钢管拱泵送顶升法工艺

泵送顶升法工艺（一）、泵送顶升法基本原理钢管混凝土拱桥钢管内的混凝土应优先采用泵送顶升浇灌法，早期和跨径很小的钢管混凝土拱桥也有采用浇捣法施工的。泵送顶升法是在钢管拱脚部接近地面适当位置处开压注孔并焊上设有闸阀的钢管进料口与泵管相连，沿拱轴在钢管顶部设若干个排气孔，混凝土在泵压力作用下，由下而上顶升，靠自重挤压密实充填管腔，与钢管共同工作。泵送顶升高度较高时，可以采用分级泵送，但分级泵送时应注意在构造上和施工中保证分仓处顶部的混凝土密实。混凝土从进料支管出来后，在重力作用下填充支管口与隔板之间直至淹没进料支管口，此时粗骨料最先下降，所以泵送前要先泵送泵浆，以免粗骨料反弹以及接头处混凝土质量差。之后混凝土在泵送压力作用下向上流动，在流动过程中粗骨料逐渐向管壁运动，多余的浆液渗至管中间，形成“栓流”混凝土的运动规律，相似泥沙的运动规律。但混凝土由于存在粘性，粗骨料分层没泥沙明显，即“栓流”中也存在粗骨料，粗骨料的分布随着半径的增大粗骨料逐渐增多。混凝土在流动过程中主要是“栓流”在泵送压力作用下向前宏观上整体移动，当然在向上运动过程中，栓流与周围部分有各成分的相互交换（包括浆液、水分、空隙、骨料、水泥微团、水泥石等），但周围部分由于粘性和与钢管壁的表面张力作用，且周围部分受扰动小，凝结时间比“栓流”要早，基本不向前运动。但“栓流”从混凝土面流出后由于重力作用和压力损失又落向周围部分。通过从大直径钢管中混凝土流速分布示意图7-7可以看出，“栓流”存在，周围部分速度很小可以认为不流动，“栓流”的直径与混凝土的坍落度、与混凝土输送泵管及进料支管直径、钢管倾角、混凝土的凝结时间、粗骨料粒径有关，见图7-8[14]。图7-7大直径钢管砼流速分布示意图图7-7大直径钢管砼流速分布示意图d—栓流直径图7-8栓流图7-8栓流”微柱受力示意图G—“栓流”微柱主要承受自重力；P泵—泵送压力；P0—混凝土顶面气压；T—摩擦阻力；P径—周围混凝土给予的径向压力作只有当微柱满帝足下式时才向掏前移动。虚P搅泵途≥令γ买hcos扶α瓜+P款0诵+2T熄葱布（鱼7中－栏2判）拆T=偏μ衫Ad肆u妙/d绪z莲避国急（赴7前－陈3像）妇式中颤:锐姨γ逼—“吓栓流炮”剑混凝土的容重滴；波μ组—灾栓流混凝土的地浆液的粘度系素数瓣；户α单—华钢管拱肋在该设截面的倾角亿；膜A渗—目核心混凝土与伍周围部分的接鞋触面积水；博du/d胶z柄—界速度梯度。穿从式尘（懒7-2孩）把中明可以看出，随后着混凝土面的乓不断上升，泵仿送压力需要不侵断加大，一方来面涌是罩γ没h箩和碍T咐增大，另一方纤面到最后爹时强P光0仰已不是大气压闯强了，而是因抵为排气跟不上里，杯P啄0系>P瑞u译（大气压强）公所以也就是当扒排浆口有浆液细流出时需要泵贩一下，停一下些，并人工配合占排浆、排气的墓原因。当混凝净土灌注满荐时转“燥栓汪流读”已已不存在，泵著送压强骤然增辽大，浆液充分惯渗到周围部分合，而周围部分孩的骨料也要进玉入核心部分，肥但相对来说钢路管拱混凝土粗浇骨料随着半径汇增大逐渐增多廉，形成了一层新层套箍，所以均认为钢管内混富凝土受钢管的蔬套箍作用，而娱外层混凝土对眼内层混凝土也迁存在套箍作用挺，所以钢管混童凝土的承压能迹力能够显著地膜提高。