钢管拱混凝土顶升浇注施工技术.pdf

研究与爻流 点，同时，此工艺施工机械化程度高、能节省大量 劳动力和施工材料， 混凝土泵的输送能力强、 速度快， 采用此工艺能提高工作效率 、加快施工进度 、缩短 工期。 2 施工工艺流程及操作要点 2 1 施工工艺流程 钢管拱混凝土顶升浇注施工工艺流程 ，如图 1 所示。 安装输送泵 布设输送管 安装灌注阀门 清水清洗钢管 混凝土拌合与运输 泵送混凝土 i 监 测 - - 堵 塞 排 气 孔 反压管排出合格混凝土 停止泵送混凝土 关闭止流阀 拆除输送管 清洗输送管和输送泵 混凝土养护 混凝土检测 结束清理场地 图 1 钢管拱混凝土顶升浇注施工工艺流程 2 2 工艺操作要点 为保证混凝土能充满钢管、密实，混凝土必须 具有收缩补偿的性能，即微膨胀性。钢管拱混凝土 特殊的施工工艺，要求混凝土在不加振捣的情况下 自密实成型，具有低气泡、高流动性，坍落度要求 为 1 6 e m 2 2 C 1T I ， 粗骨料在顶升过程中不能因自身重 力而下落，否则会造成顶升压力过大而失败。在设 计混凝土配合 比过程 中碎石应稍微呈悬浮状态 ，不 3 2 能下沉，而且还要防止离析，2 h 坍落度损失小于 3 c m 。为能连续泵送，要求混凝土具有延后初凝的性 能，初凝时间在 5 h 。出于工期方面的考虑和现场施 工的张拉要求，混凝土在浇注后要能尽快地达到张 拉要求，混凝土具有早强性，要求 5 d 强度不小于 8 5 混凝土的设计强度。 2 2 1 泵送混凝土注意事项 ( 1 ) 灌注混凝土前检查各接头的密封情况，防 止法兰漏气导致压力损失。并在拱顶反压管 内注入 清水冲洗钢管，对钢管进行清洁和润滑，在钢管拱 脚开孔， 将冲洗水排放干净。 ( 2 )在混凝土拌和车第一次装料前，用水泥砂 浆润滑输送管，以避免影响混凝土坍落度的损失。 ( 3 )压注混凝土应遵循匀速对称 ，慢送低压 的 原则，确保两半侧混凝土同时对称压注，其顶面高 差不大于 1 m。 ( 4 )压注时两边安排专人观测混凝土到达位置 采用锤敲击法 ，当两侧混凝土快相接时，控制压注 速度，使两侧混凝土慢速对称上升，直到压满。 ( 5) 拱顶反压管排出混凝土后 ，连续泵送混凝 土，直至排出合格的混凝土，以确保混凝土的密实 度。 ( 6 ) 混凝土顶升作业完成后，在拱顶反压管内 用插入式振捣棒振捣混凝土不再 冒泡下沉后 ，立即 关闭止流闸阀，避免混凝土倒流形成空洞。 2 2 2 拱肋混凝土灌注顺序 通常情况下，拱肋混凝土灌注顺序按照设计要 求顺序进行灌注，若设计无要求，则按先下后上、 先内后外的顺序进行灌注。 2 2 _3 混凝土配合比的选择 钢管混凝土宜采用半流动性微膨胀缓凝混凝 土， 配合比设计要点如下。 ( 1 )规定泵送高度为 5 0 m 1 0 0 m时 ，粗骨料最 大粒径与输送管径之比宜为 1 ： 4 1 ： 3； 泵送高度在 1 0 0 m以上时，粗骨料最大粒径与输送管径之 比宜 为 1 ： 5 l ： 4 。 ( 2 ) 针片状颗粒含量不宜大于 1 0 。对于泵送 高程较高尤其是 C 5 0以上混凝土时，针片状颗粒要 尽可能减少， 这样可有效地防止混凝土堵塞。 ( 3 ) 细骨料宜采用中砂，通过 0 3 1 5 m n q 筛孑 L 的 砂不应少于 1 5 。 ( 4 ) 水灰比应小于0 3 5 ，坍落度为 1 6 c m- 2 2 c m。 以 1 8 c m 2 0 c m最佳，具体可经过试验确定。 铁道技术监督 ( 5) 加入减水剂增加流动性。减水剂宜选择缓 凝型减水剂 ，如 F D N型，在相同水灰比时 ，可提高 强度 2 0 左右 ，也可选 择 M型 、Y J 一 2型或 U N F 2 型减水剂 ，减水剂掺加量约为水泥量的 0 9 1 2 。 ( 6)1 0 s 时相对压力泌水率不宜超过 4 0 。 ( 7)加微膨胀剂以抵消混凝土收缩。