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1、拱肋钢管混凝土泵送砼施工作业指导书 西安市(三环路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 一、工程简况 西安市城市交通项目包括三环路和三条连接线，是西安市快速道路系统 的重要组成部分，东三环是三环路的组成部分之一。东三环第C11合同段起讫里程为ZXK4+537.000ZXK5+598.000，全长1.061km，灞河大桥工程是本标段的主要施工项目。 灞河大桥工程由主道桥和辅道桥组成。主道桥桥梁全长837m，共有29 墩台，桥梁分左右幅修建，桥梁全宽216.5m+3m(中央分隔带)，双向八车道；主桥为50*2+80+50*2m五连下承式钢管混凝土拱梁组合体系梁桥，拱轴线采用
2、二次抛物线，矢跨比f/L=1/4。80m跨拱计算跨径为76.4m，拱肋采取哑铃形断面，上下主弦管采用90016mm钢管，中间设置缀板连接（缀板采用16mm厚的钢板，钢板用圆头锚钉联结），单幅横桥向采用2片拱肋，两片拱肋之间于拱顶设置80012mm的横撑钢管，于距拱顶15m处设置“米”字形横撑作为风撑，“米”字形风撑其横撑采用80012mm的钢管，斜撑采用60012mm的钢管。50m跨拱采用单根90016mm钢管，单幅横桥向采用2片拱肋，两片拱肋之间于拱顶和距拱顶10m处设置60012mm的钢管作为横撑。 拱肋、横撑钢管及加劲肋采用Q345qD钢材，钢管采用板材卷制，无法 卷制的钢管采用无缝钢管
3、；拱肋及横撑钢管采用工厂制作，现场吊装拼接的施工方法，拱肋钢管内灌注C50微膨胀自密实的高强混凝土。 二、施工计划及总体布置 2.1施工计划和施工流程 50m跨单片拱肋泵送砼量29.2m3，单片拱肋混凝土灌注计划1.5小时完 成，单幅两片拱肋安排在同一天灌注；80m跨单片拱肋泵送砼量110.3m3，单片拱肋混凝土灌注计划4小时完成，单幅两片拱肋安排在两天泵送灌注。全桥拱肋钢管混凝土灌注计划12天完成。结合实际进度，拱肋钢管混凝土灌注按以下流程施工：22至23#墩左幅21至22#墩右幅21至22#墩左幅22至23#墩右幅18至19#墩右幅20至21#墩右幅19至20#墩右幅20 1 西安市(三环
4、路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 至21#墩左幅19至20#墩左幅18至19#墩左幅。 2.3劳动力安排 2 西安市(三环路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 2.3施工准备 (1)施工前组织大范围的技术交底，由总工程师向有关技术人员、作业 人员作详细的讲解，使参加混凝土泵送的所有人员心中有数，施工操作得心应手。 (2)各种原材料特别是混凝土外加剂应准备充足，进场时须附技术证明 书和出厂合格证，进场后试验部门应予以抽检，合格后方可使用。 (3)在钢管拱肋上安装供水管，以作施工时混凝土降温，溢出混凝土冲 洗及泵送前湿润冲洗泵管和拱肋钢管之用
5、。 (4)混凝土泵送顶升前，现场各机械设备特别是对拌和楼、输送泵进行 全面检查和维修。 (5)施工前，将拱肋顶面的标志点标识清楚，方便混凝土泵送时准确判 断混凝土顶面上升高度, 拱肋顶面的标志点按从低端压注孔位置按近似 9.44m弧长对称用红油漆标识于拱肋上。 (6)随着混凝土在钢管内上升，管内的空气密度将不断增大，为减小空 气压力，在钢管顶面每隔24m开小孔排气。 (7)混凝土泵送根据实际进度提前作好气温测定工作，选择当日气温较 低时间进行，以减小混凝土坍落度的损失。 (8)现场进行的拱肋钢管焊接接头，应在监理工程师监督下进行超声波 检查焊缝，质量合格后方可泵送混凝土。 三、钢管混凝土泵送顶