陵（二）泵送准炼备工作怨钢管混凝土泵辩送施工座前井应对结构应力弓、稳定、变形宾，特别是节点谅局部变形进行盟验算，进行专裂门的施工组织砍设计，严格按装照设计程序进涛行施工消，并岔确保施工有条依不紊进行。混华凝土配合比与旬添加剂笑的倍选择应事先经片过试验确定。枣管内泵送混凝菠土应基本上达尼到免振捣的要到求。要掌握桥永址处水文、气营温资料，选择匠气温相对稳定祝的时段浇注混阔凝土，灌注时期环境气温应大贴于＋刊5刚℃警，若环境气温气高于呀4假0吐℃师，钢管表面温侵度高于温6钓0雾℃定时，应采取一砖定的措施降低系钢管的表找面仙温善度耐。冒应蛾对安装完成且瞎拱脚已经固结蹈的钢管拱肋进夫行焊接质量、励几何尺寸检查泉、高程、轴线刺测量；对拱肋插在混凝土浇注督过程中的应力结变形进行计算融，从而确定钢首管混凝土浇注键的顺序，以及赏是否需要调载扎和相应的调载色方案；对进场妙的设备、材料奴进行检查，保后证质量和足够疤的数量，操作踏人员必须进行冶工作前的演练脊，同拌和设备满和输送泵进行仍联动试车，施思工用电应双回覆路供电或有备赢用发电机组。丘（三）输送泵继选型爆泵送混凝土前旨，要进行混凝育土输送泵的选业型。应根据泵裕送高度、距离咱、输送速度计沫算最大泵送压掉力及泵送功率誓，确定选用输王送泵的型号规旱格，及与之相矩匹配的混凝土烤拌和设备；混淹凝土输送泵应记当性能可靠，业保证能连续灌勿注，一般应有卸备用泵（及搅落拌机）；输送跟泵的额定扬程编应大秩于伏1.梨5炭倍灌注顶面高在度；输送泵的玩出口泵压不宜丛超过规范要求类，以免钢管被饭压裂；此外，捉输送泵的额定贞速度应满足式勿（尚7-衣4压）梨的要求：升v字梅≥干1.2它Q侄/概t姜卫远柄散瓦救（影7粒-淹4剧）宋式中：渣v黄―属―岭输送泵的额定孩速度滚（绕m啄3型/天h座）派t升―存―庆混凝土终凝时倾间霞（玩h泪）恰Q休―第―显要求灌注的混封凝土量沃（茎m爪3贤）炎（四）泵送工热艺剑影响管内混凝榆土灌注质量的姿因素主要是泵请送混凝土的配男合比设计以及搬泵送工艺的设马计。合理的泵再送工艺设计是如管内混凝土浇樱注质量的重要找保证之一。一队般来说，泵送渡工艺的主要流费程为：清洗管乖内油疲污介→沙湿润内谷壁馋→京安设压注头和米闸叨阀妥→回泵送高标号砂勒浆套→探泵送压注管内涨混凝浸土雷→膜拱顶排浆孔振敢捣混凝嗓土坛→造关闭压注口处酸闸舰阀叨→宅拆除闸阀完成茄泵送炕[富6羊]熟。绑其工艺流程框岂图见斑图毛7-消9硬。图7-9泵送工艺流程图图7-9泵送工艺流程图朵表虏7-1耀4西为我国几座钢洲管混凝土拱桥烧在进行混凝土椒灌注时的工艺应参数。浪表册7-14救沿混凝土灌注工砖艺参数搜桥名挺跨径后（年m柳）侮弦管管径瞎（结m上）赢泵送衔高度呈（类m跟）引泵送长度客（粥m块）怕泵送管与驳拱轴夹角恼（历°胁）令压注肤高差颜（建m三）液泵送碍速度套（惑m亡3雾/州h赢）塔泵送倘压力权（箱MP灯a筹）堡浙江乍嘉苏高渣速公路桥留61.88基高恒1.戒2怕宽辟0.8职（端圆形）拔45唯10~15禁广州丫髻沙大滥桥添360谨0.75岭85提30似43帅9.8答兰州雁盐黄河仁大桥仗127三1.2萄40悄80芳30漆30殃9.0芹徐州京杭运河柳大桥害235严0.85到62但180孙30厘≤船2品30扰锡宜高速公路哥大桥始90心1.0庆40网2慰5畏～展30基≤仅1让2偷0魂～单25颗深圳芙蓉大桥现80淋0.95堡48困≤谱2州35犹武汉汉江五桥丙240克1.0咸25悦9.0费三峡莲沱特大哗桥哨114神1.2充40滨180没25碎三峡九畹溪大耽桥租160随1.0摘25取20贡30著9.0东上海苏州河桥廉64托高察1.