浅谈拱肋钢管混凝土泵送顶升施工工艺及控制措施

　　摘要：文章详细介绍了新通扬运河大桥钢管拱内混凝土泵送顶升压注的施工方法，对施工中出现的主要问题和处理方法亦作了简要阐述。

　　关键词：钢管混凝土 泵送 顶升

　　Abstract: this paper introduces in detail the Yang canal bridge new steel tube arches of the concrete pumping in top boost the construction method of note, in the construction of the problems emerged in the and treatment methods are also described.

　　Keywords: steel tube concrete pumping roof up

　　钢管拱内混凝土浇注一般有以下三种方法：泵达顶升压注法、立式手工浇捣法、高位抛落无振捣法。为确保钢管拱内砼的密实，新通扬运河大桥钢管拱内砼浇注采用泵送顶升压注法。

　　新通扬运河大桥主跨采用80m下承式钢管混凝土系杆拱，拱轴线为二次抛物线，矢高16.04m。钢管拱肋截面为哑铃形，拱肋高度为2.3m，拱肋由两根外径100cm壁厚16mm钢管中间以缀板连接构成。上、下弦管及缀板内采用C40微膨胀混凝土，单根上、下弦管方量为57.626m3，腹板为19.861 m3，共三片拱肋，总灌注方量为405.34 m3。泵送扬程为17m，水平距离为45m。本文根据作者多年的钢管拱桥施工经验，详细介绍了新通扬运河大桥拱肋钢管混凝土泵送顶升施工工艺及控制措施。

　　一、泵送顶升施工工艺

　　拱肋混凝土泵送工艺流程为：安设泵送插管、拱顶排气管→压注清水→湿润输送泵管→泵送高标号砂浆→泵送C40自密实微膨胀混凝土→从拱顶排浆孔振捣混凝土→关闭回流阀→拆输送泵管→封孔。

　　1、泵送插管及拱顶排气管设置

　　在拱脚附近开￠10cm灌注孔，用输送泵管短接头焊在拱脚部位拱肋上，设在每根管的拱脚位置1.5m处，与钢管向上成30°左右倾角。并在接头外侧设混凝土倒流截止阀，为确保灌注的顺利进行，在拱肋上每隔5m设￠4cm排气孔，在拱顶设￠12cm排浆增压管，钢管口高出拱顶1.5m。

　　2、泵送设备的配置

　　混凝土泵送时在南北两侧引桥上各布置一台80柴油输送泵，一台备用泵，尽量靠在拱肋进料位置处。泵管与输送管配套，泵管数量应足够，型号应齐备，接头胶圈位置应准确，连接卡箍及螺栓必须上紧;泵送应设计足够的支点和悬挂点，不可悬空，特别是弯头处，需切实固定牢靠，同时泵管布置时应尽量减少弯管的使用。

　　混凝土生产采用商品混凝土，按设计配合比严格控制，每侧配混凝土罐车4辆，基本满足了单台输送泵的排量要求。

　　3、钢管混凝土泵送顶升方法操作技术要点

　　(一)泵送顺序

　　泵送顶升顺序为：东侧下弦→中间下弦管→西侧下弦管→西侧上弦管→中间上弦管→东侧上弦管→东侧缀板→中间缀板→西侧缀板。

　　(二)、施工准备

　　1、施工前组织大范围的技术交底，由有关技术人员作详细的讲解，使参加泵送所有人员心中有数，施工操作时得心应手。

　　2、各种原材料特别是混凝土外加剂应准备充足，进场时须附技术证明和出厂合格证，进场后试验部门应予以抽检，合格后方可使用。

　　3、在钢管拱肋上安装供水管，以作施工时混凝土降温，溢出混凝土冲洗及泵送前弦管内腔的湿润冲洗。

　　4、混凝土泵送顶升前，现场各种机械设备特别是对搅拌机、输送泵进行全面检查和维修。

　　5、施工前，将拱肋顶面的标记点标示清楚，方便混凝土泵送时准确判断混凝土面上升高度。

　　6、随着混凝土在钢管内上升，管内的空气密度将不断增大，为减少空气压力，在钢管顶面每隔5m开小孔排气。

　　7、混凝土泵送宜选择气温较低时间进行，以减少混凝土塌落度的损失。

　　(三)、开排气孔、拱顶排浆口，安装焊接拱脚进料短管

　　在单根弦管及缀板上每隔5m设￠4cm 排气孔，进料短管设在离拱脚端面约1.5m处的上、下弦，缀板顶面或侧面，进料短管与拱肋轴线夹角30°,夹角越小泵送阻力越小，对钢管壁的冲击力越小。在拱顶设置排浆管，其直径为12cm，排浆管高度达1.5m。

