茶林坪大桥钢管混凝土灌注施工方案.docx

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茶林坪大桥钢管混凝土灌注施工方案

乌江彭水电站库区

编制：

颜丙学

复核：

朱宏伟

审核：

黄钦洪

重庆市渝通公路工程有限责任公司

茶林坪乌江大桥项目部

2011年9月1日

钢管砼灌注施工方案

一、设计要求

设计采用早强、缓凝、微膨胀C50砼，以泵压法自拱脚向拱顶按设计的压筑顺序灌注管梁砼，砼工作性能指标为：

要求砼初始坍落度控制在20cm-22cm，初始扩展度55－60cm,4小时坍落度小于4cm,4h扩展度损失小于10cm,初凝时间大于15小时。

3天砼强度达到设计强度的90％。

砼试配成果表（表1-1）

水泥（kg）

砂（kg）

碎石（kg）

硅粉（kg）

膨胀剂（kg）

外加剂（kg）

水（kg）

410

779

935

21.6

43.4

4.9

172

初始扩展度（cm）

初始坍落度（cm）

4小时坍落度（cm）

4小时扩展度（cm）

5d平均强度（Mpa）

28d平均强度（Mpa）

7d限制膨胀率0/00

28d限制膨胀率0/00

二、钢管砼灌注施工工艺

1、钢管砼泵送顶升施工工艺流程

开设排浆孔→焊接进料输送短管→布设输送泵管→人工浇筑进料短管以下区段砼→压注清水湿润输送泵管→泵送高标号砂浆→泵送C50砼→从拱顶排浆孔振捣砼→关闭放回流阀→清洗泵管完成泵送

2、原材料选料

碎石：

采用彭水县黑桃坪产5-25碎石；

砂：

选用湖南岳阳砂；

水泥：

选用52.5#拉法基水泥，

硅粉：

选用四川比恩商贸科技公司，含硅量大于95%，

减水剂：

选用重庆久鑫外加剂有限公司生产。

膨胀剂：

选用重庆久鑫外加剂公司生产。

全桥钢管及拱脚砼所用材料表

水泥（T）

砂（m3）

碎石（m3）

硅粉（T）

膨胀剂（T）

外加剂（kg）

水（kg）

32.8

41.5

50

1.73

3.5

400

13800

3、机械设备的配置

两岸各布设两台50型强制式搅拌机，配料机自动配料，理论搅拌数量为30m3/h，实际搅拌数量按照12m3/h计算，每根钢管砼数量为10m3，即每根钢管灌注时间为1.5h。

砼泵送时采用两台60三一输送泵，两边同时泵送，另外在泵送过程中，防止设备损坏，两岸共增加一台备用输送泵（布置在0#台，若1#台输送泵损坏，采用缆索吊装过岸），输送泵布置在两岸拱座背后。

根据计算在顶升时输送泵出口压力达到13Mpa，工作压力达到16Mpa,输送泵管与输送泵配套，采用直径Ф125mm泵管，泵管数量足够，型号应齐备，接头胶垫圈位置应准确，连接卡箍螺栓必须上紧，泵管应设置足够的支点和悬挂点，不可悬空，特别是弯头处，需切实固定牢固，同时泵管布置应尽量减少弯管的使用。

4、钢管砼泵送方法及操作技术要点

（1）、泵送顺序

钢管砼灌注顺序为:

1-2-3-4（编号见下图）.

八根钢管灌注顺序为：

（先内侧后外侧、下弦后上弦的灌注顺序）下游肋上河下弦→上游肋下河下弦→下游肋下河下弦→上游肋上河下弦→下游肋下河上弦→上游肋下河上弦→下游肋上河上弦→上游肋上河上弦

单根钢管砼泵送施工参数表（表2-1）

位置

砼（m3）

弧长（m）

竖直高度

直线距离

第一泵段

上弦

2.837

40.16

22.339

33

下弦

2.81

39.76

19.48

33

第二备用

泵段

上弦

3.05

43.27

31.63

75

下弦

3.06

43.34

28.77

75

（2）、优化砼配合比设计

拱肋钢管混凝土强度等级要求较高，为充分发挥钢管套箍作用，要求混凝土收缩率小、填充饱满。

为满足混凝土强度、坍落度、和易性要求，采用高效减水剂，以降低用水量，减小水灰比，增大混凝土流动性，提高混凝土强度和耐久性。

同时为保证管内混凝土的密实性，减小混凝土收缩系数和孔隙率，在混凝土中加入膨胀剂，以补偿混凝土的收缩，改善混凝土的孔隙结构，提高混凝土的自密实度。

即选定早强、缓凝、低泡、高流动和自密实的混凝土配合

（3）、施工准备

1、施工前组织大范围的技术交底，由有关技术人员做详细

的技术交底，使参加砼泵送的所有人员心中有数，施工操作时得心应手。

2、各种原材料特别是砼外加剂、膨胀剂应准备充足，

应提前按照每盘砼的使用量进行称量分包，进场时候需附技术证明和出厂合格证，进场后，实验室应予抽检，合格后方可使用。

3、在钢管拱肋上安装供水管，以做施工时砼降温，拱

顶冒出砼的冲洗及泵送前主管内腔的湿润及冲洗清渣之用。

4、砼泵送前，现场各种机械设备特别是拌和机、输送

泵、配料机进行全面检查和维修。

⑤、施工前，将拱肋顶面的标志点标示清楚，方便砼泵送时准确判断砼顶面上升高度。

⑥、随着砼在管内上升，管内的空气密度将不断增大，为减少空气压力，在每段钢管顶面开设一小孔排气，待砼顶升至此处时封闭。

（4）、灌注进料短管口至拱脚截面间的砼

该区段砼直接采用输送泵输入，插入式振捣器振捣，灌注完成后，顶层砂浆需排除，砼灌注后顶面比进料短管口底40-50cm，以免后续钢管砼泵送时集料分离，堆在钢管仓脚内的边角，造成砼不密实、蜂窝、麻面等质量问题。