迫2计宽葡0.7始（端圆形）慧18胡70嫌45村≤施1单6.9察福州解放大桥畅80童0.8做16么150诞≤颤5祥从钢管混凝土类拱桥灌注混凝柄土的工艺流程酷可以看出，要笛保证管内混凝桶土的浇注质量斤，应注意以下宾几个施工环节呈的设计与操作应[莲6喝][蜡15胞]个：俱为润滑管壁，辣减少泵送过程叹混凝土和管壁两之间的摩擦力屡，应在泵送混健凝土之前，先坚用压力水冲洗央钢管内壁，必按要时泵入适量瘦水泥浆后再开贸始压注混凝土吉，直至拱顶钢扁管排浆管排出塌合格混凝土时亭停止，然后关涉下压注口的倒例流截止阀，待往混凝土终凝后子即可拆除倒流旁截止阀，管内慕混凝土泵送施惊工过程应保持倡输送泵储料斗币内混凝土量不边少于料斗容量捧的一半，以减扭少泵送时吸入惜的空气数量，钢并保证施工连赵续进行，不得旋中断。栽输送管管径选馆择及布置虏。撕泵送压注口一苗般对称设置于危拱脚附近，焊还接泵送连接管压，安控装倒流截止阀踩。置输送管的管径渡大小取决于粗恩骨料粒径的大胞小炕，颤泵送混凝土钢链管的直径宜大竹于浅2誓倍的泵径末，防应在钢管隔板介处增加传力钢剧筋和采取保护闲混凝土浇注密却实的措施。根症据对目前我国袖几座钢管混凝风土拱桥施工情际况的调查，灌牵注混凝土时采数用的输送管管篮径大部分都采歇用鞋125mm颗。输送管与拱丰肋的交角越小贯，则泵送的阻培力越小，对钢削管的冲击力越难小。玩振捣删系统布置。振弄捣群可采用在开口霜处插入棒式振紧捣器和在钢管各拱肋上每隔若议干米设置一个齐附着式振捣器矿相结合的方法叼，边灌注混凝狸土边进行振捣环，这将有助于坦排出管内空气述，加强密实度意。人工浇灌时耍，混凝土从浇姑筑段的上端灌磁入，但混凝土借落差不宜太大狭以免混凝土离卫析。在钢管上此开浇灌孔，孔免径一般为挠200mm度，通过漏斗下五料，振捣可用脏插入式振捣棒洁振捣。为此，巧应在钢管上开替设振捣孔，一姻般振捣孔和浇庸灌孔相隔设置化，振捣孔直径珠视振捣棒大小绝而定，一般为庙150mm唉，浇灌孔的开话孔距离不应大剂于振捣器的有脑效工作范围凶和劫2捕-3m糖的水平距离。雾排气措施末布置。浑向管内泵送混测凝土，排气问姓题是至关重要柄的。由于混凝隶土在高速泵送傻过程中，管道肃出口呈射流状临态，混凝土内汁带有大量气体够，振捣后部分呀气泡随浮浆上扭浮集于拱顶的鬼钢管上部，这邪种与水液体性蹦质截然不同的蚁液体在管内流义动时波峰漫过津排气管口时极违可能导致排气姐管堵塞。当排累气管堵塞后，亚若再向肋腔内扯泵入混凝土，招将引起管内空武腔混凝土压缩喘，当管内焊缝写达到极限强度映时，拱肋钢管挨就会发生爆裂醉，引起重大事暮故。破由此可见，在捷灌注混凝土过源程中，合理排幕气系统的设置彼以及泵送操作抛将是管内混凝六土质量的重要议保证。缓一般江随着混凝土在功管内上升，管勿内的空气密度啦将不断增大，搭为减少空气压鹰力，在钢管上刑每隔一段应开件有排气孔埋；燕在拱顶隔仓板榴两侧上缘各设迫置一个直待径饥1翻0云～瓜20c固m霉排浆管，排浆刺管高度扇1.5m毙左右或按设计晨要求。沿表棒7-气1死5非为我国几座钢翠管混凝土拱桥逃排气系统及泵结送操作的情况阅。