中铁十四局集团第四工程有限公司，山东济南250002
【摘要】本文以新建铁路跨疏港高速公路特大桥1-64米系杆拱桥为实例，介绍了拱肋混凝土顶升压注施工工艺、施工注意事项、关键控制点、测量控制和质量检测方法等。
【关键词】系杆拱；拱肋；混凝土压注
1工程概况
跨疏港高速公路特大桥以1-64米系杆拱上跨高速公路，施工采用先梁后拱法，呈提篮式。拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土等截面，拱管内灌注C55补偿收缩混凝土，钢管拱焊接完成压注拱肋中的微膨胀混凝土，拱肋之间的横撑亦填筑混凝土。钢管拱肋中心不含拱脚总弧长69.286m，钢管拱肋长为69.286m，拱肋混凝土共计114m³；横撑单根长为6.7m，混凝土共计7.1m³；斜撑单根长为5.78m，混凝土共计4m³，拱肋压浆混凝土总共为125.1m。
2施工准备
2.1组织技术人员、作业人员进行详细的交底，对各班组进行工作划分，要求所有人员必须服从指挥安排，做好协同配合。
2.2施工前组织人员进行混凝土泵管的接、拆训练，保证在施工中每个接口的接、拆在规定的时间内完成；按配合比要求备齐所有原材料，进行混凝土配合比的设计和试压注；砼压注前在拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L等位置做好测量标记，提前进行初始数据的测量。
2.3所有砼原材料提前准备充足，进场时须附出厂合格证，自检合格后方可使用。
2.4为保证混凝土能充满钢管，密实，混凝土必须具有无收缩补偿的性能。要求混凝土在不加振捣的情况下自密实成型，并具有低气泡、高流动性，坍落度要求180-220mm。碎石应稍微呈悬浮状态，不能下沉，防止离析。要求混凝土具有延后初凝的性能，5天强度最好可以达到54MPa（800%）。
2.5在钢管拱肋上安装供水管，为泵送前湿润冲洗泵管和拱肋钢管之用。
2.6施工前，将拱肋顶面的标志点标识清楚,拱肋顶面的标志点从低端压注孔位置对称用红油漆标识于拱肋上。
3钢管混凝土顶升压注
3.1钢管混凝土泵送顶升施工工艺流程
开设排浆口→焊接进料短管→布设输送泵管→压注清水湿润输送泵管→泵送高标号砂浆→对称泵送C55微膨胀混凝土→对拱顶排浆孔处混凝土振捣→关闭防回流截止阀→清洗泵管完成泵送。
3.2泵送压注的灌注孔、泄水孔及排气孔的布置
吊装前应在拱肋上焊接拱肋混凝土灌注管、排气管及冒浆孔，单侧单根拱肋上弦管、下弦管、腹板各设置1个灌注孔、1个备用孔，于拱肋中心线对称设置在拱肋管壁内侧。
在拱肋高端侧面设φ200mm的排气孔，孔管朝上，排气管排出含有石子的新鲜混凝土时，插入φ50振动棒进行振捣。
泄水孔设在拱管的最低点，设φ50mm孔，先用木塞堵住，砼压注前先压注清水进行清洗，清洗的水通过泄水管排出，砼压注前将泄水管焊接封堵。
钢拱肋开孔前先放好样，施工时将切割钢板编号，并保存好，钢管压注砼施工完成后，将开孔补焊好。
3.3安装焊接拱脚进料短管，开拱顶排浆口
压注预埋管采用内径Φ200㎜的钢管。位于距拱脚0.9m（沿弧方向）处，与拱切线成30度交角，同时伸入弦管内部分切割成向上的斜口。
压注预埋管伸入弦管内长度：斜口上部为1m。
拱顶排浆管：上弦为Φ200㎜的钢管，下弦、腹板为200mm钢管内套Φ32㎜钢管。上弦管倾斜45°向上，下弦管、腹板位于拱侧面，设弯管向上。
压注预埋管与排浆管均伸入弦管开口，并与弦管沿圆周牢固焊接。
3.4泵管的布置
砼压注前，将与拱肋连接的地泵管连接、固定好。在上弦管砼压注完成后，在压注下弦管砼的时间间隔内将上弦管的地泵管拆除、清洗后再连接到下个压注孔上。在每个拱肋压注孔处设置一个止流阀，处理管路堵塞或砼压注完成时防止混凝土回流。所有泵管利用清水进行水密性试验。
泵管采用直径125mm高压管，在压注孔的位置及管道线路上，对管道进行焊接固定。在泵管对接前，仔细检查管内壁清洁，接头和密封圈的完好。对接后，对输送管逐节检查。
3.5安装防回流截止阀
混凝土压注前，在进料短管上设置防回流阀。
泵送砼前将胶垫和压板用螺钉安装好。
砼泵送施工中要随时检查防回流截止阀状态。
砼泵送完成2d后，拧开螺钉，进行拆卸。
3.6泵管水密试验及管内废渣清除
泵送混凝土前将压浆管上的止流阀打开，在输送泵料斗内装清水泵送，检查泵管漏气现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆用清水注入钢管，完全清洗，由拱脚段的排水孔排出。
