关键词：高原高寒地区；钢管拱；混凝土施工技术；特大桥
0引言
高原严寒地区施工环境恶劣，混凝土施工技术应用中应结合实际项目需求，按照混凝土施工技术规范，在实际施工开始前，要针对整体项目施工需求，提出钢管拱内混凝土施工技术方案，如施工组织机构、施工进度、施工劳动力配置及施工机械设备计划等。下面将重点从高原高寒地区钢管拱内混凝土施工技术流程、施工质量控制等方面进行分析，供参考。
1工程概况
拉萨至林芝铁路是西藏自治区对外运输的关键路线，其间由于高原地势不平，加上水系丰富，为跨越障碍，特大桥项目建设很有必要。本项目以LLZQ-4标段藏木雅鲁藏布江特大桥为研究对象，此双线大桥全长525.1m，全桥孔跨布置为（39+32）m连续梁+384m（主梁）+（28+34）m连续梁。项目位于水电站库区，山高水流急，施工过程中用水丰富、施工用电需求量大，施工过程中所需要的建筑材料等通过公路运输到桥梁施工现场住址。
2钢管拱管内混凝土施工
2.1钢管拱管内混凝土施工特点分析
拱肋钢管直径达1.6-1.8m，最大顶升高度112m；钢管拱内共需顶升7554m3的C60高强度混凝土，单次单肢钢管最多顶升1013.7m3；钢管拱内设置了内法兰和剪力钉，顶升困难；桥址地处高原气候，设备降效；昼夜温差较大，混凝土工作性能控制难度大；深水高空作业，安全风险高。
2.2施工准备
施工准备环节主要包含原材料的准备、机械设备准备、现场泵车布置、泵管密封性检测、混凝土的泵送试验。其中对于混凝土泵送试验，需要验证混凝土的工作性能是否满足顶升需求。试验技术人员主要对顶升前后的混凝土塌落度、扩展度等技术指标进行分析。
2.3钢管拱管内混凝土施工流程
（1）清洗钢管内壁和布置泵管。在拱顶出浆液的结构处安装水管，开设排渣孔，并将清水注入到钢管结构内部，以达到清洗钢管内壁的作用，直到水流流出后无杂质出现。（2）灌注拱脚钢纤维混凝土。车载泵布置在拱座旁边，断开泵管与阀门的连接，泵送砂浆，润滑管道，泵送润滑完成后，连接泵管和阀门，开始泵送钢纤维混凝土，从上往下灌注，混凝土依靠自重及后续顶升混凝土重力密实。（3）泵送第一段管内混凝土。在钢纤维混凝土灌注完成以后，可使用进浆孔，使用泵送的方式，运输第一级混凝土，达到甭管3m高位置后，启动真空系统，此状态下泵机处于暂停状态，在真空度达到一定使用需求后，选择继续泵送混凝土。（4）泵送第二段混凝土。第一级混凝土距离第二级进浆孔的0.5m时，应停止抽真空，当泵送混凝土达到二级进浆3m时，应启动对应抽真空系统，真空系统操作完毕后，选择二级进浆管继续泵送混凝土。此后持续泵送，第三级、第四级、直到钢管内混凝土灌注完成。当混凝土泵送到拱顶，拱顶出浆孔开始出浆时，暂停泵机和抽真空，拆开真空系统与钢管的连接，真空系统退出，然后继续泵送混凝土。拱顶不断排出浮浆，当管口浮浆排尽，出现良好混凝土时，暂停泵送，静置5分钟，然后再泵送两下，再静置5分钟，当出浆孔无明显气泡或浮浆后，关闭五级进浆管阀门，完成整管泵送。
2.4支撑横梁下弦管结构及吊杆平联管结构内混凝土灌注
在支撑横梁的下部弦管结构中，开设10cm的灌浆孔，并对钢管拱两侧中出现的最高点位置进行出浆管的设计，并通过灌注C60混凝土，实现对混凝土的持续灌注，保持混凝土灌注过程中的连续性。当灌浆冒出后，需要及时排出混凝土，并暂停泵送，静置5min。然后再选择泵送两下，当浆管结构无明显气泡或者浮浆后，需要关闭对应的进浆管阀，以完成下弦管内的泵送。平联管内混凝土采用泵送的方式完成灌注，因单个平联管方量较小，平联管仅开设一个φ125mm灌注孔，混凝土通过漏斗灌入管内并采用振捣棒振捣。
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2.5混凝土顶升过程注意事项
