結(jié)合工程實(shí)例探析鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)

1、結(jié)合工程實(shí)例探析鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)摘要：鋼管混凝土拱橋是我國近年來橋梁建設(shè)發(fā) 展的新技術(shù),具有自重輕、強(qiáng)度大、抗變形能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，是 大跨度拱橋的一種比較理想的結(jié)構(gòu)形式。隨著跨徑的增大， 鋼管本身的架設(shè)難度也越來越大。本文結(jié)合武漢軌道交通工 程一號(hào)線工程實(shí)例，對(duì)跨江岸貨場槽形梁拱組合橋鋼管拱施 工技術(shù)進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：武漢某工程；鋼管拱施工；技術(shù)要點(diǎn)abstract： the cfst arch bridge is a new bridge building technology development in china in recent years has the advantage

2、s of light weight, high strength, strong resistance to deformation, it is an ideal structural form of large span arch bridge with the span in creasing, the erection of steel pipe is more and more difficuit. this combination of wuhan rail transit project line 1 example, arch construction techniques d

3、iscussed arch bridge of steel tube to cross the river yard trough girder.key words： an engineering in wuhan； st eel tube archconstruetion； key technology中圖分類號(hào)：u415.6一、工程概況武漢市軌道交通一號(hào)線二期工程跨越江漢鐵路江岸貨 場，由于受地形、地物的限制，采取了盡量降低梁高的槽形 梁結(jié)構(gòu)，主橋采用跨度(49. 9+104. 983+49.9)米預(yù)應(yīng)力混 凝土槽形梁與鋼管混凝土拱組合結(jié)構(gòu)。該橋采用“先梁后 拱”施工方法，即先利用掛籃懸臂

4、灌注槽形梁，槽形梁合龍 后在橋面上架設(shè)支架，拼裝鋼管拱肋，然后灌注拱肋混凝土, 之后安裝和張拉吊桿，使槽形梁和鋼管拱組合起來共同工 作。目前槽形梁正在按施工計(jì)劃有條不紊地施工，邊跨已經(jīng) 合龍，將進(jìn)行鐵砂混凝土配重，然后中跨繼續(xù)懸臂灌注2個(gè) 節(jié)段，預(yù)計(jì)4月6日中跨合龍，即將進(jìn)行鋼管拱的施工。現(xiàn) 主要介紹鋼管拱的工程情況。二、鋼管混凝土施工要點(diǎn)1、混凝土灌注時(shí)間選擇在晚上進(jìn)行，灌注速度不宜過 快，控制在2530m。/h左右，頂升至橫梁底部時(shí)，由于 橫梁內(nèi)部隔板及肋板較多，待表面水份及浮漿從排氣孔中排 出后，使用振搗棒對(duì)邊角位置的混凝土進(jìn)振搗。2、混凝土灌注到橫梁后，關(guān)閉混凝土的進(jìn)料閥門，更 換輸送

5、車進(jìn)行橫梁內(nèi)部混凝土的灌注，將混凝土輸送管從橋 面上拱肋人孔伸入拱肋內(nèi)送料，采用振搗棒進(jìn)行振搗密實(shí)。3、混凝土灌注過程要做到連續(xù)泵送完成，其間不宜停 頓，如果必須中斷，時(shí)間盡量縮短，最多不能超過0. 5h, 否則，由于混凝土在輸送管及鋼管柱內(nèi)停留時(shí)間過長，有可 能導(dǎo)致管內(nèi)混凝土假凝而堵管，造成工程質(zhì)量事故。4、在混凝土澆注過程中，安排人員在拱肋周邊用錘子 敲擊鋼板，以判別拱肋內(nèi)混凝土是否已澆灌密實(shí)。若出現(xiàn) 明顯的空洞時(shí)，如果發(fā)生在拱座正上方，可以臨時(shí)開0161am 排氣孔如發(fā)生在拱肋豎向位置，可采用振動(dòng)棒從上方插入對(duì) 該處進(jìn)行振搗密實(shí)。5、灌注第二層混凝土?xí)r，采用頂升法灌注，當(dāng)灌注至發(fā) 計(jì)盲板

6、位置時(shí)，頂部水分及浮漿先從排氣口排出，當(dāng)排氣 孔及出漿孔有漿排出時(shí)，放慢泵送速度，每次泵送一下，停 頓20s,如此多次反復(fù)，最終排完水和浮漿，排氣管擠出均 勻連續(xù)的混凝土為止。6、管內(nèi)混凝土灌注完成后，關(guān)閉混凝土進(jìn)料閥門拆除 輸送管清洗，2h后可拆除進(jìn)料閥門。24h后，用氣焊割除臨 時(shí)進(jìn)料管，清洗，用孔壁鋼板封焊排漿及排氣孔。7、瀑凝土質(zhì)量檢驗(yàn)及缺陷補(bǔ)強(qiáng)旋工完畢后，管內(nèi)混凝土的澆灌質(zhì)量可以用敲擊拱肋鋼 板的方法初步檢查，對(duì)有異常者，可用超聲波進(jìn)一步檢測。 若發(fā)現(xiàn)管內(nèi)混凝土不密實(shí)，可采用鉆孔壓漿法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng) 缺陷較小時(shí)，壓漿采用無收縮中化一 798環(huán)氧樹脂化學(xué)漿 液(由設(shè)計(jì)提供壓漿參數(shù)和指標(biāo))

