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鋼管混凝土灌注施工方案

2011-05-09 08:04周挺婁紹輝
商品混凝土 2011年4期
關(guān)鍵詞:輸送管臨海市輸送泵

周挺,婁紹輝

(1. 浙江臨海市宏業(yè)混凝土有限公司,浙江 臨海 317000;2. 浙江忠信混凝土有限公司,浙江 臨海 317000)

鋼管混凝土灌注施工方案

周挺1,婁紹輝2

(1. 浙江臨海市宏業(yè)混凝土有限公司,浙江 臨海 317000;2. 浙江忠信混凝土有限公司,浙江 臨海 317000)

文章主要介紹鋼管混凝土施工方法、施工工藝流程、施工中的質(zhì)量要求和施工中應(yīng)注意的一些問題。

鋼管混凝土;頂升壓注法;施工

1 工程概述

靈江三橋主橋為36m+110m+36m的飛鳥式鋼管混凝土拱橋,主橋中跨為中承式鋼管混凝土拱橋,拱軸線為二次拋物線,矢跨比1/4,矢高27.5m,凈跨徑101.7m。拱肋橫橋向設(shè)置二片,左右側(cè)拱肋中心間距27m,拱肋斷面形式為橫啞鈴形四管桁式,拱肋高2.7m,寬2.0m,主弦管采用Φ70cm、δ=16mm的鋼管,拱肋靠近拱腳處設(shè)置10m實心段和5m實腹段,實心段和實腹段鋼管間設(shè)δ=12mm綴板連成一體,桁架段橫向設(shè)Φ40cm、δ=12mm的直聯(lián)桿,豎向鋼管間設(shè)Φ25cm、δ=12mm的直腹桿和斜桿;縱向四根鋼管和實心段、實腹段綴板內(nèi)灌注C50混凝土,其余均為空鋼管。

2 鋼管混凝土施工方案

2.1 鋼管混凝土配合比設(shè)計

鋼管混凝土要求坍落度大、和易性好,且不泌水、不離析。同時充分發(fā)揮鋼管套箍作用,要求混凝土收縮率小,填充飽滿。

為滿足混凝土強度、坍落度、和易性要求,采用高效減水劑以降低用水量、減少水灰比、增大混凝土流動度、提高混凝土強度和耐久性。為保證管內(nèi)混凝土密實性,減少混凝土收縮系數(shù)和孔隙率,按設(shè)計要求加入膨脹劑。膨脹劑擬采用UEA膨脹劑,以補償混凝土收縮。為改善管內(nèi)混凝土性能,擬在混凝土中摻入適量粉煤灰,以降低水化熱,提高混凝土的施工和易性。

根據(jù)上述要求,在查閱同類工程相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,決定采用自流平免振搗混凝土進(jìn)行澆筑,以確保拱肋混凝土灌注質(zhì)量。免振混凝土一般要求坍落度大于200mm、擴展度大于550mm、粗集料最大粒徑小于25mm、砂率大于40%,以保證混凝土在流動自密下不產(chǎn)生離析。

現(xiàn)場混凝土攪拌要求:混凝土的攪拌時間自全部配料加完至攪拌完成不得少于150s,減水劑在加完水后加入,以確保新拌混凝土性能。

2.2 泵送頂升法施工

2.2.1 基本原理

泵送頂升法是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,靠自重擠壓密實充填管腔,與鋼管共同工作。混凝土從進(jìn)料支管出來后,在重力作用下填充支管口與隔板之間的空腔,直至淹沒進(jìn)料支管口,此時粗骨料最先下降,所以泵送前要先泵送砂漿,以免粗骨料反彈以及接頭處混凝土質(zhì)量差。

2.2.2 泵送工藝

影響管內(nèi)混凝土灌注質(zhì)量因素主要是泵送混凝土配合比以及泵送工藝。泵送工藝主要流程:清洗管內(nèi)油污→濕潤內(nèi)壁→安設(shè)壓注頭和閘閥→泵送高強度等級砂漿→泵送壓注管內(nèi)混凝土→拱頂排漿孔振搗混凝土→關(guān)閉壓注口處閘閥→拆除閘閥完成泵送。

為潤滑管壁,減少泵送過程混凝土和管壁之間摩擦力,在泵送混凝土前,先泵入適量水泥漿后再開始壓注混凝土,直至拱頂鋼管排漿管排出合格混凝土?xí)r停止,然后關(guān)閉下壓注口倒流截止閥,待混凝土終凝后即可拆除倒流截止閥,管內(nèi)混凝土泵送施工過程中應(yīng)保持輸送泵儲料斗內(nèi)混凝土量不少于料斗容量一半,以減少泵送時吸入空氣數(shù)量,并保證連續(xù)施工。

