放掉，或者在泵水之后，泵送砂浆之前，放入一海绵球，将砂浆与水分开。泵送完毕清洗管道时，也要放入一海绵球，将水与混凝土分开，否则极易造成堵管。
⑸钢管混凝土灌注时间正处于气温较高的夏季，管道在强烈阳光照射下，混凝土易脱水，从而导致堵管，因此在管道上应加盖湿草袋或其他降温用品。
⑹在搅拌站采用上料工人两班倒，增加人员的投入，不仅能保证搅拌站的生产能力，而且当出现堵管时，可及时组织人员去拆接管。
⑺所用泵管应充分考虑磨损及爆管问题，要备用部分泵管，并在管道线路铺设，当出现爆管问题时，及时组织人员进行更替；
⑻泵送混凝土前，根据现场投入的输送泵的型号，将其容易出现问题部位的配件购置一套备用，同时每岸投入两台输送泵及一名专业维修工人，如若泵机出现故障，可先更换输送泵，再对出现故障的泵车进行维修，以确保泵送钢管混凝土的顺利实施。
表12 钢管拱肋混凝土灌注施工应急措施
序号
可能出现情况
应急措施
备注
1
停电或线路故障
输送泵尽量采用柴油泵；备发电机；与电力部门充分沟通；两岸配专职电工

2
机械故障
备用易损件；配专业机械维修工；启动备用机械（输送泵一侧设两台，一台备用）
指输送泵、搅拌机、装载机、配料机等主要设备
3
爆管、堵管
启动备用管线；备用各种型号泵管及对应易损件；工具准备充分，如吊链、扳手、电焊机等；准备足够操作人员

4
轴线及拱肋应力异常
停止泵送，分析原因，采取措施后继续施工

5
不可抗力作用下一次泵送失败
拱肋开窗，内部加强处理，达到一定强度后完成剩余部分
由设计单位确认
质 量 保 证 体 系
管 理 制 度
设计文件审核制
测量双检制
材料出厂检验制
编制质量计划、创优规划
编制实施性施工组织设计
工艺细则、技术措施编制
开工报告审批制

隐蔽工程检查签证制
分项工程质量评定制
分段技术交底制度
工序质量交接制度
定期质量检查评定制
质量事故报告处理制
分级岗位责任制

自检自验制
初检质量报告制
验工交接质量认定制
定期质量保修回访制

合格率100%，优良率90%以上