7、：當(dāng)缺陷較大時(shí)，壓高標(biāo) 號(hào)環(huán)氧砂漿。壓漿后將鉆孔補(bǔ)焊牢固，并磨平光滑。三、安裝工序1、鋼管拱安裝工藝流程2、鋼管拱現(xiàn)場拼裝胎架鋼管拱拼裝胎架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：、胎架縱、橫向各點(diǎn)標(biāo)高按設(shè)計(jì)給定的線形設(shè)計(jì)。(2)、在胎架上設(shè)置控制點(diǎn)，縱、橫基線和基準(zhǔn)點(diǎn)，以控 制鋼管拱及節(jié)段的位置及高度，確保各部尺寸和立面線形。 胎架外設(shè)置獨(dú)立的放樣縱橫基線、基點(diǎn)，以便隨時(shí)對(duì)胎架進(jìn) 行檢測。、現(xiàn)場胎架應(yīng)滿足鋼管拱焊接和安全的要求。在施工過程中，嚴(yán)格按照施工工藝執(zhí)行拼裝方法及焊接 順序，焊接接頭的布置方位，反變形的調(diào)整。焊接必須保證 溫度在5工以上，相對(duì)濕度不大于80%,焊接時(shí)盡量采用平 焊，避免仰角焊，盡量采用平

8、位焊或船形焊。焊接順序從兩 端由雙人從兩側(cè)對(duì)稱同時(shí)施焊防止變形。根據(jù)設(shè)計(jì)板厚的情 況和設(shè)計(jì)接頭形式編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書。3、焊縫檢驗(yàn)、焊縫及產(chǎn)品的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。(2) 、焊縫的外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量滿足規(guī)范要求，不得有 裂紋、未熔合、焊瘤、夾渣、未填滿弧坑等缺陷。(3) 、不合格的焊縫經(jīng)報(bào)工程師同意修補(bǔ)后方能進(jìn)行修 補(bǔ)，修補(bǔ)次數(shù)不宜超過兩次，若第二次返修后仍不合格，應(yīng) 查明原因，報(bào)工程師批準(zhǔn)后方可進(jìn)行第三次返修。經(jīng)返修的 焊縫應(yīng)隨即打磨勻順，并按原質(zhì)量要求復(fù)檢，對(duì)環(huán)、縫形接 口焊縫，其修補(bǔ)部位應(yīng)檢查。焊縫缺陷修補(bǔ)辦法按表下列表 執(zhí)行。、鋼管拱焊縫缺陷修補(bǔ)辦法四、拱肋混凝土的

9、灌注根據(jù)設(shè)計(jì)拱肋混凝土采用泵送頂升法，弦管混凝土采用 一級(jí)泵送、綴板內(nèi)混凝土采用二級(jí)泵送。每棉拱肋上下弦管 各設(shè)隔倉板1處，腹板內(nèi)設(shè)隔倉板3處。1、混凝土制備本橋管內(nèi)混凝土設(shè)計(jì)為c50微膨脹混凝土，管內(nèi)混凝土 為便于澆筑，要求坍落度大，和易性好，且不泌水不離析。 同時(shí)為充分發(fā)揮鋼管套箍作用，要求混凝土的收縮率小，填 充飽滿。為滿足混凝土強(qiáng)度和坍落度、和易性要求，常采用減水 劑和高效減水劑，以降低用水量，減小水灰比，增大混凝土 流動(dòng)性，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。本次混凝土制備中采用 武漢格瑞林建材科技股份有限公司高效減水劑。其減水和分 散作用較大，引氣性不大，適宜于配置高強(qiáng)混凝土。為保證管內(nèi)混凝土

10、的密實(shí)性，減小混凝土收縮系數(shù)和孔 隙率，在混凝土中加入膨脹劑。為改善混凝土性能，降低干 縮變形和水化熱，減水水泥用量，鋼管混凝土的管內(nèi)混凝土 還摻入粉煤灰。由于粉煤灰顆粒很小，填充于混凝土的部分 氣孔和毛細(xì)孔管，可改善混凝土組成的顆粒級(jí)配，增加致密 性；粉煤灰的球形顆粒的滾珠作用可改善混合料的可澆筑 性，從而可進(jìn)一步減少用水量。粉煤灰中的活性氧化硅和活 性氧化鋁能和水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣起二次水化反應(yīng)，生 成不溶性的膠結(jié)性能更佳的水化硅酸鋁凝膠，增強(qiáng)硬化混凝 土的密實(shí)性且改善其抗侵蝕、水腐蝕能力。2、泵送頂升法工藝泵送頂升法基本原理鋼管混凝土拱橋鋼管內(nèi)的混凝土采用泵送頂升澆灌法。 泵送頂升法是

