鋼管拱頂升混凝土施工技術

王小波

(中鐵上海工程局市政有限公司，上海 200333)

鋼管拱頂升混凝土施工技術

王小波

(中鐵上海工程局市政有限公司，上海 200333)

結合工程實例，對鋼管拱頂升混凝土施工技術的工藝特點、工藝原理及操作要點等內容進行了總結分析，通過工程實踐，積累了豐富的施工經驗和工程數據，為實際工程施工提供參考。

鋼管；拱頂升；混凝土；施工

襄陽長征東路跨清河橋第三聯主拱橋跨主河槽為鋼管混凝土系桿拱橋結構。 采用主跨80 m(計算跨度77.10 m)下承式鋼管混凝土系桿拱橋，矢高15.22 m，矢跨比為1/5，主拱肋中心間距25.6 m。拱肋采用“啞鈴”型實體截面，拱肋高2.2 m，寬1.0 m，采用兩根直徑1.0 m螺旋焊縫鋼管+綴板組合而成，壁厚均為20 mm，鋼管內灌注C50微膨脹混凝土。拱肋之間設兩道一字橫撐和兩道K 撐，橫撐水平間距為9.4 m。橫撐截面采用圓形鋼管截面，直徑1.0 m，壁厚為16 mm。

1 混凝土設計

主橋鋼管拱C50微膨脹混凝土方量240 m3。每側鋼管拱在正中間封堵，形成軸對稱的四區域，每部分混凝土用量為60 m3，其中每根鋼管內28 m3(兩根)，綴板內4 m3。

混凝土配合比：(1)水泥：華新水泥P.O52.5，符合國家質量標準要求。(2)砂：河南紅河道淤沙，模數2.6，符合國家質量標準要求。(3)碎石：產地東津山碎石，最大粒徑20 mm、連續級配，符合國家質量標準要求。(4)摻合料：粉煤灰(襄陽天健公司Ⅱ級粉煤灰)、礦粉(華新S95 級礦粉)，均滿足國家質量標準。(5)外加劑：建山科技JS-102 減水劑、武漢三源SY-G 膨脹劑，均滿足國家質量標準。(6)水：采用自來水，符合國家飲用水標準。

2 施工方案概述

主橋鋼管拱混凝土頂升采用2 臺輸送泵(另備用1 臺)，施工時布置在拱腳處的鋼棧橋上，每臺輸送泵保證2臺混凝土運輸車。壓漿時2 臺輸送泵同時作業，保證混凝土頂升時對稱均勻上升。為保證鋼管拱自身結構受力穩定，混凝土頂升順序先上弦管，再綴板，最后下弦管。

鋼管拱混凝土頂升施工工藝：混凝土頂升前的檢查、準備工作→壓漿短管的安設→排氣孔安設→輸送泵的選型及安設頂升壓漿→關閉截止閥→初凝后補焊鋼管→檢查驗收。

3 施工組織

(1)壓漿短管的安設。進料口設置在距離拱座邊1 m處，進料口直徑比壓漿短管直徑大3 mm，壓漿短管孔徑采用125 mm，與混凝土輸送管等直徑，與鋼管拱軸線成30°的角度，壓漿短管長度1 800 mm。混凝土輸送管與弦管用法蘭盤連接，并設止漿閥。

(2)排氣孔的安設。每根鋼管拱頂管內用鋼板隔開，在此鋼板兩側150 mm處對稱安設直徑φ150 mm，高1 300 mm 的排氣管。上旋管排氣管安設在拱頂正上方，綴板、下旋管排氣管安設在拱頂斜上方最高點，保證拱內氣壓的流通。

(3)混凝土輸送泵安設。2 臺輸送泵分別停放在拱腳附近的鋼棧橋上，罐車直接卸料。

(4)頂升壓漿。頂升壓漿順序：先上旋管，再綴板，后下旋管。具體順序見圖1，按1→2→3→4→5→6順序進行澆筑，現場保持緊湊連續作業，不易停滯時間長。

圖1 混凝土頂升順序示意圖

(6)關閉截止閥

混凝土泵送完后，立即關閉弦管上的止漿閥門，拆除輸送管進行下個施工。進行下一個施工前必須將上一個弦管留在泵車料斗里混凝土全部清除，然后用水將泵車的料斗、泵管清洗干凈。嚴禁將料斗里的混凝土和水泥砂漿混合在一起作為弦管的砂漿灌注到鋼管拱內，這種情況十分容易導致泵管堵管的現象發生。待壓漿全部完成后將料斗里混凝土全部清除，拆除管道進行徹底清洗。

