系桿拱拱肋混凝土壓注施工技術摘要】本文以新建鐵路跨疏港高速公路特大橋1-64米系桿拱橋為實例，介紹了拱肋混凝土頂升壓注施工工藝、施工注意事項、關鍵控制點、測量控制和質量檢測方法等。【關鍵詞】系桿拱；拱肋；混凝土壓注1工程概況跨疏港高速公路特大橋以1-64米系桿拱上跨高速公路，施工采用先梁后拱法，呈提籃式。拱肋橫截面采用啞鈴形鋼管混凝土等截面，拱管內灌注C55補償收縮混凝土，鋼管拱焊接完成壓注拱肋中的微膨脹混凝土，拱肋之間的橫撐亦填筑混凝土。鋼管拱肋中心不含拱腳總弧長69.286m，鋼管拱肋長為69.286m，拱肋混凝土共計114m3；橫撐單根長為6.7m，混凝土共計7.1m3；斜撐單根長為5.78m，混凝土共計4m3,拱肋壓漿混凝土總共為125.1m。2施工準備2.1組織技術人員、作業人員進行詳細的交底，對各班組進行工作劃分，要求所有人員必須服從指揮安排，做好協同配合。2.2施工前組織人員進行混凝土泵管的接、拆訓練，保證在施工中每個接口的接、拆在規定的時間內完成；按配合比要求備齊所有原材料，進行混凝土配合比的設計和試壓注；砼壓注前在拱腳、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L等位置做好測量標記，提前進行初始數據的測量。2.3所有砼原材料提前準備充足，進場時須附出廠合格證，自檢合格后方可使用。2.4為保證混凝土能充滿鋼管，密實，混凝土必須具有無收縮補償的性能。要求混凝土在不加振搗的情況下自密實成型，并具有低氣泡、高流動性，坍落度要求180-220mm。碎石應稍微呈懸浮狀態，不能下沉，防止離析。要求混凝土具有延后初凝的性能，5天強度最好可以達到54MPa（800%）。2.5在鋼管拱肋上安裝供水管，為泵送前濕潤沖洗泵管和拱肋鋼管之用。2.6施工前，將拱肋頂面的標志點標識清楚，拱肋頂面的標志點從低端壓注孔位置對稱用紅油漆標識于拱肋上。3鋼管混凝土頂升壓注3.1鋼管混凝土泵送頂升施工工藝流程開設排漿口T焊接進料短管T布設輸送泵管T壓注清水濕潤輸送泵管T泵送高標號砂漿T對稱泵送C55微膨脹混凝土T對拱頂排漿孔處混凝土振搗T關閉防回流截止閥T清洗泵管完成泵送。3.2泵送壓注的灌注孔、泄水孔及排氣孔的布置吊裝前應在拱肋上焊接拱肋混凝土灌注管、排氣管及冒漿孔，單側單根拱肋上弦管、下弦管、腹板各設置1個灌注孔、1個備用孔，于拱肋中心線對稱設置在拱肋管壁內側。在拱肋高端側面設?200mm的排氣孔，孔管朝上，排氣管排出含有石子的新鮮混凝土時，插入?50振動棒進行振搗。泄水孔設在拱管的最低點，設?50mm孔，先用木塞堵住，砼壓注前先壓注清水進行清洗，清洗的水通過泄水管排出，砼壓注前將泄水管焊接封堵。鋼拱肋開孔前先放好樣，施工時將切割鋼板編號，并保存好，鋼管壓注砼施工完成后，將開孔補焊好。3.3安裝焊接拱腳進料短管，開拱頂排漿口壓注預埋管采用內徑①200啞的鋼管。位于距拱腳0.9m（沿弧方向）處，與拱切線成30度交角，同時伸入弦管內部分切割成向上的斜口。壓注預埋管伸入弦管內長度：斜口上部為1m。拱頂排漿管：上弦為①200啞的鋼管，下弦、腹板為200mm鋼管內套①32啞鋼管。上弦管傾斜45°向上，下弦管、腹板位于拱側面，設彎管向上。壓注預埋管與排漿管均伸入弦管開口，并與弦管沿圓周牢固焊接。3.4泵管的布置砼壓注前，將與拱肋連接的地泵管連接、固定好。在上弦管砼壓注完成后，在壓注下弦管砼的時間間隔內將上弦管的地泵管拆除、清洗后再連接到下個壓注孔上。在每個拱肋壓注孔處設置一個止流閥，處理管路堵塞或砼壓注完成時防止混凝土回流。所有泵管利用清水進行水密性試驗。泵管采用直徑125mm高壓管，在壓注孔的位置及管道線路上，對管道進行焊接固定。在泵管對接前，仔細檢查管內壁清潔，接頭和密封圈的完好。對接后，對輸送管逐節檢查。3.5安裝防回流截止閥混凝土壓注前，在進料短管上設置防回流閥。