11、在鋼管拱腳部接近地面適當(dāng)位置處開壓注孔 并將設(shè)有閘閥的鋼管進(jìn)料口與泵管相連，混凝土在泵壓力作 用下，由下而上頂升，靠自重?cái)D壓密實(shí)充填管腔，與鋼管共 同工作。泵送準(zhǔn)備工作對(duì)進(jìn)場的設(shè)備、材料進(jìn)行檢查，保證質(zhì)量和足夠的數(shù)量, 操作人員必須進(jìn)行工作前的演練，同輸送泵進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車， 施工用電采用雙回路供電或備發(fā)動(dòng)機(jī)組。輸送泵選型泵送混凝土前，要進(jìn)行混凝土輸送泵的選型。應(yīng)根據(jù)泵 送高度、距離、輸送速度計(jì)算最大泵送壓力及泵送功率，確 定選用輸送泵的型號(hào)規(guī)格，與之相匹配的混凝土拌和設(shè)備。 混凝土輸送泵應(yīng)當(dāng)性能可靠，保證能連續(xù)灌注，且備有備用 泵；輸送泵的額定揚(yáng)程應(yīng)大于1.5倍灌注頂面高度；輸送泵 的出口泵壓不

12、宜超過規(guī)范要求，以免鋼管被壓裂；輸送泵的 額定速度滿足下式要求v21.2q/t式中，v-輸送泵的額定速度（m3/h）；t-混凝土終凝時(shí)間（h）；q-要求灌注的混凝土方量（m3）。我部c50膨脹混凝土的終凝時(shí)間為7小時(shí)，一次灌注c50 膨脹混凝土的最大方量為100 m3,采用兩臺(tái)輸送泵同時(shí)開始 灌注，每臺(tái)輸送泵要求灌注的混凝土量為50 m3。則要求選 用輸送泵的額定速度21.2*50/7=8.6 m3/ho為確保膨脹混凝土的質(zhì)量，結(jié)合現(xiàn)場位于武漢租用輸送 泵比較方便等實(shí)際情況，選用三一重工hbt60a型拖式混凝 土泵，其最大理論輸出梁為60立方米/小時(shí)，最大泵送混凝 土壓力為10. 6mpva,

13、最大水平輸送距離1000米，最大垂直輸送距離為150米，電動(dòng)機(jī)功率為75kw,完全可以滿足要求。 拱肋對(duì)稱施工配備兩臺(tái)，另外施工現(xiàn)場放置一臺(tái)備用。泵送工藝影響管內(nèi)混凝土灌注質(zhì)量的因素主要是泵送混凝土的 配合比設(shè)計(jì)以及泵送工藝的設(shè)計(jì)。合理的泵送工藝設(shè)計(jì)是混 凝土灌注質(zhì)量的重要保證之一。泵送工藝主要有以下流程： 清洗管內(nèi)油污一濕潤內(nèi)壁f安裝壓注頭和閘閥一泵送高標(biāo) 號(hào)砂漿f泵送壓注管內(nèi)混凝土一拱頂排漿孔振搗混凝土f 關(guān)閉壓注口處閘閥一拆除閘閥完成泵送。五、吊桿施工吊桿造價(jià)在全橋造價(jià)中件占很小的比例，然而它卻是影 響結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵構(gòu)件。本橋吊桿順橋向間距8米，全橋共 設(shè)11對(duì)吊桿，吊桿采用pes(fd

14、)7-37型低應(yīng)力防腐拉索(平 行鋼絲索)，外套復(fù)合不銹鋼管，配套使用lzm7-37型冷鑄 墩頭錨，吊桿上端穿過拱肋，錨于拱肋上緣張拉底座，下端 錨于吊桿吊桿橫梁下緣固定底座。5. 1施工工藝流程 備料一安裝下端螺母一牽引上 端錨頭張拉上錨頭擰緊螺母定位張拉吊桿 安裝減振器及防水罩-> 錨頭防護(hù)5.2施工操作要點(diǎn)5.2.1設(shè)置牽引機(jī)構(gòu)、穿吊桿。吊桿安裝時(shí)，首先設(shè)置 牽引機(jī)構(gòu)；擰出吊桿上端螺母，裝到拱上待穿吊桿的預(yù)留孔 道槽內(nèi)；啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，將牽引鋼絲繩由待穿吊桿的拱上預(yù)留 孔道放下；將牽引繩的連接頭與吊桿上端的錨杯連接起來； 再啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，緩慢將吊桿牽引向上，穿出拱肋預(yù)留孔道， 擰上端螺母；最后卸下牽引連接頭，気成初步安裝。依次將 所有吊桿裝上。5.2.2調(diào)節(jié)標(biāo)高。5. 2. 3張拉吊桿。根據(jù)設(shè)計(jì)分次張拉吊桿。5. 2.4在拱肋的吊桿預(yù)留孔道下端和橫梁的吊桿預(yù)留孔 道上端安裝減振塊。5. 2.5吊桿及錨頭防護(hù)。防