泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术

泵送顶升钢管拱自密实混凝土施工技术

所谓的钢管拱自密实混凝土就是指将自密实混凝土应用到薄壁钢管拱内当中，从而形成的一种将钢结构和混凝土结构相结合的新型结构材料。目前，在钢管拱桥进行施工的时候，由于钢管拱自密实混凝土有着良好的强度和密实性，施工成本比较低，因此受到广大施工队伍的青睐，并且将其广泛的应对在在工程施工当中。目前，在钢管拱桥工程施工中，钢管拱自密实混凝土已经成为其主要施工环节，在钢管拱桥工程施工中十分重要的作用，其施工质量的好坏直接影响了整个施工项目的施工质量和使用期限。

1 工程实例

某大桥桥跨形式为（2×40）m+（12+175+12）m的桥跨结构，其中引桥为2x40m预应力混凝土连续箱梁，主桥为（12+175+12）m 的中承式钢管混凝土拱桥，拱轴线为悬链线，拱轴系数m为2.2，计算跨度为175m，拱肋轴线理论矢高40m，矢跨比为1/4.375，拱肋轴向中心距为29.5m：每肋由一个直径为1000mm的钢管和2个直径为700mm的钢管与平连管和腹杆焊接成三肢格构桁架；拱肋高度沿拱轴变化，拱顶处高度为4.0m，拱脚处高度为6.0m。下弦拱肋沿轴线等宽；拱肋间沿纵向设置7组一字撑和2组K字横撑，直横撑12道，全桥长282.75In，桥宽29.5m，设计车速100km/h，最大纵坡0.6%，双向横坡2%。在拱肋的上下弦管、拱上立柱、G1～G4内泵送强度等级为C50的自密实混凝土。

2 钢管拱自密实混凝土的性能指标与制备

2.1 性能指标

经计算，上下弦管的自密实混凝土总量为622m3，根据钢管拱自密实混凝土的施工工艺、冬季低温气候条件以及现场的拌和能力。保守估计上弦管连续泵送施工时间需4.5h。因此，提出实际工程中钢管拱自密实混凝土应满足如下性能指标：初始坍落度为240±20mm，坍

落扩展度大于650mm；4h后坍落度不小于240mm，坍落扩展度不小于550mm；控制6h坍落度不小于200mm，坍落扩展度不小于450mm；混凝土常压泌水率不大于0.5%；混凝土初凝时间不小于12h，终凝时间不大于20h。

2.2 制备

因为该施工工程的施工场所处于交通偏远的区域，所以在工程施工的时候，施工人员应该考虑到施工项目的实际情况和工程而是你要求，在遵守工程经济原则的情况下，还要对工程施工项目的各方面的参数进行调查，然后通过相关的设计计算，使得工程施工的质量达到工程的要求。而在对混凝土制备的时候，施工人员在对自密实混凝土制备的配合比进行优化控制，在经过大量的试配实验以后，从而确定自密实混凝土的在工程施工中的配合比，从而保障工程的施工质量。

3 钢管拱自密实混凝土的施工方案

3.1 施工准备

3.1.1 施工环境的选择。在工程施工前，相关工作人员应该对钢管拱自密实混凝土的施工条件进行严格的要求，其实周围环境温度不会对混凝土质量带来影响。而且当施工人员发现施工场地已经不能满足工程施工的要求时，应要立即停止自密实混凝土浇筑，减少施工环境对施工质量带来的影响。在一般情况看下，钢管拱自密实混凝土在无雨无风、温度超过5℃的环境下，就可以进行施工。

3.1.2 施工材料的准备。在工程施工中，施工人员要对施工材料的质量进行严格的检验，从而保证选用的施工材料的质量符合工程施工的要求。而且在混凝土浇筑的过程中施工人员要保证浇筑工程的一次性完成，不能出现停料的现象，否则将会影响混凝土结构的质量，从而对施工工程带来一定的影响。