（1）在拱顶位置布置对应的抽真空作业机械设备，使用前需检查设备是否完好，并按照作业要求选择进行抽空试验。截止阀和漏浆阀关闭后，打开抽真空阀门，启动真空泵体进行抽真空，3名试验员观察负压表并每隔1分钟记录一次，确定钢管内能达到-0.06Mpa以上的真空度，并检查整个管道和设备的密封性。（2）将混凝土运输到现场，并对每车的混凝土的扩展度进行分析，对相应含气量等工作性能进行检测并研究，及时的记录数据。抽取对应车内混凝土结构入模前的扩展度分析，做好监测记录。（3）混凝土灌注顶升过程中，若泵机泵压超过26MPa，应停止泵送，查找泵压过高原因，若不能通过加固泵管等措施降低泵压，则拆除本级进浆管，自备用进浆口继续顶升。（4）混凝土灌注顶升过程中，全程对钢管线型标高进行监测并记录，最后与设计理论数据进行对比分析。（5）混凝土施工过程中，应进行抽样，留置试件，测试其抗压强度与自生体积变形。（6）混凝土泵送过程中为防泵管堵塞和爆裂，在现场配备一套同种规格的备用泵管在旁，泵管一旦堵塞，则马上采用锤击法确定堵塞部位后，关闭止回阀，拆下发生堵塞泵管，选择相应规格的备用泵管，用水湿润内壁后安装，开启截止阀，继续进行施工。（7）在每个进浆管旁边布置水管和相应的抽水泵，及时进行清洗。在第三段和第四段拱间的出浆孔下放挂置出1m3储浆筒，以免污染雅江。（8）拱顶的布置一个2m3的储浆筒，以备混凝土进行真空机中或掉入雅江中。
3施工过程中安全质量控制措施
3.1施工组织保障
（1）加强混凝土施工的顶升准备工作，完善工作流程，根据每根管内的顶升泵布置相应备用管道，并根据进浆的匹配度，在顶升甭管出现相应问题后及时的采取继续顶升的措施。（2）对应搅拌站、地泵、混凝土运输车等设备应满足实际生产、施工作业需求，保证持续顶升不间断。（3）合理调配施工技术人员，保证施工技术人员具备良好的精神状态，合理安排施工技术人员倒班施工，做好混凝土供应准备。（4）泵送砼应连续进行，尽量避免停泵，当砼量供应不足时宜低速泵进，以免中断；混凝土顶升过程中泵机压力控制在25Mpa以内，如超过压力需分析原因，有必要时可洗盘重新开盘。
3.2施工技术质量保障
控制好原材料的供应稳定性，不同批次的水泥应保证砂石料的存储，如含水量、含泥量等要满足使用需求。每根钢管拱顶升过程中试验人员需现场检查混凝土性能，满足要求方可泵送顶升。砼拌制时各种原材料要计量准确，搅拌要均匀，搅拌时间不得少于123s，不合格砼严禁进入泵机；砼泵送顶升时，两岸拱上均应由专人负责砼压送位置检查，确保两岸对称同步加载，其相差量应控制在2米以内。
3.3施工监测监控
一是保证拱肋高精度合龙，二是使成拱线形顺畅、美观，满足设计及相关规范的要求；成拱的线形与结构内力分布也有密切的关系，通过施工线形监控，使成型结构受力合理。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高差。
4结束语
综上所述，高原高寒地区，特大桥建设一是为了跨越障碍，二是为了提升交通出行效率，加强地区间的紧密联系。因此特大桥在高原高寒地区的建设至关重要。从理论上分析，其需要根据工程项目具体施工环境，制定出可行性高的施工技术方案，主要对钢管拱内混凝土的灌注施工进行分析，保证灌注施工质量，加强施工过程中的质量保证。
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论文作者: 田小光
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第22期
论文发表时间:2020/4/3
标签：混凝土论文; 钢管论文; 泵管论文; 拱顶论文; 高原论文; 过程中论文; 真空论文; 《建筑实践》2019年38卷第22期论文;