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

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1、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,fc2

2、8≥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、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：6名称水水泥砂石粉煤灰NFHUEA-H材料用量（kg/m3）1814357309302715．281比例0．4211．682．140．060．0350．19砼各项技术性能指标：项目砼强度凝结时间砼坍落度限制膨胀率和易性可泵性4d28d初凝终凝0h2h4h7d14d28d指标47Mpa68Mpa14.5h15.6h24cm23cm19cm0.03%0.02%0.01%良好良好堵塞出气孔安

4、装输送泵布设输送管清水清洗钢管关闭灌注阀门安装灌注阀门对称泵送砼拱顶出砼停止泵送砼拆除输送管清洗输送管和输送泵砼养护结束监测3．砼灌注工艺流程4．砼灌注施工方法64.1砼灌注顺序遵循先上弦管，后下弦管；先外弦管，后内弦管的原则，南北拱肋同时从拱脚对称向拱顶灌注。其顺序如下图Ⅰ‘；/〈〈〈，、、、ⅢⅡⅣⅡ’。‘**#··，`‘``/‘、、；、、、；；；‘’＇＇＇。｝⑻Ⅰ’·Ⅳ’Ⅲ’北拱肋南拱肋钢管拱砼灌注顺序图4.2灌注孔安设灌注孔孔径采用125mm，与砼输送管等直径，其方向向上，与钢管轴线成30。的角度。砼输送管与钢管灌注管用法兰盘连接，并设止浆

5、阀。为防止从拱脚处不能一次灌注到拱顶，每条钢管从拱顶对称各再增设3个灌注口，作为备用。其布设如右图所示。4.3排气孔安设排气孔每节段设一个，孔径50mm，露出管外200mm，方向垂直于钢管轴线，拱顶管内用钢板隔开，在此钢板两侧150mm处对称安设直径100mm，长1800mm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直径20mm的排气孔，加强环的排气孔尽量设在靠近拱的上方。4.4输送泵的选型及布设根据钢管砼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

6、损失，采用二级接力泵送。其输送泵的布设和型号如下图、表。6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216Mpa35Mpa85m3/h300m贝思特HBT-80A徐州113.5Mpa35Mpa80m3/h280m贵航HB-90贵阳17Mpa28Mpa50m3/h200mSCHWING车泵德国7Mpa16Mpa60m3/h40m4.5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、1/8

7、L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。6⑷.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

8、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