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1、摘 要:介绍高强度微膨胀混凝土,在大跨度钢管混凝土拱桥中的配合比设计要求及泵送施工工艺、质量控制等问题。关键词:铁路桥;高强度微膨胀混凝土;大跨度拱桥;配合比;泵送中图分类号:U448122 文献标识码:B文章编号:10042954(2006)050049021 工程概况 赣龙铁路吊钟岩特大桥位于福建省龙岩市新罗区大池镇境内,横跨南水河及319国道,两端紧邻吊钟岩隧道和黄岩隧道,其中心施工里程DK251+355．53。桥跨设计为124m后张梁+132m后张梁+1140m拱桥+932m后张梁,全长51
2、0．36m,桥高79m。主跨设计为上承式钢筋混凝土拱桥,拱肋为劲性钢骨架X形提篮拱,劲性钢骨架由8根<377mm钢管和角钢通过节点板焊接而成。在骨架转体就位,完成焊接工作后成无铰拱式桁架结构,为提高其承载能力,在上、下弦钢管内灌注C55高强度微膨胀混凝土。2 钢管高强度微膨胀混凝土配合比的确定2．1 配合比设计要求 吊钟岩特大桥钢管混凝土设计为C55高强度微膨胀混凝土,施工采用两侧同时泵送顶升压注,必须控制混凝土硬化收缩膨胀量,保证钢管内混凝土与钢管密贴,发挥钢管混凝土复合体的整体效应。混凝土设计强度等
3、级为C55,试配强度为64MPa。钢管混凝土应具有良好的工作性,要求其坍落度160～180mm,为保证混凝土拌和物良好可泵性和混凝土质量均匀性,混凝土1h时相对压力泌水率S10小于20%。混凝土的微膨胀率控制在(4～8)×10-5内,保证混凝土与钢管的密贴。2．2 材料的选用 (1)水泥:普通5215级水泥。 (2)粉煤灰:Ⅱ级磨细灰,其细度为15．1%,烧失量为3．1%,取代水泥10%～20%。 (3)细骨料:采用河砂,细度模数为3．3～3．5,其余指标符合国家标准要求。 (4)粗骨料:采用人
4、工级配的碎石,母材石质为花岗岩,饱水抗压强度为140MPa,最大粒径为25mm,表面形状良好,粉末含量小于0．1%。 (5)减水剂:FSG缓凝高效减水剂,减水率为20%～25%,混凝土缓凝时间4～6h。 (6)混凝土膨胀剂:UEA型膨胀剂,推荐掺量为水泥质量的6%～10%。2．3 配合比(表1)表1 试配试验材料用量3 泵送高强度微膨胀混凝土的施工工艺3．1 工艺流程 泵送高强度微膨胀混凝土的施工工艺流程为:安设泵送插管、拱顶排气(浆)孔→人工浇筑插管以下区段→压注水清洗湿润钢管→压注高强度砂浆→压
5、注钢管内高强度微膨胀混凝土→关闭插管稳压→拆除输送管完成泵送。 泵送插管设在离拱脚位置2．5m左右,与钢管成30°倾角焊接连接。插管以下位置的钢管采用人工浇筑用插入式振捣密实。混凝土在拱顶位置用隔板分开,只在顶部设排(气)浆口一个,直径为<15cm。泵送过程应连续完成,待钢管内水及砂浆完全排出后,在临时插管上开口打入<14mm钢筋堵住钢管内混凝土,并稳压一定时间,才拆除输送管,进行其余钢管混凝土的泵送。3．2 高强度微膨胀混凝土泵机选型 全部8根主弦钢管内泵送混凝土数量123．5m3,且分4批进行泵
6、送,对泵机排量无要求。根据受力要求,泵送时,选取2台泵车在两岸对称泵送。为减少设备,采用一级泵送,泵机布置靠近在两侧拱座位置,依靠展线布置至拱脚临时插管处与钢管连接。根据管道布置,其换算水平布管长度为460m,为此,考虑采用单位现有的2台高压地泵(楚天TB60型),其理论输出压力10MPa。3．3 管径选择及混凝土泵送管道布置 钢管内径377mm,其管壁侧面开孔设临时插管时,考虑其截面不宜太大,以免破坏骨架的受力性能,实际选择的临时插管内径为125mm,与泵机输送管内径相同。由于顶升灌注混凝土,管出口
7、压力较大,临时插管需与主弦钢管开孔焊接,与混凝土输送管采用泵机专用卡相连。布管时尽量沿地面布管,架空时需注意支架的稳定,以防堵管时抖动失稳。管道下行布置时,应水平与垂直交错安排,连接时,尽量避免使用90°弯管,而代之以45°弯管。阳光直接爆晒管道部位利用湿草袋等遮盖输送管,防止管内混凝土坍落度损失,造成堵管现象。3．4 灌注高强度微膨胀混凝土方法 泵送时,先连接管道,管接头应严密,不得漏浆、漏水。利用混凝土泵泵水或利用水管由拱顶排气口注水,使管内湿润,泵送时,保持前段管内存有水柱,随混凝土泵送前进,不
8、断湿润各段管道。注水完成后,泵送1∶3水泥砂浆至拱脚位置,确保其进入骨架弦杆内。泵送微膨胀混凝土,顶推水柱及水泥砂浆从拱顶排气(浆)口排出。排出时应放慢泵送速度,每次泵一下,停一下,最后阶段人工配合插捣,至完全排出、挤出混凝土为止。 插入<14mm钢筋,拆掉输送管,清洗。准备下根钢管灌注。待24h后,气焊割除临时插管,用原孔壁钢板,封焊割除孔及排气孔后,再利用δ=5mm钢板围焊加固。全部钢管灌注完后,利用人工敲击检查是否存在空洞,如有则局