3.7泵送砂浆
在泵送混凝土之前泵送2m³水泥浆润泵管及压浆管。
3.8泵送C55微膨胀混凝土
拱肋采取全跨度从两侧拱脚处对称连续浇筑，在混凝土初凝前全部完成。按如下步骤：
混凝土拌制时各种组成材料应计量准确。
泵送混凝土拌制时，应有专门人员值班。
混凝土无离析泌水现象发生。
拱肋混凝土由高压固定泵自拱脚压注管自下而上灌入拱肋。开始泵送时，泵机处于低速压送状态，注意观察泵压力情况，压送顺利后提高压送速度。
泵送混凝土的压送顶升连续进行，避免停泵。
两侧泵送混凝土时压注速度要协调一致，保证两侧拱肋进料方量保持一致，两侧压注长度相差不大于1m。
当灌注过程发生堵管时，先用混凝土输送泵的反泵功能疏通。
单片拱肋钢管混凝土泵送时，应严格遵循拱肋两边对称的要求，以保证两端混凝土顶升速度同步对称。
当排浆孔有浆排出时，放慢泵送速度，每泵一下停一下，人工配合用振捣棒振捣，使多余的气体和浆液排出，直到干净混凝土溢出为止，然后稳压，关闭防回流截止阀。
泵送过程中，每次混凝土各取4组试件，当拱肋混凝土强度达到设计强度后，用超声波对拱肋混凝土的密实情况进行检查。
压注时，在拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L等位置监测拱肋线型的变化。
利用支架平台在拱顶处放置储料桶，出浆孔混凝土利用软管导入其内。
在排气孔冒出混凝土后，由两侧地泵交替施压，使最上部混凝土左右摆动。
3.9清洗设备及封堵压、排浆孔
清洗、拆除输送泵管，待混凝土检测完成后，割掉外露部分并用原钢板复原封度焊接。
3.10施工关键控制点
拱肋混凝土灌注必须连续进行。
灌注混凝土时要求纵向对称进行。
拱肋单片泵送时确保单侧上、下弦拱内混凝土在混凝土初凝前完成。
拱肋混凝土强度达到设计强度的100%后，检查拱肋混凝土是否密实，采用超声波检测。
钢管拱内混凝土检测合格后，拆除钢管拱肋上的灌注孔、排气孔。切割、焊接时，需做好降温处理，孔封闭应焊接平整光滑。
在施工前必须对输送泵、混凝土拌和设备等进行全面检修和维护。
输送泵应尽量靠近压注口布置，以减少泵管长度和弯管的使用。
混凝土外加剂参量控制准确，混凝土应具有良好的和易性、可泵性、流动性和补偿收缩能力。
在钢管混凝土压注过程中加强应力及变形的观测。
4测量控制
4.1钢管内混凝土达到标高的测量
对混凝土已达到的标高进行测量，以控制两侧的对称加载。搅拌楼设专人记录拌和的混凝土盘数，使两侧灌注速度相同。利用拱肋上锚箱的对称性，拱上控制人员用锤敲击钢管，凭声音判断混凝土已达到的位置，并用对讲机与相关人员联络，判断两侧混凝土的对称性。当两对称半跨的进度差超过1m时，进度快的一侧应暂停泵送，等到进度满足要求后再进行。
4.2拱肋轴线偏位测量
利用全站仪和拱肋轴线上缘贴反光膜进行拱肋轴线偏位测量。每根钢管在灌注混凝土前、灌注至混凝土量1/2时、完成时、完成24h时，共4个工况进行测量，并做好记录。拱肋轴线观测采用对拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、1/2L处对应拱肋轴线上缘共9个断面钢管贴反光膜进行观测。
4.3拱肋标高测量
标高测量目的在于掌握混凝土灌注过程中拱肋标高变化情况，特别在灌注至1/2数量前后拱顶的上升和1/2半跨附近拱肋的下沉情况。利用全站仪和拱肋轴线上缘贴反光膜进行观测标高。每根钢管在灌注混凝土前、灌注至混凝土量1/2时、完成时、完成24h时，共4个工况进行测量，并做好记录。
5钢管混凝土质量检测方法及补强
待拱肋混凝土强度达到设计强度的100%后并确保砼收缩稳定后，检查拱肋钢管混凝土是否密实。拱顶混凝土的密实质量检查方法为超声波无损检测。对不密实的部位，采用钻孔压浆法压注与混凝土等强度的微膨胀水泥浆进行补强，然后将钻孔补焊封闭。
结束语
跨疏港高速公路特大桥1-64米系杆拱拱肋三次压注混凝土的成功实施，积累了系杆拱桥施工经验，培养和锻炼了一批优秀技术人才，也为类似工程的施工提供了借鉴和参考。
论文作者:杨庆国
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期
论文发表时间:2015/11/18
标签：混凝土论文; 泵管论文; 钢管论文; 测量论文; 密实论文; 拱顶论文; 对称论文; 《基层建设》2015年15期论文;