　　(四)、泵管水密试验

　　泵送混凝土前将进料短管上的闸板阀关闭，在输送泵料斗内装清水泵送，检查泵管是否有漏气现象。

　　(五)、泵送高等级砂浆

　　在泵送混凝土前先泵送2m³高等级C40砂浆润管，主要作用是润湿管道，减少混凝土泵送阻力。

　　(六)、泵送C40自密实微膨胀混凝土

　　(1)、严格按配合比，做到计量准确，为减少混凝土收缩，采用JM-Ⅲ型高效减水微膨胀剂，其掺量为单位水泥用量的8%。为保证混凝土浇注时的和易性，加入一定量的粉煤灰，其掺量为单位水泥用量的8.5%。

　　(2)、泵送混凝土拌制时，试验室有专人值班，并随时根据集料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)混凝土塌落度出料时坍落度控制在18～22cm。

　　(4)开始泵送时，泵机处于低速压送状态，注意观察泵的压力和各部件工作情况，待压送顺利提高到正常压送速度。

　　(5)混凝土压注时应遵循匀速对称的原则，确保两侧混凝土同时压注。混凝土泵送顶升应连续进行，尽量避免停泵。当混凝土供应不足时，宜降低泵送速度，以免中断。

　　(6)当混凝土压送困难时，泵压升高，管路产生振动时，不可勉强压送，对管路进行检查，并放慢压送速度或使泵反转。

　　(7)压送混凝土时，料斗应装满混凝土，在混凝土压送过程中，如吸入空气，应立即反泵，将混凝土回到料斗内，待空气出去后再改为正转。

　　(8)当输送泵被堵时，可用木槌击打管路，找出堵塞的管道，关闭防回流闸阀，待混凝土泵卸压后拆堵管的管段，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，先打开防回流闸阀再行泵送。

　　(9)混凝土泵送顶升时，应严格遵循两岸对称的施工要求，防止一边上升过快引起拱圈纵向震动。可通过混凝土产量、混凝土泵送量及击打检查结果和标志等来判断，两岸管内混凝土长度差不大于5m。必须利用对讲机及时联系，以保证两岸混凝土顶升速度同步对称。

　　(10)混凝土泵送顶升时，测量拱肋表面温度，如温度过高，须在拱肋表面覆盖麻袋并浇水降温。

　　(11)当排浆孔有浆排出时，放慢泵送速度，每泵一下需停下次，并人工配合用木杆等在排浆口抽插，使多余的气体和浆液排出，直至干净混凝土溢出为止，然后稳压，关闭进料短管上的防回流阀，防止混凝土回流。

　　(12)混凝土泵送顶升时严格按照设计要求的顺序进行。

　　(13)混凝土泵送顶升时应注意缀板受压爆仓。

　　(14)管内混凝土灌注完成，封堵混凝土进行稳定，半小时后可拆除输送管清洗，准备下根钢管灌注。

　　(15)等24小时后，气焊割除临时插管，清洗，用孔壁钢板封焊注浆及排气孔。

　　二、质量控制和检测

　　1、钢管混凝土泵送顶升压注常见质量缺陷：

　　①、由于灌注过程中排气不良或灌注间断而残留在混凝土内的空气造成混凝土内有空腔。

　　②、由于混凝土水灰比过大、水泥用量过多、微膨胀量不足造成收缩缝隙。

　　③、由于管内壁锈蚀造成混凝土与管壁粘结不良。

　　④、由于配料不好、骨料堆积或过快造成混凝土离析。

　　⑤、由于泵压不足、灌注速度过快造成混凝土疏松不密实。

　　2、质量控制

　　钢管混凝土施工质量控制的关键是：1、优化的混凝土配合比设计，实际拌制的混凝土严格达到各项指标要求;2、严密的施工组织，确保混凝土顶升施工一次呵成。

　　3、钢管混凝土的检测

　　管内混凝土泵送完成达到一定强度后，用敲击法进行检查，发现不密实，采用钻孔压浆法填充密实。

　　三、结语

　　钢管拱肋混凝土泵送顶升工艺复杂，质量要求高，实践证明：只要从多方面进行分析，从多方面采取措施，就能确保钢管拱肋混凝土泵送顶升工艺的顺利进行。

　　参考文献：

　　[1]、陈宝春.《钢管混凝土拱桥施工》.人民交通出版社.1999

　　[2]、周水兴、何兆益.《路桥施工计算手册》.人民交通出版社.2004

　　[3]、邵旭东主编.《桥梁工程》.武汉理工大学出版社.2004