2.2.3 施工順序及方法

拱肋灌注示意圖見圖1。

圖1 拱肋灌注順序圖

灌注步驟:1灌注右拱肋下弦內(nèi)側(cè)鋼管混凝土,2灌注左拱肋下弦內(nèi)側(cè)鋼管混凝土,3灌注左拱肋下弦外側(cè)鋼管混凝土,4灌注右拱肋下弦外側(cè)鋼管混凝土,5待四根下弦鋼管混凝土達(dá)到90%設(shè)計強度后再灌注右拱肋上弦內(nèi)側(cè)鋼管混凝土,6灌注左拱肋上弦內(nèi)側(cè)鋼管混凝土,7灌注左拱肋上弦外側(cè)鋼管混凝土,8灌注右拱肋上弦外側(cè)鋼管混凝土,9灌注右拱肋實心、實腹段混凝土,10灌注左拱肋實心、實腹段混凝土。

拱肋混凝土灌注兩頭對稱進(jìn)行,共投入3臺高壓泵,其中2臺同時灌注,1臺備用。由于泵送時,泵送壓力是間歇性的,對輸送管有較大沖擊力,因此輸送管不宜有太大折角。輸送管在拱肋上要牢牢固定,特別是在灌注孔位置。

灌注孔安設(shè):灌注孔孔徑采用125mm,與混凝土輸送管等直徑,其方向向上,與鋼管軸線成30°?;炷凛斔凸芘c鋼管灌注管用法蘭盤連接,并設(shè)止?jié){閥。

排氣孔安設(shè):在每個法蘭盤下側(cè)及拱頂增壓管兩側(cè)2m處各設(shè)排氣孔一個,孔徑50mm,露出管外200mm,方向垂直于鋼管軸線,并在拱頂增設(shè)Φ200mm鋼管作為增壓管,管長1.5m。灌注過程中應(yīng)減少兩側(cè)混凝土灌注的時間間隔,灌注結(jié)束后利用增壓管對鋼管拱內(nèi)混凝土的沉落間隙進(jìn)行壓灌。

2.2.4 技術(shù)保證措施

所有輸送泵在每次混凝土灌注前對各部件進(jìn)行認(rèn)真檢查,并試運行,確保在整個混凝土灌注過程中,機器設(shè)備運行良好。同時備用一臺輸送泵,保證在輸送泵有問題時,能及時進(jìn)行更換。布設(shè)輸送管時,盡量減少彎管的數(shù)量,管道固定牢固,接頭連接緊密,不漏漿、不漏氣。當(dāng)出氣孔冒漿時,應(yīng)立即堵塞該出氣孔,出氣孔未冒漿時不得堵塞。

混凝土應(yīng)連續(xù)供應(yīng),并有一車混凝土的備用量,當(dāng)混凝土供應(yīng)出現(xiàn)間斷時,用到備用混凝土只每隔5min泵送一次維持可持續(xù)泵送施工狀態(tài),直到下車混凝土到來。輸送泵料斗必須有足夠的混凝土,防止無混凝土空泵使管中泵入空氣引起堵管,或鋼管內(nèi)混凝土進(jìn)入空氣而形成空洞影響混凝土質(zhì)量,或因壓縮空氣產(chǎn)生高壓造成鋼管壁破裂。

2.2.5 質(zhì)量保證措施

為保證混凝土泵送施工順利進(jìn)行,按實際泵送距離和高度進(jìn)行設(shè)備試運行及混凝土壓注模擬試驗。

灌注混凝土前,壓入清水洗管并潤濕內(nèi)壁(管內(nèi)不得留有油污和銹蝕物),再泵入水泥漿,然后連續(xù)泵入混凝土。一根管內(nèi)混凝土從兩側(cè)拱腳對稱灌注,兩端灌注速度須保持均衡,混凝土攪拌車供料的方量相同,保證泵送的高度基本一致,結(jié)束灌注以拱頂增壓管大量涌出品質(zhì)相同的混凝土為標(biāo)志。

泵送混凝土?xí)r兩邊泵送速度加強協(xié)調(diào),盡量對稱頂升。特別是接近拱頂時,要注意避免一邊上升過快越過拱頂,引起鋼管骨架的縱向振動?;炷帘盟屯旰?,立即關(guān)閉止?jié){閥門,拆除輸送管,配備兩臺高壓水槍,及時清洗拱肋?;炷凉嘧⑼?4h后,應(yīng)對鋼管表面淋水降溫,以保證混凝土的質(zhì)量。

3 結(jié)論

通過采取上述一系列綜合措施,臨海市靈江三橋主橋中跨的中承式鋼管混凝土完成施工,拱肋的混凝土在達(dá)到設(shè)計強度后,依據(jù)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》CECS28:90,用超聲波、輔用錘擊法檢查密實度,經(jīng)檢測,本橋鋼管拱混凝土完全符合設(shè)計和規(guī)范要求。由于采取了適當(dāng)?shù)拇胧┖凸に?,該橋已竣工并順利通車?/p>

通過實踐證明,只要采取科學(xué)的施工方案,并運用合理的預(yù)防措施和嚴(yán)格的過程監(jiān)控,鋼管混凝土的一些通病能很好的得到解決。

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].JTJ041-2000

[2]鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程[S].CECS28:90

[單位地址]浙江省臨海市古城街道許墅村臨海市宏業(yè)混凝土有限公司(317000)

周挺(1979-),男,臨海市宏業(yè)混凝土有限公司實驗室副主任,主要研究方向混凝土工民建。

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