浅议钢管拱混凝土顶升法灌注施工

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1、浅议钢管拱混凝土顶升法灌注施工摘要：钢管拱桥作为一个景观桥在现在的城市新建、改建、扩建中是随处可见，且具良好的观赏价值。对城市现代化、信息化、高度的发展化起到了一定的促进作用。而钢管拱混凝土灌注则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到：钢管拱混凝土在灌注过程中都不同程度存在钢管内的混凝土密实度及强度达不到要求、钢管壁与混凝土结合不密贴、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。关键词：钢管拱，顶升法，混凝土配合比

2、中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：一．工程概况临汾市鼓楼西汾河大桥I标段工程，主桥结构采用30米（边跨）+80米（从跨）+105米（主跨）+80米（从跨）+30米（边跨）的五跨中承式钢管拱，主桥矢跨比1/3；从跨矢跨比为1/4；拱轴线采用二次抛物线。主跨及从跨主拱肋采用钢管混凝土结构。混凝土灌注顺序为80米+105米+80米，拱肋弦管内平联采用C50微膨胀混凝土，混凝土灌注按上悬管下悬管平联的灌注顺序进行施工。7临汾鼓楼西汾河大桥通车后的全景二．工法特点本工法采取从钢管拱脚处用高压输送泵一

3、直往拱顶压送混凝土之顶升灌注法，具有：1、混凝土中不窝气、不空鼓。2、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；3、在拱上布管少；4、混凝土灌注快速，且施工中不需要振捣；5、施工方便。三．适用范围本工法适用于各种结构形式的钢管拱桥以及其它钢管结构混凝土的灌注。四．混凝土配合比选择㈠、技术要求：1、混凝土强度：fc4≥45Mpa,fc28≥50Mpa混凝土凝结时间：初凝时间：≥8h，终凝时间≤12h混凝土灌注时的坍落度：16cm～20cm，坍落度损失：4h时≤6cm混凝土限制膨胀率：2

4、8d，0.002%～0.006%混凝土和易性、可泵性良好，无泌水现象。2、混凝土配合比设计7混凝土配合比采用正交试验法进行优化设计，设计控制参数：水泥：威顿牌P•O525＃，≤500kg/m3，符合国家质量标准要求。掺合料：高效U微膨胀剂１０%。符合国家质量标准要求。外加剂：HS−І型高效防冻剂1.２%。符合国家质量标准要求。砂：洪桐王开中粗河砂，细度模量Mn=2.９；含泥量：２.４%。符合国家质量标准要求。石：石灰岩碎石，最大粒径５mm～３１.５mm；含泥量：０

5、.５%。级配良好，符合国家质量标准要求。含砂率：45%～4８%。混凝土配合比及混凝土各项技术性能指标如下表表1钢管拱C５０混凝土冬季施工配合比说明：１、本配合比使用最低环境不应低于－10ºС。2、本配合比的混凝土初凝时间为8-10h。3、准确计量外加剂、掺合剂。4、建议采用综合蓄热法进行冬季施工。表2混凝土各项技术性能指标7说明：要求和易性、可泵性都呈良好的状态。五．混凝土灌注工艺流程如下图1：图1混凝土灌注工艺流程图六．混凝土灌注施工方法1、混凝土灌注顺序遵循先上弦管，后下弦管；先外弦管

6、，后内弦管的原则，南北拱肋同时从拱脚对称向拱顶灌注：先灌注南侧拱肋东、西８０米和105米跨的上外弦管，待微膨胀混凝土的强度达到70%后；再灌注北侧拱肋东、西８０米和105米跨的上外弦管，待微膨胀混凝土的强度达到70%后；其余弦管可对称连续灌注，最后灌注的上、下平联。其顺序如下图2:图2钢管拱砼灌注顺序图2、灌注孔安设灌注孔孔径采用125mm，与混凝土输送管等直径，其方向向上，与钢管拱轴线成30º的角度，与弦管的截面呈45º的角度。注浆管进入弦管内5-20㎝7，注浆管与弦管焊缝质量

7、等同钢管拱主体。混凝土输送管与弦管用法兰盘连接，并设止浆阀。为防止从拱脚出不能一次灌注到拱顶，每根钢管从拱顶对称各再增设3个灌注口，作为备用。其布设如下图3、4所示图3灌注布设图（部分）图4注浆孔位置的布置3、排气孔安设排气孔每8m设一个，孔径50mm，露出管外200mm，方向垂直于钢管轴线，在每根钢管拱顶管内用钢板隔开，并在此钢板两侧150mm处对称安设直径φ1５0mm，高1３00mm的排气管。为防止加强环及拱顶隔板处窝气，在加强环和隔板上设φ20mm的排气孔，加强环的排气孔尽量设在靠近拱的上方，

8、见图5所示：图5排气孔位置布置（趋于钢管拱的最上方）4、输送泵的选型及布设根据钢管混凝土对称同时灌注的原则，每次灌注两根钢管，则两端各设两台输送泵，同时拱背上布设两组输送管作为备用。为减少垂直高度和弯管引起泵送压力损失，采用二级接力泵送。其输送泵的布设和型号如图6、表3：图6输送泵布设（105米跨）表3混凝土输送泵型号5、混凝土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7监测仪器：托普康TPCON６0２全站仪。测点布设：在4#、5#、6#、7#帽