（5）、开拱顶排浆口，安装焊接进料短管

单根弦管仅在拱顶对半分为两个隔仓，进料短管与拱轴线夹角30度，夹角越小，泵送阻力越小，对钢管壁的冲击力越小。

在拱顶隔仓板两侧设置排浆管，排浆管直径为140mm，即大于2倍的粗骨料最大粒径，以免排浆时粗集料堵在排浆管，多余的浆液和气体排不出，排浆管高度为150cm。

在砼灌注前，应在进料短管上设置防回流闸板阀，并对短管与弦管的焊接做加劲处理。

（6）、泵管水密实验及弦管内废渣清除

泵送砼前将进料短管上的闸阀关闭，在输送泵料斗内装满清水泵送，检查泵管是否有漏气现象，另外，用清水从拱顶排气管注入，对弦管内所有废渣及锈迹完全清除，并由拱脚位置的排渣孔排除，清洗完后封闭排渣孔。

（7）、泵送高标号砂浆

在泵送砼前先泵送2m3高标号砂浆，主要作用是湿润管道减少泵送阻力。

（8）、泵送C50微膨胀砼

①、砼搅拌时各种组成材料应计量准确，每盘净搅拌时间不得少于2min。

②、泵送砼搅拌时，实验室应有专门人员值班，并随时根据集料含水量等施工条件的变化调整砼施工配合比。

③、砼出料时塌落度须大于24cm,括展度须大于50cm.

④、开始泵送时，泵机应处于低速压送状态，并应注意观察泵的压力和各部件工作情况。

待压送顺利后方可提高到正常压送速度。

5、泵送砼的压送顶升应连续进行。

尽量避免停泵，当

砼供应不足时候，宜降低压送速度，以免中断。

6、当砼压送困难时，泵压升高，管路产生振动时，不

可勉强压送，应对管路检查，并放慢压送速度使泵反转，以防堵塞。

7、压送砼时，料斗应装满砼，在砼压送过程

中，如吸入空气，应立即反泵，将砼抽回到料斗内，待除去空气后，在正转。

8、当输送泵被堵塞时，可用锤敲击管路，找出堵管的管道，

关闭防回流闸阀，待砼泵卸压后拆卸堵管的管道，取出砼堵塞的杂物，并检查其余管路无堵塞后才可接管，重新压送砼时，应打开回流闸阀再进行泵送。

9、砼泵送顶升时，应严格遵循两岸对称的施工要求，

防止一边上升过快引起拱肋纵向振动，可通过砼产量、砼泵送量及敲击检查结果来和标志部位等来判断。

两岸管内砼长度差不大于4米。

必须利用对讲机随时联系，以保证两岸砼顶升速度对称。

10、砼泵送顶升时、应测量拱肋表面温度，如温度过高，

须在拱肋表面覆盖麻袋并浇水降温。

11、当排浆孔有浆排除时，放慢泵送速度，每泵一下需停一

下，并人工配合用竹竿在排浆口抽插，使多余的气体和浆液排除，直至干净砼溢出为止，然后稳压，关闭进料短管上的回流阀，防止砼回流。

12、砼泵送时应严格按照设计要求的顺序进行。

（9）、清洗设备及封堵排浆、进料口

清洗、拆除输送泵管、待砼泌水停止后，割掉进料短管并用原割钢板封堵排浆、进料口，以防雨水进入，并防止碳化反映。

（10）、砼密室度检查

管内砼泵送完成两个月后，对砼与钢管的密室情况进行检查。

检查方法有三种：

1、锤击敲打，可探明部位；

2、钻小孔取样，采用磁力电钻，钻孔直径Ø22mm;

3、超声波无损检测，如发现砼未完全压满压实，可采用

钻孔压浆填充密实。

三、拱肋挠度变形及横向偏位控制

拱轴线的形状直接影响主拱截面内力的分布和大小，除竖向挠度值外，还需控制拱肋的横向偏移值和对称点的高差。

在混凝土灌注过程中，如果先灌注的混凝土强度没有达到一定强度值（相对每条拱肋），就进行下一根钢管混凝土灌注，此时先灌注的混凝土没有共同参与受力。

这样会大大增加钢管应力及最终挠度，因此，必须按照上根钢管混凝土强度达到设计90%时，才能灌注下根钢管混凝土。

由于本桥上下游拱肋为平行拱肋，混凝土灌注顺序采用上下游拱肋交替进行，能够有效的控制拱肋轴线。

重庆市渝通公路工程有限责任公司

茶林坪乌江大桥项目部

2011年9月1日