微膨胀剂 可选用 U E A，掺人量约为水泥量 的 1 0 加，具 体用量可根据产品情况试验确定。 ( 8 )可加 5 水泥量的二级粉煤灰 ，以增加和 易性，降低水化热。粉煤灰用量最大不超过水泥量 的 1 0 。 ( 9)应加人缓凝剂延长初凝时间，一般钢管的 混凝土灌注完成时间，不得超过第 1 盘人管混凝土 的初凝时间。 ( 1 O ) 配合料强度应为设计强度的1 1 倍 1 1 5 倍。 2 2 4 输送泵的选择和设置 输送泵选型的原则为性能可靠 ，保证连续灌注 ， 一 般应有备用泵。输送泵 的额定扬程应大于 1 5倍 灌注顶面高度，出口泵压不宜超过规范要求，以免 钢管被压裂。 输送泵的选择和设置应根据其泵送高差和距离 设置成一级泵送或二级泵送。若采用二级泵送 ，第 二级泵宜设在拱脚附近 ，先由一级泵站将混凝土泵 送至二级泵站 ，再由二级泵站从两端拱脚一次性连 续泵送到拱顶 。 2 2 5 灌注孔设置 灌注孔孔径宜与混凝土输送管等直径，其方向 向上，与钢管轴线成 3 0。 左右的角度。混凝土输送 管与钢管灌注管用法兰盘连接 ，并设止流阀。 2 2 6 反压孔的设置 为保证混凝 土灌 注密实和质量 ，应在拱背设 置反压孑 L 。反压孔位置焊接长 1 5 m左右、直径 1 0 0 n l n l 的钢管， 用于排除浮浆并发挥反压作用。 2 2 7 混凝土的拌和及运输 混凝土的拌制是混凝土技术中的重要环节 ，对 混凝土的质量将产生重要影响，尤其是高强高性能 混凝土和泵送混凝土。应根据配合比要求选好原材 料， 并进行严格的计量。 所用的计量器必须定期送检。 在搅拌过程中，对各种材料的数量要控制在允许偏 差范围内， 搅拌时要注意投料顺序，控制最小搅拌 时间。 在卸料后， 要控制混凝土的出机温度与坍落度， 并检查和易性与均匀性。 混凝土的运输能力应适应混凝土的凝结速度和 浇注速度的需要，使浇注工作不问断并使混凝土运 到浇注地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。 2 2 8 混凝土泵送施工 泵送混凝土前，先泵送 1 5 m 的水泥砂浆润滑 管道 ，再连续泵送混凝 土。泵送 由拱脚开始连续 、 对称直至压注完成。在压注时，应严格控制泵压和 泵速，保证混凝土对称灌注和对称加载。在灌注混 凝土时，利用铁锤敲击钢管 听音 的方法确定混凝土 的灌注位置。对称灌注混凝土时，确保两半肋进度 差不超过 1 m。 安排专 职技术人员严 格管理每盘混凝土进料 情况，砂石料必须计量准确。混凝土运输到现场应 作坍落度抽检，保证泵送前混凝土的坍落度控制在 1 8 e m一 2 0 e m内，和易性、可泵性 自密实性 良好。 在拱肋混凝土灌注时，对拱肋轴线、高程进行监测 ， 如有异常情况，应立即停止施工，采取相应措施及 时处理。 混凝土应连续供应，当混凝土出现间断时，应 留 1 车混凝 土每隔 5 m i n 泵送 1 次以保证混凝土浇 注的连续性 ，直到下车混凝土到来。输送泵料斗必 须有足够的混凝土，防止将空气泵入到管中引起堵 管或钢管内混凝土产生空洞，或因压缩空气产生高 压造成钢管壁破裂。当反压管冒浆时，应继续压注 混凝土，直到浮浆全部排完 ，出现合格的混凝土时， 方可停止泵送混凝土。 在混凝土泵送完后 ，立即关闭截止阀门，拆除 输送管，进行清洗。混凝土灌注完后，应对钢管表 面淋水降温，以保证混凝土的质量。 在拱肋混凝土强度达到设计强度 的 8 5 后，切 除浇注孔导管外露部分 ，并将该处原先切割下来的 圆板倒坡 口回位 ，焊好并打磨平顺光滑。 2 3 泵送安装过程中的监测 在钢管拱混凝 土顶升浇注施工 中，应对拱脚 、 L I 8 处 、L 4 处 、3 L 4处和拱顶等位置的高程、拱轴 线变化、焊缝观测、拱肋应力应变等进行监测控制。 2 4 钢管混凝土检测 拱肋混凝土压注完成 ，在规定的龄期后，用超 声波检测每根钢管的拱脚、 L I 8 处、 L 4 处、 3 L 4 处、 拱顶以及钢管拱肋接头位置处等断面。