钢管拱顶升混凝土施工技术

摘要：近几年来，钢管混凝土系杆拱桥的应用前景非常广泛。如何进行钢管混凝土系杆拱桥混凝土顶升的施工是该类桥施工技术的关键。基于此，本文对钢管拱顶升混凝土施工技术要点进行简要分析。

关键词：钢管拱桥；混凝土；顶升；施工技术

1工程概况

时码大桥主桥上部构造采用下承式钢管混凝土系杆拱，计算跨径85m，矢跨比采用1/5，矢高为17m，拱轴线为二次抛物线。系梁采用箱形截面，梁高1.8m，宽1.4m，拱脚处加高至2.5m；拱肋采用哑铃型钢管混凝土，截面高度为1.9m，上下钢管直径均为0.8m，壁厚1.4cm，钢管内填充C40微膨胀混凝土；每片拱设间距为5.3m的吊杆15根，采用PESFD7-55低应力防腐拉索，外套直径219mm无缝结构钢管；风撑采用双圆管桁架型风撑，上下钢管直径均为0.45m，壁厚1cm；端横梁高度为1.55～1.65m；中横梁预制高度为1.25～1.35m，宽0.5m，两侧设牛腿以支撑行车道板；行车道板采用25cm高预制实心板。

每一系杆内布设12束11φS15.2mm钢绞线，钢束锚下张拉控制应力为0.73fpk。

每根中横梁内布设4束钢绞线，每束为7φS15.2mm钢绞线，每根端横梁内布设4束钢绞线，每束为7φs15.2mm钢绞线，每束锚下张拉控制应力为0.75fpk。 2混凝土设计

主桥钢管拱C40微膨胀混凝土方量240m3。每侧钢管拱在正中间封堵，形成轴对称的四区域，每部分混凝土用量为60m3，其中每根钢管内28m3（两根），缀板内4m3。混凝土配合比：水泥：华新水泥P．O52．5，符合国家质量标准要求。砂：河南红河道淤沙，模数2．6，符合国家质量标准要求。碎石：产地东津山碎石，最大粒径20mm、连续级配，符合国家质量标准要求。掺合料：粉煤灰（襄阳天健公司Ⅱ级粉煤灰）、矿粉（华新S95级矿粉），均满足国家质量标准。外加剂：建山科技JS－102减水剂、武汉三源SY－G膨胀剂，均满足国家质量标准。水：采用自来水，符合国家饮用水标准。 3施工方案概述

主桥钢管拱混凝土顶升采用2台输送泵（另备用1台），施工时布置在拱脚处的钢栈桥上，每台输送泵保证2台混凝土运输车。压浆时2台输送泵同时作业，保证混凝土顶升时对称均匀上升。为保证钢管拱自身结构受力稳定，混凝土顶升顺序先上弦管，再缀板，最后下弦管。钢管拱混凝土顶升施工工艺：混凝土顶升前的检查、准备工作→压浆短管的安设→排气孔安设→输送泵的选型及安设顶升压浆→关闭截止阀→初凝后补焊钢管→检查验收。 4施工组织

4.1压浆短管的安设

进料口设置在距离拱座边1m处，进料口直径比压浆短管直径大3mm，压浆短管孔径采用125mm，与混凝土输送管等直径，与钢管拱轴线成30°的角度，压浆短管长度1800mm。混凝土输送管与弦管用法兰盘连接，并设止浆阀。 4.2排气孔的安设

每根钢管拱顶管内用钢板隔开，在此钢板两侧150mm处对称安设直径φ150mm，高1300mm的排气管。上旋管排气管安设在拱顶正上方，缀板、下旋管排气管安设在拱顶斜上方最高点，保证拱内气压的流通。 4.3混凝土输送泵安设

2台输送泵分别停放在拱脚附近的钢栈桥上，罐车直接卸料。 4.4关闭截止阀

混凝土泵送完后，立即关闭弦管上的止浆阀门，拆除输送管进行下个施工。进行下一个施工前必须将上一个弦管留在泵车料斗里混凝土全部清除，然后用水将泵车的料斗、泵管清洗干净。严禁将料斗里的混凝土和水泥砂浆混合在一起作为弦管的砂浆灌注到钢管拱内，这种情况十分容易导致泵管堵管的现象发生。待压浆全部完成后将料斗里混凝土全部清除，拆除管道进行彻底清洗。

4.5监控测量

点位布设：混凝土顶升前，项目测量人员与监控单位配合，现场布设钢管拱监控点，然后收集钢管拱顶升前、顶升过程中及顶升后测量数据，作好相关记录，发现问题及时分析原因。监控测量设备：精度2s检定合格的莱卡全站仪1台、检定合格的南方水准仪1台、监控方法：采用全站仪对拱线型进行监测，采用水准仪与钢卷尺配合进行高程的测量，测温仪进行温度测量，应力仪对内力进行测量。 4.6初凝后补焊钢管

在钢管内混凝土初凝后，立即安排电焊工割除进料口钢管，然后补焊拱肋，缺口最好使用割除下来的钢板，焊接到位后再涂装油漆，修整到位。 4.7检查验收

当拱肋混凝土强度达到设计强度后，用超声波对拱内混凝土的密实情况进行检查。根据查情况对钢管拱进行相应的处理，保证钢管拱的质量。 5质量保证措施

加强现场统一指挥，分工明确，相互配合。项目经理负责总指挥，生产副经理负责现场指挥，钢管拱四端由四名技术人员进行指挥，各灌注口安排4名操作人员负责接管、拆管、堵塞排气孔检查、检查泵管接头与弦管的各个焊缝等。灌注混凝土前，组织指挥和操作人员进行技术交底，使每人明确自己的岗位职责和质量职责，确保技术要求的贯彻执行。派人员到混凝土搅拌站监督督促混凝土的供应，与现场密切保持联系，根据现场的需用量及时进行供应。在输送泵现场，派专人对混凝土运输车进行调度指挥，保证运输车进出场畅通。现场准备土工布及高压水泵，混凝土浇筑完成后，及时覆盖洒水降温，防止太阳暴晒和混凝土水化热使钢管拱温度过高造成拱肋涨裂。应急措施：为保证顶升混凝土的顺利进行，避免设备故障及混凝土堵管现造成的质量隐患，场备用1台地泵、20m进料管、两套截止阀、气割及焊机等，一旦出现堵管，马上重新割口，安装进料口继续压浆。 6结论

本方案对钢管拱顶升混凝土施工过程进行了分析，认为该技术保证了工程的质量，取得了良好的效果。通过该工程的施工，我们有两点体会。良好的工作性能是保证灌注施工正常进行的关键。在制定钢管混凝土灌注施工工艺时，混凝土灌注过程要做到均匀连续，同时要做好施工监控，以保证工程质量。 参考文献：

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