通用桥梁钢管混凝土顶升施工方法

钢管混凝土顶升法施工方案

一、工程概况

姻缘桥桥钢管混凝土拱，主拱跨径80米，矢高16.0米，提篮拱拱肋纵向竖偏角为4度。拱肋采用哑铃式断面，高1.5米，肋板宽0.3米，钢管直径为0.5米，钢板厚均为14mm，采用Q345C 钢材卷制而成。钢管内填充C50微膨胀自密实混凝土，共计194.7M3。拱肋间横梁采用矩形钢箱梁截面，宽0.5米，高0.8米，采用20mm厚钢板焊接。

二、编制依据

1、自密实混凝土应用技术规程《CCES 203：2006》

2、自密实混凝土设计与施工指南《CCES 02-2004》

3、混凝土结构设计规范《GB50010-2010》

三、混凝土配合比的选择

1、混凝土强度：fc4≥45Mpa,fc28≥50Mpa

混凝土凝结时间：初凝时间：≥12h，终凝时间≤16h。

混凝土灌注时的坍落度：20cm～24cm，坍落度损失：4h时≤6cm

混凝土限制膨胀率：28d，0.00%～0.02%

混凝土和易性、可泵性良好，无泌水现象。

2、混凝土配合比设计

混凝土配合比采用正交试验法进行优化设计，设计控制参数：水泥：采用PO 52.5，≤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=2.3～3.0，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%。

混凝土配合比及混凝土各项技术性能指标可参考下表如：表1 混凝土配合比

表2混凝土各项技术性能指标

四、混凝土灌注工艺流程如下图：

图1 混凝土灌注工艺流程图

五、混凝土灌注施工方法

1、混凝土灌注顺序

先外弦管，后内弦管。

2、灌注孔安设

灌注孔孔径采用125mm，与混凝土输送管等直径，其方向向上，与钢管轴线成30。的角度。混凝土输送管与钢管灌注管用法兰盘连接，并设止浆阀。为防止从拱脚出不能一次灌注到拱顶，

每根钢管从拱顶对称各再增设4个灌注口，作为备用。

3、排气孔安设

排气孔每8m设一个，孔径50mm，露出管外200mm，方向垂直于钢管轴线；在拱顶安设直径φ100mm排气孔，高500mm的排气管。

4、输送泵的选型及布设

根据钢管混凝土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损失，采用二级接力泵送。

5、混凝土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：全站仪。

测点布设：在1# 、2#钢管拱的L/2、L/4、L/8处设测点，共布设14个测点。

监测监控时间：在混凝土灌注过程跟踪进行监测监控。

6、技术措施

（1）所有输送泵在每次混凝土灌注前对各部件都要进行认真检查，并试运行，确保在整个混凝土灌注过程中，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。

（2）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。

（3）泵送混凝土前，先泵清水和水泥砂浆润滑管道，再泵送

混凝土。清水和水泥砂浆只能泵到钢管外，待泵出混凝土时，再与钢管灌注口相接，向钢管内泵送混凝土。

（4）每车混凝土都应作坍落度、含砂率、和易性检验，保证泵送前混凝土的坍落度控制在20cm～22cm内及和易性、可泵性和自密实性良好。

（5）对称灌注混凝土数量相差最多不超过2m3。

（6）当输送泵压力接近最大压力值时，而混凝土还未到拱顶，应停止泵送，换管到上一灌注孔进行泵送，但要保证此灌注孔上方混凝土至少有5m，不允许混凝土倒灌。

（7）当出气孔冒浆时，应立即堵塞该出气孔。出气孔未冒浆不得堵塞。

（8）混凝土应连续供应，当混凝土出现间断时，应留一车混凝土每隔5分钟泵送一次，直到下车混凝土到来。输送泵料斗必须有足够的混凝土，防止无混凝土空泵而泵入空气到管中，引起堵管，或钢管内混凝土进入空气而形成空洞，影响混凝土质量，或因压缩空气产生高压造成钢管壁破裂。

（9）当拱顶排气管冒浆时，应继续压注混凝土，直到浮浆全部排完，出现有石子的混凝土时，方可停止泵送混凝土。

（10）混凝土泵送完后，立即关闭止浆阀门，拆除输送管，进行清洗。

（11）混凝土灌注完24小时后，应对钢管表面淋水降温，以保证混凝土的质量。