钢管拱混凝土施工技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 钢管拱混凝土施工技术 摘要：钢管混凝土的作用机理， 是通过钢管对管内混凝土的“箍套” 作用 使混凝土处于三向受压状态，使得混凝 土的承载能力大为提高。所以管内混凝 土的质量直接影响拱的受力状态，因此 钢管混凝土质量要求非常严格。 中国论文网 /2/view-12900282.htm Abstract: The mechanism of action of the steel pipe concrete, steel concrete pipe ferrules role of the concrete is to pressure state, the carrying capacity of the concrete greatly improved. Therefore, the quality of the concrete pipe directly affect the stress state of arch, concrete filled steel tube very strict quality requirements. -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关键词：钢管拱,混凝土,灌注,施 工 中图分类号：TV544+.91 前言 九龙岗特大桥钢管拱桥墩上部结 构为（76+160+76）m 的预应力混凝土 连续梁与钢管混凝土拱组合结构。钢管 拱计算跨径 160.0m，矢跨比 15，矢 高 32.0m，拱轴线为二次抛物线（设计 拱轴线方程 Y=-1/200X2+0.8X） ，拱肋 设置最大预拱度为 0.14m，施工矢高 32.14m（施工拱轴线方程 Y=- 0.005021875X2+0.8035X） 。施工时按施 工拱轴线制作和拼装。拱肋为钢管混凝 土结构，采用等高度棱形截面，截面高 3.0m，每肋由 2 根弦管组成，弦杆为 1000mm 钢管，由 16mm 厚的钢板卷 制而成，弦管之间用 16mm 厚钢缀板连 接，拱肋弦管及缀板内填充 C55 微膨胀 混凝土。 每条拱肋上下弦管分别设一处灌 注混凝土隔仓板和 30 道加劲钢箍；腹 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 板内设 3 处灌注混凝土隔仓板，沿拱轴 线均匀设置加劲拉筋，加劲拉筋间距为 0.5m。 两榀拱肋中心距为 12.5m，两榀 拱肋之间共设 11 道横撑，横撑均采用 空间桁架撑，各横撑由 4 根 45012mm 主钢管和 32 根 25010mm 连接钢管组成，钢管内部 不填充混凝土 在整个大桥施工中主桥钢管混凝 土施工是一道关键工序，钢管拱混凝土 采用高压泵送顶升浇灌注工艺是同类桥 涵施工中共同关注的一个主要环节。精 心的组织科学的安排，确保灌注无收缩 混凝土的密实度。 钢管混凝土的作用机理，是通过 钢管对管内混凝土的“ 箍套 ”作用使混凝 土处于三向受压状态，使得混凝土的承 载能力大为提高。所以管内混凝土的质 量直接影响拱的受力状态，因此钢管混 凝土质量要求非常严格。 一、施工方法论证 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 在封闭的钢管中浇筑混凝土，同 时又要保证混凝土在钢管中能密实成型， 存在以下施工难点：1、拱形钢管中的 混凝土在施工时无法进行振捣，故此混 凝土必须实现免振捣自密实性能；普通 混凝土在硬化时会出现收缩现象，为保 证混凝土在钢管中能密实成型，所以要 保证混凝土实现无收缩微膨胀性能，而 其设计强度等级又为 C55；普通混凝土 无法实现以上性能。2、由于钢管全封 闭如采用常规施工方法在拱顶开口泵送 混凝土入钢管，可能造成空气滞留钢管 拱内造成施工缺陷（产生气泡或断层） ， 故常规施工方法无法保证工程质量。根 据上述问题所以确定采用满足施工要求 的混凝土配合比，及泵送顶升法施工。 二、混凝土的要求及配合比的选 定 1、钢管拱混凝土质量要求： （1）管内混凝土不能出现断缝、空洞。 （2）管内混凝土不能与管壁分离、脱 粘。 （3）试验试配混凝土的强度达到 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 59.9MPa。 （4）一根钢管拱的混凝土灌 注完成时间，不得超过第一盘人管混凝 土的初凝时间，混凝土必须连续灌注， 一气呵成。 （5）同一拱圈必须待下层的 钢管拱混凝土达到设计强度的 90%以上 后，方可浇注上层钢管混凝土。 2、配合比选定。混凝土配合比 选择必须选用质量优异的高效减水剂或 泵送剂，必须保证此混凝土拌合物在 2 个小时内均能保持较大的流动性（2 小 时内坍落度保持在 180mm 以上） ，钢管 拱混凝土采用 C55 流动性微膨胀混凝土， 混凝土的可泵性，和易性，坍落度直接 影响着泵送混凝土时的泵送压力，泵送 时间及管内混凝土的质量。 三、钢管内 C55 微膨胀混凝土灌 注 1、混凝土灌注工艺流程：（1） 压注水泥砂浆润湿内壁安设压注头 和闸阀压注管内混凝土关闭压 注口处闸阀稳定拆除闸阀完成压注； （2）钢管混凝土压注前，螺栓先用生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 胶带缠绕，再拧紧法兰螺栓，防止栅栏 阀泄气，导致压力损失。连接法兰与输 送泵管相同，用泵卡上紧。 2、混凝土灌注：（1）先泵入两 盘高标号水泥砂浆，润滑泵管，然后压 入 C55 微膨胀混凝土，从每跨两拱脚处 对称灌注混凝土，在灌注过程中通过计 算压入混凝土数量和人工敲击观测灌注 来控制两边压注的速度，两端进度相差 不大于 3 米，达到两边相同高度排气孔 几乎同时出浆，最后到顶部排气孔同时 排出混凝土，拧紧法兰螺栓，拆除输送 泵管，接入同一步骤的下一拱肋对应灌 注；（2）严格按照钢管混凝土灌注顺 序对称施工；（3）灌注平联板内混凝 土前，采用塑料薄膜将拱肋弦杆（含平 联板）出浆管处覆盖，以免混凝土污损 钢管涂装；平联钢板内混凝土灌注时严 格检查，防止管壁爆裂。 四、 施工时的质量控制措施及 问题处理 在施工前对每一道工序做技术交 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 底；原材料经试验人员检验合格后方能 用于施工，控制大粒径或超粒径的砂石 料，砂子过筛；搅拌设备及泵送设备和 现场的机械设备在每次灌注前系统的检 查和维修；钢管拱混凝土严格按照配合 比施工，控制混凝土和易性、可泵性良 好，无泌水现象，严格控制搅拌时间 （每盘搅拌时间为 120 秒） ，确保搅拌 到位，坍落度严格控制；泵管布设时， 尽量减少弯管的数量，接头连接紧密， 不漏浆，不漏气；注浆管与弦管、截止 阀与注浆管的焊接应焊加劲肋加强，泵 管立管接头处应拉倒链固定；洗泵用水 不能压入弦管内，先泵送砂浆与砼必须 相同水灰比，避免砂浆与砼混合同时泵 入，砂浆的稠度严格控制；为确保混凝 土的连续供应，施工前应优化施工方法， 充分利用现有设备，使混凝土的灌注在 最短的时间内连续。泵车料斗内必须有 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；当拱顶排气 管冒浆时，应继续压注混凝土，直到浮 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 浆全部排完，出现有石子的混凝土时， 方可停止泵送混凝土；混凝土泵送完后， 立即关闭止浆阀门，拆除输送管，进行 清洗泵送设备及泵管在每次灌注结束后 应及时清洗干净。 混凝土泵管堵塞的排除：1、一 旦堵管，不能硬泵，可按反泵开关，一 般反泵 4-5 行程，堵管可排除；2、当 反泵作业不能排除堵塞时，必须先在弯 头、接头、平管处用大锤敲击、检查堵 管处，要拆开堵塞处的混凝土管，并清 除堵塞。 五、钢管混凝土“ 紧箍效应 ”落空 由于施工工艺和混凝土收缩，混 凝土总是无法完全充满钢管，使得“紧 箍效应”无法实现，混凝土达不到三轴 压缩的理想效果。防治该问题的一般方 法有两种： 1、预防。微膨胀混凝土随 着龄期增长，混凝土的收缩仍然不可避 免，为防止这类问题发生，在混凝土配 合比设计时，在添加 UEF 微膨胀剂的 同时增添“聚丙烯腈纤维 ”。 2、处置。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 待混凝土大于 28d 龄期后，用小锤对拱 肋