酷表逃7-他1晃5颂几座钢管混凝针土拱桥排气系如统及泵送操作陡序号保桥名胆跨径至（绞m泉）纱排气（浆）孔旱设置绒泵送操作曾1彩浙江乍嘉苏高钟速公路桥结61.88忠拱顶设置一偿根只Ф名150mm证高爬2m记的排浆孔动当混凝土压注锦到离拱顶蛛2m筋附近怒时龟,庙由两端输送泵送同时压注改为肝两泵交替压坊注拢,尽间歇时间疑为乱5min管,冲经过两个回合计的操径作饭,仔直至混凝土从悔排气管口排出考时停止。肺2诞兰州雁盐黄河徒大桥喊127无排气孔每戴5m桃设一忧个待,爷孔径准20mm胳,火露出拱管青200mm膛,盆方向铅垂于管扣轴材线泄,痰在拱顶隔仓板词两侧席200mm启处对称安恋设涂Ф幻125mm络高灾1000m陷的排气孔倡3愿徐州京杭运河岔大桥虾235贩在拱顶隔仓板愁两侧对称设受置桐Φ摊200mm临高角1.5m士的排浆孔州当排浆孔有浆鞠排出警时醋,拔放慢泵送速酿度同,龙每泵一下需停肾一下。停留时楚人工配合用竹槽竿等在排浆口申抽扩插恰,货使多余的气体漂和浮浆排俯出初,休直至干净混凝佩土溢出为止。败然后稳少压仁,耽关闭进料支管累上防回流阀乳门灾,听防止混凝土回繁流。临时停泵弹期巧间盏,游应间驱隔绍10mi升n翼～皱15mi醒n样作正反泵数元次骆,冻以防管道内混农凝土离析。箭4誓锡宜高速公路只大桥熔90收在拱肋顶隔仓吴板的两侧网50cm厦处争设霸Φ快200mm钳高咱2m亭的排浆孔随当压注增压管巧排出混凝土后佩临时停半顿聚5炎～约10min值,祸再向拱助内补关压少量混凝土煎后封堵压注朗管六,么拆除、清洗管绢道或压注另一始根拱肋混凝土烦。校5户深圳芙蓉大桥缓80喜拱顶设置一标根汁Ф咐150mm足高宏1m炊的排浆孔吵6障三峡九畹溪大扫桥仿160拖在拱顶隔仓板察两侧对称设寨置凉Φ拜80mm侮高遣≥司0.5m唱的排浆孔钥泵送连续进讲行茄,彻若供料不及时傻反骤泵脆,醉然后再箭泵途,绒以防混凝土在章泵管中停留时瓶间过傍长孤,鼠造成堵管。当罢排浆孔有浆排水出证时便,故放慢泵送速缓度办,烘每泵一下需停意一党下璃,拢并人工配合用闭竹杆等在排浆明口抽量插京,句使多余气体和羽浆液排视出竭,模直至泵不动且律无浆液排出捕为止。然后稳加压减,评在进料支管插苦16mm董钢筋防止混凝快土回流。箭7秧上海苏州河桥第64限拱顶设置一卖根车Ф拘200mm鸡高贞1m田的排浆孔稠当冒浆孔有浆香液排出咏时输,武应放慢泵送速胸度崇,磁人工配合用竹黄竿或插入式振克捣插入排气孔庙抽插或振捣混企凝滋土呢,怠使浮浆和气体晌排脉出尤,滔直至无浮浆冒洞出御,豆然后稳窗定咱2min悠,旁停止泵送。挨8题福州解放大桥厚80味在拱肋上每隔创2m饱开一个直径民20mm品的排气口，拱静顶设置一榨根纳Ф际150mm确高立1m恭的排浆孔狼从拱肋两端同出时泵送顶升混浆凝土至拱顶，业直至浆管排出深气体和混凝土慕，并持锣压别1炉0傻～掉20mi阻n钓。践9择三峡莲沱大桥缓114诊间隙停顿泵送式，随时清通排榜气口，最后低伶速低压泵送，需每次凤泵告1筛～油2带下，振毒捣恭1mi时n肾，反复多次，轮直至气、水、吉稀浆排完。社（五）质量保瑞证措施牌为保证混凝土注泵送施工顺利席进行，应按实街际泵送距离和固高度进行设备煮运行及混凝土举压注模拟试验纱。统拱肋混凝土的炮施工顺序应根忌据设计要求进说行。一根管内子的混凝土要求串由拱脚至拱顶