参照 超声 波检测混凝土缺陷技术规程及 钢管混凝土结构 设计与施工规程 进行随机检测 ，并对不同阶段灌 注的混凝土进行钻孑 L 检查 ，对不密实的部位 ，进行 钻孔 、压浆或重新焊接处理。 3 3 研究与交流 3 劳力组织与施工设备 3 1 劳力组织 钢管拱混凝土顶升浇注施工劳力组织见表 1 。 表 1 钢管拱混凝土顶升浇注施工劳动组织 3 2 主要机械设备 钢管拱混凝土顶升浇注施工的主要机具设备， 见表 2 。 表 2 钢管拱混凝土顶升浇注施工的主要机具设备 4 质量控制 4 1 执行标准及措施 在钢管拱混凝土顶升浇注施工的质量控制 中， 执行的标准有设计图纸 有砟轨道 1 1 1 3 m简支系 杆拱桥 ( 双线 ) 前庄桥通 一 1 0 5 一 o 2 、T B 1 0 7 5 2 一 3 4 2 0 1 0 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准 、G B 5 0 2 0 5 -2 0 0 1 钢结构工程施工质量验收规范 4 2 质量控制措施 在钢管拱混凝土顶升浇注施工中，拱肋采取全 跨度从两侧拱脚处对称连续浇筑，并在拱脚 昆 凝土 初凝前全部完成，钢管拱灌注时的步骤及要求如下。 ( 1 )混凝土拌制时各种组成材料应计量准确， 外加剂宜拌制成均匀溶液加人拌和，每盘净拌时间 不得少于 2 m i n 。 ( 2 ) 泵送混凝土拌制时，试验室应有专门人员 值班， 并随时根据收集实际含水量等施工条件的变 化适当调整混凝土施工配合比。 ( 3 ) 混凝土坍落度出料时须大于 2 0 c m，泵送 时须大于 1 8 e m，且无离析泌水，严禁向搅拌车内 加水， 以防止造成质量事故。 对坍落度过大的混凝土， 应立 即退 回搅拌站 ，并通知搅拌站采取相应调整措 施进行控制。 ( 4 ) 钢管拱肋混凝土施工应选择在常温下进行， 应准备好水管，当钢管拱肋温度升高时可进行浇水 降温， 并防止突然升温，给浇筑带来不利影响。混 凝土顶升时，应测量拱肋表面温度。 ( 5)拱肋混凝土由高压固定泵 自拱脚压注管 自 下而上灌人拱肋无需振捣。开始泵送时，泵机应处 于低速压送状态，并应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压送速度。 ( 6 )泵送混凝土的压送顶升应连续进行，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。 ( 7 )当混凝土压送困难时，泵压升高，管路产 生振动时，不可以勉强压送，应对管路进行检查， 并放慢压送速度或使泵反转，以防堵塞。 ( 8) 压送混凝土时 ，料斗应装满混凝土。在混 凝土压送过程中，如吸人空气，应立即反泵，将混 凝土抽回到料斗内，待除去空气后改为正转。 ( 9)当输送泵管被堵塞时 ，可用木槌敲击管路， 找出堵塞的管段，关闭防回流截止阀，待混凝土泵 卸压后拆卸堵管的管段，取出堵塞的混凝土杂物， 并检查其余管路无堵塞后才可接管。重新压送混凝 土时， 应打开防回流截止阀再行泵送。 ( 1 O ) 单片拱肋钢管混凝土泵送时，应严格遵循 拱肋两边对称的施工要求，防止一边上升过快引起 拱圈纵向振动。可通过混凝土产量、混凝土泵送量 及敲击检查结果等来判断，两侧管内混凝土长度差 铁道技术监督 第 4 2替 8 不超过 1 m。泵送时必须利用对讲机随时联系，以 保证两端混凝土顶升速度同步对称。 ( 1 1 )当排浆孔有浆排出时， 放慢泵送速度，每 泵一下需停一下，直到干净混凝土 ( 排气管内流出 的混凝 土浓度与泵送混凝土浓度 相同 ) 溢 出为止， 然后稳压 ，关闭防回流截止阀。 ( 1 2)待灌注到设计标高后 ，用插板堵死管 口， 关闭止 回闸阀，防止混凝土外溢 ，再清洗泵管。泵 送过程中应随时注意泵送压力 ，发现泵送困难时及 时换用备用接头。 