系桿拱橋鋼管混凝土灌注施工技術(shù)探討

摘要：系桿拱橋鋼管混凝土灌注施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：拱橋 鋼管混凝土 施工 技術(shù)

1 工程概況

沈丹客運專線本溪樞紐工程改沈丹乙線太子河特大橋31#～32#為1－95.7m簡支系桿拱，本簡支系桿拱跨越本溪市明山區(qū)濱河南路，橋梁與濱河南路交角為39°38′。

下部構(gòu)造為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，雙線圓端型實體橋墩，墩高分別為8.5m、1.5米。

上部結(jié)構(gòu)為1—95.7m簡支系桿拱，梁部全長98m，采用單箱三室預(yù)應(yīng)力混凝土箱型截面，跨中梁高2.50m，端部梁高3.05m，梁部橋面寬17.50m，底板寬14.90m。拱肋橫斷面采用啞鈴型鋼管混凝土等斷面，截面高度h=2.50m，鋼管直徑為1.00m，由20mm的鋼板卷制而成，每根拱肋的兩鋼管之間用δ=16mm的腹板連接，拱肋在橫橋向內(nèi)傾8度，成提籃式樣。

1.1 主要采用規(guī)范及標準

《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（TB10002.1-2005）

《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（TB10002.5-2005）

《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》（CECS28:90）

1.2 鋼管混凝土拱主要工程數(shù)量

鋼管拱主要工程數(shù)量表

2 施工質(zhì)量控制要點

鋼管混凝土的作用機理，是通過鋼管對管內(nèi)混凝土的“箍套”作用使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使得混凝土的承載能力大為提高。所以管內(nèi)混凝土的質(zhì)量直接影響拱的受力狀態(tài)，因此鋼管混凝土質(zhì)量要求非常嚴格。

2.1 管內(nèi)混凝土不能出現(xiàn)斷縫、空洞。

2.2 混凝土必須具有補償收縮性（限制膨脹率0.00015），鋼管內(nèi)混凝土不得與鋼管脫離。

2.3 混凝土必須具有高強性，實驗配合比強度必須達到設(shè)計強度1.15倍，即57.5Mpa。

2.4 混凝土必須具有緩凝性，一根鋼管拱的混凝土灌注完成時間，不得超過第一盤人管混凝土的初凝時間，混凝土必須連續(xù)灌注。

2.5 混凝土施工嚴格的工序性，同一拱圈必須待下層的鋼管拱混凝土達到設(shè)計強度的90%以上后，方可澆注上層鋼管混凝土。

2.6 混凝土必須具有良好的和易性，要求混凝土具有低氣泡、高流動性，免振即成型的性能。

2.7 混凝土要求具有早強性能，并要求混凝土水化熱峰值低，峰期長。

3 施工工藝及檢驗標準

3.1 施工工藝

3.1.1 混凝土壓注施工順序

鋼管拱肋合龍后，立模澆筑拱腳二期混凝土，待拱腳二期混凝土達到設(shè)計強度后，開始灌注鋼管拱肋內(nèi)混凝土。

混凝土壓注總體按先下弦管、后上弦管、最后腹板的順序依次進行，如圖所示。

①先對稱灌注左右兩側(cè)拱肋的下弦管。

②待下弦管混凝土強度達90%后，對稱灌注左右兩側(cè)拱肋的上弦管。

③待上弦管混凝土強度達90%后，再對稱灌注左右兩側(cè)拱肋的腹板。

圖3.1.1-1鋼管混凝土施工順序圖

3.1.2 混凝土壓注施工布置

每次壓注均按壓注管、排氣管布置圖所示設(shè)置壓注管及拱頂排氣管。

3.1.3 混凝土壓注施工準備

各種原材料的抽檢資料必須準備齊全、準確。鋼管拱泵送微膨脹混凝土配合比必須提前交總工程師和監(jiān)理工程師簽認。鋼管拱泵送混凝土前要有詳細的拱肋線型測量資料，并在拱腳、1/4L、1/2L等位置做好測量標記。在每次泵送混凝土前，必須對所有用于施工的機械設(shè)備進行全面檢查、維修、保養(yǎng)，確保各種機械設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況良好。用于施工的各種計量器具必須經(jīng)具有資質(zhì)的單位進行標定和校正，保證其精度。拱上腳手架、安全網(wǎng)等安全設(shè)施必須全部到位，并保證牢固可靠必須配備足夠的混凝土密實度檢查儀器及設(shè)備。

3.1.4 混凝土壓注施工

在兩拱腳附近各設(shè)置2臺混凝土泵機（HBT85.16-162RS）。泵機最大理論輸送量98m3/h，泵送壓力不小于16Mpa。泵送混凝土選擇在氣溫較低時進行。開始泵送時泵機處于低速壓送狀態(tài)，此時注意觀察泵機的工作壓力和各部件的工作狀況，待泵送正常后方可提高至正常壓送速度。鋼管拱內(nèi)連續(xù)、基本同步對稱頂升完畢，同倉的混凝土必須在混凝土初凝以前壓送完畢。壓送混凝土?xí)r，泵機料斗內(nèi)裝滿混凝土，以免在泵送過程中吸入空氣。如果吸入空氣，立即反泵，待除去空氣后再改為正轉(zhuǎn)泵送。兩側(cè)泵送混凝土?xí)r要及時聯(lián)系，頂升速度要協(xié)調(diào)一致，兩側(cè)頂升長度相差不大于1.5m。

3.2 檢驗標準

施工要滿足《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》（CECS28:90）

4 結(jié)束語

大跨度鋼管混凝土提籃拱橋的施工技術(shù)復(fù)雜，施工前應(yīng)制定周密的施工計劃。特別是鋼管拱混凝土的灌注施工必須確保一氣呵成，萬無一失。本文介紹了鋼管混凝土施工的一般施工工藝，可為同類橋梁施工提供借鑒。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文