泵送砼前將膠墊和壓板用螺釘安裝好。砼泵送施工中要隨時檢查防回流截止閥狀態。砼泵送完成2d后，擰開螺釘，進行拆卸。3.6泵管水密試驗及管內廢渣清除泵送混凝土前將壓漿管上的止流閥打開，在輸送泵料斗內裝清水泵送，檢查泵管漏氣現象。用清水注入鋼管，完全清洗，由拱腳段的排水孔排出。3.7泵送砂漿在泵送混凝土之前泵送2m3水泥漿潤泵管及壓漿管。3.8泵送C55微膨脹混凝土拱肋采取全跨度從兩側拱腳處對稱連續澆筑，在混凝土初凝前全部完成。按如下步驟：混凝土拌制時各種組成材料應計量準確。泵送混凝土拌制時，應有專門人員值班。混凝土無離析泌水現象發生。拱肋混凝土由高壓固定泵自拱腳壓注管自下而上灌入拱肋。開始泵送時，泵機處于低速壓送狀態，注意觀察泵壓力情況，壓送順利后提高壓送速度。泵送混凝土的壓送頂升連續進行，避免停泵。兩側泵送混凝土時壓注速度要協調一致，保證兩側拱肋進料方量保持一致，兩側壓注長度相差不大于1m。當灌注過程發生堵管時，先用混凝土輸送泵的反泵功能疏通。單片拱肋鋼管混凝土泵送時，應嚴格遵循拱肋兩邊對稱的要求，以保證兩端混凝土頂升速度同步對稱。當排漿孔有漿排出時，放慢泵送速度，每泵一下停一下，人工配合用振搗棒振搗，使多余的氣體和漿液排出，直到干凈混凝土溢出為止，然后穩壓，關閉防回流截止閥。泵送過程中，每次混凝土各取4組試件，當拱肋混凝土強度達到設計強度后，用超聲波對拱肋混凝土的密實情況進行檢查。壓注時，在拱腳、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L等位置監測拱肋線型的變化。利用支架平臺在拱頂處放置儲料桶，出漿孔混凝土利用軟管導入其內。在排氣孔冒出混凝土后，由兩側地泵交替施壓，使最上部混凝土左右擺動。3.9清洗設備及封堵壓、排漿孔清洗、拆除輸送泵管，待混凝土檢測完成后，割掉外露部分并用原鋼板復原封度焊接。3.10施工關鍵控制點拱肋混凝土灌注必須連續進行。灌注混凝土時要求縱向對稱進行。拱肋單片泵送時確保單側上、下弦拱內混凝土在混凝土初凝前完成。拱肋混凝土強度達到設計強度的100%后，檢查拱肋混凝土是否密實，采用超聲波檢測。鋼管拱內混凝土檢測合格后，拆除鋼管拱肋上的灌注孔、排氣孔。切割、焊接時，需做好降溫處理，孔封閉應焊接平整光滑。在施工前必須對輸送泵、混凝土拌和設備等進行全面檢修和維護。輸送泵應盡量靠近壓注口布置，以減少泵管長度和彎管的使用。混凝土外加劑參量控制準確，混凝土應具有良好的和易性、可泵性、流動性和補償收縮能力。在鋼管混凝土壓注過程中加強應力及變形的觀測。4測量控制4.1鋼管內混凝土達到標高的測量對混凝土已達到的標高進行測量，以控制兩側的對稱加載。攪拌樓設專人記錄拌和的混凝土盤數，使兩側灌注速度相同。利用拱肋上錨箱的對稱性，拱上控制人員用錘敲擊鋼管，憑聲音判斷混凝土已達到的位置，并用對講機與相關人員聯絡，判斷兩側混凝土的對稱性。當兩對稱半跨的進度差超過1m時，進度快的一側應暫停泵送，等到進度滿足要求后再進行。4.2拱肋軸線偏位測量利用全站儀和拱肋軸線上緣貼反光膜進行拱肋軸線偏位測量。每根鋼管在灌注混凝土前、灌注至混凝土量1/2時、完成時、完成24h時，共4個工況進行測量，并做好記錄。拱肋軸線觀測采用對拱腳、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L處對應拱肋軸線上緣共9個斷面鋼管貼反光膜進行觀測。4.3拱肋標高測量標高測量目的在于掌握混凝土灌注過程中拱肋標高變化情況，特別在灌注至1/2數量前后拱頂的上升和1/2半跨附近拱肋的下沉情況。利用全站儀和拱肋軸線上緣貼反光膜進行觀測標高。每根鋼管在灌注混凝土前、灌注至混凝土量1/2時、完成時、完成24h時，共4個工況進行測量，并做好記錄。5鋼管混凝土質量檢測方法及補強待拱肋混凝土強度達到設計強度的100%后并確保砼收縮穩定后，檢