5 安全及环保要求 5 1 安全要求 在钢管拱混凝土顶升浇注施工 中，执行的安全 标准和措施 T B 1 0 3 0 1 -2 0 0 9 铁路工程基本作业安 全技术规程 、 T B 1 0 3 0 3 -2 0 0 9 铁路桥涵工程施工 安全技术规程 、 J G J 5 9 1 9 9 9 建筑施工安全检查 标准 具体的安全控制措施如下。 ( 1 ) 所有进入施工现场的人员，必须佩戴安全 帽，禁止非施工人员进人施工现场。 ( 2 )设置专职安全员 ，对项 目安全生产全面负 责， 进行 日 常安全检查工作， 发现违规现象及时处理。 ( 3 ) 各种作业人员必须经考试合格后持证上岗。 ( 4)工地现场必须有明显 的安全标志 、标语及 重点注意事项。 ( 5 ) 对施工用的设备进行全面的安全检查，检 查合格后方可投入使用。 5 2 环保要求 在整个钢管拱混凝土顶升浇注施工过程 中，全 面运行 I S O 1 4 0 0 1 环境保护体系标准，系统地采用 和实施一系列环境保护管理手段。 遵 守 国家和地方政府部 门颁发 的环境管理法 律 、法规和有关规定 ，根据客观存在的粉尘 、污水 、 噪声和固体废物等环境因素，实施全过程污染预防 控制，尽可能减少或防止不利的环境影响。 6 结语 钢管拱混凝土灌注是钢管拱桥施工一道关键的 工序，保证钢管拱混凝土的灌注质量是保证钢管混 凝土拱肋安全受力的一个关键环节。钢管混凝土用 输送泵泵送顶升法灌注 ，必须要保证顺利进行 ，一 气呵成。为使钢管混凝土在灌注后达到密实，并具 有收缩补偿性能，混凝土强度满足设计要求 ，必须 在混凝土的试配、制作 、钢管混凝土的灌注等方面 ， 精心组织 ，科学施工。 参考文献 1 T Z 2 0 3 -2 0 0 8 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南 S ( 责任编辑瓦然 ) 我国社会信用标准体系初步形成 国务院颁布实施的 社会信用体系建设规划纲要 ( 2 0 1 4 2 0 2 O 年 ) ( 以下简称 纲要 )中 “ 加快信用信息标准体系 建设”的目标已初见成效，一批国家基础、通用、急需的社 会信用标准先后发布实施。目前，我国已经正式发布国标 1 8 项、完成申报立项国标 1 9项，这些标准分为信用基础类、信 用信息类、信用服务类、信用管理类 4 种，初步形成我国社 会信用标准体系。 为完成 纲要提出的 “ 制定全国统一的 信用信息采集和分类管理标准，统一信用指标 目录和建设规 范”要求奠定了基础。 社会信用标准体系是社会信用体系建设的重要组成部 分， 其建设对于规范社会信用信息征集， 实现社会信用信息 共享， 促进社会信用信息应用，提升社会信用体系建设的质 量和效益，具有极为重要的作用。我国社会信用标准体系框 架的构建是在充分考虑现阶段社会信用环境和社会信用体系 建设现状的基础上， 根据 纲要 提出的 “ 以推进政务诚信、 商务诚信、社会诚信和司法公信建设为主要内容”的要求确 立的。 信用基础类标准是社会信用标准体系建设的基础，规定 了信用标准研制过程中的体系框架、基本术语 、主体标识 、 信用标准化指南等基础性标准。 信用信息类标准主要对主体信用信息的征集、共享和 应用进行了规范，是信用标准体系的核心。信用信息类标准 分为通用标准和专用标准，通用标准是适用于不同领域、不 同行业的普适性标准，专用标准是针对不同领域或行业所 制定的专属标准，两者构成了标准体系的通用层和专用层。 信用管理类标准用于通过自律或他律的方式，对组织和 个人的信用行为进行规范，包括信用主体 ( 指组织及个人 ) 内部信用管理标准和社会 ( 含政府职能部门或行业、协会等 管理机构 ) 信用监督管理标准等部分。 。 信用服务类标准主要用于规范第三方信用服务机构或其 他信用服务部门的信用服务行为。 摘编自 中国国家标准化管理委员会 网站 3 5