3.1.3 施工设备的检查。在自密实混凝土浇筑前，施工人员要对工程施工设备进行全面的检查，在保障机械设备的完好性的同时，还要确保混凝土浇筑的连续性，避免在工程施工的过程中对机械设备出现问题，从而影响混凝土结构带来严重的影响。

3.1.4 计算泵送压力的大小。在一般情况下，施工人员都会设置两台高压混凝土泵在对钢管拱桥进行浇筑。对混凝土泵进行选择的时候，要对其设备的泵送压力和驱动功率进行严格的要求。而且为了保障钢管拱自密实混凝土在浇筑过程当中可以一次性完成，施工人员还要加设一些别用设备，从而保障工程的顺利施工。

3.2 施工辅助设计

3.2.1 浇筑口的设计。泵管浇筑口开设在距拱脚2～2.5m处，其为内径125mm、壁厚不小于3.5nlm、长约60cm的钢管。上弦管应设在拱肋上方。与钢管拱轴线成300左右的角度，以减小浇筑阻力，保证浇筑混凝土顺畅。对下弦管，浇筑口应设在拱肋侧面。开孔处附近设加筋环。将混凝土输送管与钢管浇筑管用法兰连接，并设截止阀。

3.2.2 备用浇筑口。为了避免施工中出现泵送顶力不足或意外情况发生，对上弦拱肋，应在主拱1/3矢高及2/3矢高处对称设置第二级和第三级备用浇筑口。对下弦管，在拱肋1/2矢高处对称设置两个浇筑口。

3.2.3 排渣口的准备。在钢管拱肋的最低位置开口，焊接内径为125mm的排渣管。以排除污水及湿管砂浆。应在浇筑台座前预埋，并设截止阀。对于普通闸阀，在混凝土终凝后割除闸阀。

3.3 混凝土泵送顶升施工技术要点

3.3.1 考虑到本工程施工环境昼夜气温变化大、温差大、度对钢管拱线形的影响及混凝土在高温条件下坍落损失较大。不利于混凝土的顶升施工。故在气温高情下施工宜安排在早上7：00开始。

3.3.2 泵送混凝土时。料罐内混凝土不得少于其量的113，以免在泵送过程中吸入空气。

3.3.3 对于首批浇筑的上弦管，两岸应同时、对称行泵送顶升，高度相差不宜大于1m，当上弦管混凝的强度达到强度设计值后，下弦管泵送混凝土时可严格对称顶升。

4 施工中的意外及应急措施

4.1 截止阀失灵。截止阀失灵主要是由于混凝土拌合物的坍落度

太大、骨料粒径太小、截止阀钢筋未交叉布置等引起的。由于截止阀是在泵送完毕后才起作用，所以易被忽视。处理方法：（1）泵机加压使钢筋松动；（2）拔掉出浆口的钢筋。继续泵送直至出浆口冒出新鲜的混凝土为止；（3）反泵时注意观察，如钢筋周边有进空气的声音，说明混凝土已被堵住，可放心拆管。

4.2 堵管。钢管拱泵送混凝土施工要充分考虑混凝土进入钢管拱后所产生的自重阻力、摩阻力等。在混凝土泵送过程中如压力增加，而集料罐中混凝土未见减少。就说明堵管了。当混凝土未超过1/3矢高时，堵管发生后。应打开底部钢管排渣孔，从顶部排浆孔注入高压水将钢管内混凝土由底部孔口冲出，待焊封底部排浆孔后，重新进行混凝土浇筑。另一侧应及时减小混凝土浇筑速度。

结束语

由此可见，钢管拱自密实混凝土在工程施工中，已经得到了人们的广泛应用，并且取得了不错的效果。但是，在工程施工的过程中，还是存在着一定的问题，因此施工人员在工程施工中，还要对其施工质量进行有效的控制管理，只有这样才能保证工程施工项目符合工程施工的要求，提高工程施工的质量。