大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土无隔舱泵送工法

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1、大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土无隔舱泵送工法1.前言岭南高速蒲山大桥主跨结构形式为下承式系杆钢拱桥，其主跨横向设置三片拱肋，标准桥梁横断面宽38.8m，其跨度为225米。由于拱顶距离地面达到了70余米，距离桥面也达到了46米，中铁七局集团郑州工程有限公司在施工中参照了国内外相同或相近结构拱桥拱肋混凝土有隔舱泵送施工技术及相关排浆的方法，对现场实际情况进行了分析：若采用有隔舱泵送施工方法，需在拱肋间加焊隔舱板若加焊拱肋内隔舱板，需要将拱肋开孔后施工人员进入拱肋内部焊接，焊接隔板产生的高温会对拱肋钢管造成影响，不但会影响拱肋的线性变

2、化，也违背了设计院关于尽量少在拱肋开孔的设计意图；同时增加了高空作业量，增加了人员机械的投入，延长了泵送施工周期。而采用无隔舱泵送施工技术，在拱顶进行排浆，从而取消焊接拱肋间隔舱板，直接在拱顶处设置排浆孔排浆辅助混凝土泵送的方法进行泵送，可以避免因加焊隔舱而增加的施工投入，同时也能保证在工期内完成泵送施工任务。最后采用无隔舱泵送施工技术进行了施工，采用该技术应用于蒲山大桥拱肋混凝土泵送施工中，在安全、进度、质量上赢得了业主的高度赞扬及奖励，现将该技术及其管理过程进行总结形成成本工法。2.工法特点2.1取消横隔舱，采用拱顶排浆孔排

3、浆辅助泵送施工，相对于传统的有隔舱辅助泵送混凝土排浆相比可省去焊接隔舱板而增加的施工投入，节省了成本，同时避免高空焊接作业，安全上有保障。2.2能实现较快的施工进度，以岭南高速蒲山大桥为例，全桥14根弦管计2310m3混凝土在5天之内全部完成，减小了施工周边环境的干扰。2.3拱顶设置排浆孔排浆，其排浆效果与隔舱两侧设置排浆孔排浆的效果一致，浮浆同样能顺利排出，且省去了焊接拱肋间隔舱板的工序，施工更简便，投入少，效果明显，混凝土的质量同样达到了规范要求。3.适用范围3.1适用于跨河流、公路、铁路和房屋密集区等钢管混凝土拱桥拱肋混凝

4、土施工。4.工艺原理4.1排浆孔设置图4.1如图4.1所示，顶升时拱肋内混凝土顶面为水平面，在距离拱顶还有17.4m时，灌注较快一侧混凝土就会越过拱顶流向另一侧，两侧混凝土接头处夹杂浮浆，该处混凝土质量难以保证。本桥设计无隔舱板，考虑在拱顶设置一个出浆孔，直径为20cm。只要保证两侧混凝土同时顶升至拱顶后，浮浆可以同时由拱顶设置的出浆口排出，相对于两侧同时排浆在施工时更容易协调和控制。现场配备了红外观测仪，以便施工中随时监测。4.3排浆控制泵送混凝土时，两边泵送速度应加强协调，尽量对称顶升。项目部在拱肋每段安装节段正中间设有一个

5、20mm的观察孔，混凝土泵送至该处时，使用18mm高强螺栓拧紧。拱上施工人员通过观察孔进行观察和敲击两侧判断混凝土灌注是否同步，并且拱上检查人员与地泵处、现场指挥人员间使用对讲机及时沟通，确保泵送同步。特别是接近拱顶时，泵送快的一方要暂停，等待泵送较慢的一侧，泵送时要注意混凝土需一点一点的泵送至拱顶位置，必须保证泵送频率为5秒/行程，待两侧混凝土面到达同一位置时，在同时加压泵送，直至出浆口泵出粗骨料为止。5.工艺流程及操作要点5.1主要施工流程肋混凝土顶升施工工艺流程为：焊接泵送插管、拱顶排气管→安装截流阀→安装混凝土输送泵及泵

6、送管→混凝土的拌制及运输→压注砂浆湿润混凝土泵送管→压注钢管内混凝土→排浆孔流出合格混凝土→排浆孔混凝土振捣→关闭截流阀→拆除混凝土泵送管完成泵送。具体施工流程见图5.1。焊接泵送插管、拱顶排气管设置截流阀安装混凝土输送泵及泵送管混凝土的拌制及运输压注砂浆湿润混凝土泵送管压注钢管内混凝土排浆孔流出合格混凝土排浆孔混凝土振捣安装截止阀拆除混凝土泵送管完成泵送图5.15.2操作要点：5.2.1配合比设计考虑采用泵送施工，塌落度设计为180~220mm，要求出料时坍落度必须＞200mm，运输至施工现场，将会有塌落度损失，泵送时坍落度至

7、少＞180mm。拱肋混凝土设计初凝时间为14小时。5.2.2泵送设备选择泵送高度46m，混凝土密度2450kg/m3，混凝土自重最大压强1.1Mpa，混凝土顶面大气压为0.1Mpa,考虑泵管5个弯头，根据经验每个弯头降压0.1MPa,水平泵管考虑50米长，根据经验泵送水平管每15m~20m降压0.1MPa，弯头及水平泵管共降压0.8Mpa，故地泵顶升压强至少需2.0Mpa。HBT80S混凝土泵额定顶升压力低压工作为8MPa,高压工作时为15MPa，按70%计算,分别为5.6/10.5Mpa，分别有2.8/5.3倍保证系数，可确保

8、泵送至拱顶。采用水冷型地泵时，布置地泵同时，在地泵旁边布置水池，储备不小于1m3的水供应地泵运转。图5.2.2汽车式地泵地泵5.2.3泵送管设置泵送入口设置在钢管尽可能靠近拱脚处，开孔前应敲击判定预埋段拱肋内已灌注混凝土位置，每根钢管18#墩、19#墩两侧各开一