(7)監控測量

點位布設：混凝土頂升前，項目測量人員與監控單位配合，現場布設鋼管拱監控點，然后收集鋼管拱頂升前、頂升過程中及頂升后測量數據，作好相關記錄，發現問題及時分析原因。

監控測量設備：精度2 s檢定合格的萊卡全站儀1臺、檢定合格的南方水準儀1臺、監控方法：采用全站儀對拱線型進行監測，采用水準儀與鋼卷尺配合進行高程的測量，測溫儀進行溫度測量，應力儀對內力進行測量。

(8)初凝后補焊鋼管

在鋼管內混凝土初凝后，立即安排電焊工割除進料口鋼管，然后補焊拱肋，缺口最好使用割除下來的鋼板，焊接到位后再涂裝油漆，修整到位。

(9)檢查驗收

當拱肋混凝土強度達到設計強度后，用超聲波對拱內混凝土的密實情況進行檢查。根據檢查情況對鋼管拱進行相應的處理，保證鋼管拱的質量。

3 質量保證措施

(1)加強現場統一指揮，分工明確，相互配合。項目經理負責總指揮，生產副經理負責現場指揮，鋼管拱四端由四名技術人員進行指揮，各灌注口安排4名操作人員負責接管、拆管、堵塞排氣孔檢查、檢查泵管接頭與弦管的各個焊縫等。

(2)灌注混凝土前，組織指揮和操作人員進行技術交底，使每人明確自己的崗位職責和質量職責，確保技術要求的貫徹執行。

(3)派人員到混凝土攪拌站監督督促混凝土的供應，與現場密切保持聯系，根據現場的需用量及時進行供應。

(4)在輸送泵現場，派專人對混凝土運輸車進行調度指揮，保證運輸車進出場暢通。

(5)現場準備土工布及高壓水泵，混凝土澆筑完成后，及時覆蓋灑水降溫，防止太陽暴曬和混凝土水化熱使鋼管拱溫度過高造成拱肋漲裂。

(6)應急措施：為保證頂升混凝土的順利進行，避免設備故障及混凝土堵管現造成的質量隱患，場備用1臺地泵、20 m進料管、兩套截止閥、氣割及焊機等，一旦出現堵管，馬上重新割口，安裝進料口繼續壓漿。

4 結 論

本方案對襄陽長征東路跨清河橋鋼管拱頂升混凝土施工過程進行了分析，認為該技術保證了工程的質量，取得了良好的效果。

通過該工程的施工，我們有兩點體會。

(1)良好的工作性能是保證灌注施工正常進行的關鍵。

(2)在制定鋼管滬寧圖灌注施工工藝時，混凝土灌注過程要做到均勻連續，同時要做好施工監控，以保證工程質量。

[1] 申英桃.淺談無風撐混凝土系桿拱橋的穩定設計[J].河南水利，2004，(1).

[2] 侯志偉.大跨度拱橋中鋼管混凝土應用的探討[J].黑龍江交通科技，2011，(9).

[3] 孫潮，楊亞林，陳寶春.鋼管混凝土三跨連續下承式剛架系桿拱靜力性能分析[A].中國鋼結構協會鋼-混凝土組合結構分會第十次年會論文集[C].2005.

Ascending concrete construction technique with steel tube concrete tied arch

WANG Xiao-bo

(Shanghai Municipal Bureau of China Railway Engineering Co., Ltd，.Shanghai 200333，China)

Combining with the actual construction, the paper summarizes and analyzes the properties of concrete construction technique with steel tube concrete tied arch. The actual construction accumulates rich experience and engineering data. We hope to provide references for other engineering constructions.

steel tube;concrete tied arch;concrete;construction

2015-12-25

王小波(1974-)，男，湖北襄陽人，工程師，主要從事道路、橋梁、隧道土建施工研究。

U445

C

1008-3383(2016)02-0058-02