6、升 3.1钢管混凝土泵送顶升工艺方法 钢管内混凝土灌注是本工程施工中的质量控制关键工作，其灌注质量的 好坏将直接影响到拱桥的使用功能。在施工过程中，主要可能产生以下几项质量缺陷： 空腔：由于灌注过程中排气不良或灌注间断而残留在混凝土内的空气 造成； 3 西安市(三环路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 收缩缝：由于混凝土水灰比过大、水泥用量过多、微膨胀量不足造成； 混凝土与管壁局部粘结不良：由于管内壁存在垃圾锈蚀，以及钢材和 混凝土二种材料收缩不均匀所致； 混凝土离析：由于配料不好、骨料堆积或抛投灌注造成； 混凝土疏松不密实：由于泵压不足、灌注速度过快造成。而由于混凝
7、 土的收缩性，如何保证混凝土与钢管管体的有效结合，成为控制浇筑质量的重要环节。 为保证拱肋钢管混凝土的密实性，采用在拱肋两端泵送浇筑拱肋钢管混 凝土的泵送顶升压注浇筑方法，灌注时由混凝土输送泵将混凝土连续不断地自下而上压入钢管拱内，且不需振捣，直至管顶冒出混凝土使管内混凝土密实为止。因此，混凝土需具备良好的流动性和可泵性，其施工配合比应能保证混凝土在泵送后6小时内仍保持一定的流动性，8-10小时初凝。 3.2、钢管混凝土泵送顶升施工工艺流程 钢管混凝土灌注施工工艺流程为：C50微膨胀混凝土配制开设排浆口 焊接进料短管布设输送泵管人工浇筑进料管以下区段混凝土(拱脚第二次混凝土浇注时完成)压注清水
8、湿润输送泵管泵送高标号砂浆对称泵送C50微膨胀混凝土从拱顶排浆孔振捣混凝土关闭防回流截止阀清洗泵管完成泵送。80m拱肋钢管砼的灌注顺序为：缀板下弦管上弦管。单片拱肋必须在8小时内灌注完毕。 3.3 C50微膨胀混凝土配制 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， 即微膨胀性。钢管拱混凝土特殊的施工工艺，要求混凝土在不加振捣的情况下自密实成型具有低气泡、高流动性、坍落度要求1822cm，粗骨料在顶升过程中不 能因自身重力而下落，否则会造成顶升压力过大而失败。在设计混凝土配合比过程中碎石应稍微呈悬浮状态，不能下沉，而且还要防止离析，2小时坍落度损失<3cm。为能连续泵送
9、，要求混凝土具有延后初凝的性能，初凝时间在8个小时以上。出于工期方面的考虑和现场施工的 4 西安市(三环路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 张拉要求，要求混凝土在浇注后能尽快地达到张拉的要求，混凝土具有早强性，要求5天强度85%混凝土的设计强度。 3.3.1 混凝土的技术要求 (1)坍落度1822cm，扩散度420620mm (2)2小时坍落度损失3cm (3)初凝时间8h (4)混凝土水中28天膨胀率要求2610-4； (5)试配抗压强度501.15=57.5MPa 3.3.2原材料的确定 (1)水泥：采用冀东扶风水泥P.O42.5R，普通硅酸盐水泥，各项指标 符
10、合GB/T175-1999规定。水泥是混凝土中的胶凝材料，可为混凝土提供活性。混凝土中的水泥用量过多会产生不良后果：如水化热过大，混凝土收缩过大产生裂缝及空隙。因此，设计高性能微膨胀混凝土的水泥用量不宜过大，所以配制高性能微膨胀混凝土选择水泥时，应全面考虑，稍有不慎，会造成性能降低，膨胀值过大或过小，造成混凝土收缩，钢管内不饱满 (2)砂：灞河区中砂，细度模数2.82.9； (3)碎石：泾阳525mm碎石，含泥量0.4%，泥块含量0，压碎值4.5%； (4)外加剂：江苏博特JM-SCC(膨胀复合型)自密实高性能外加剂； 3.3.3 钢管C50混凝土配合比 3.4、泵送设备的配置 泵送设备及其能
11、力要求：每次泵送均在两端布置2台高压固定式混凝土 输送泵同步进行泵送。每台泵车平均每小时泵送30m3混凝土，考虑一些其他因素，每片80m跨拱肋计划在4小时内完成泵送，每片50m跨拱肋计划在1.5小时完成。输送泵的系统泵压一般在8MPa左右，不能超过16MPa，防止爆管。综合以上各项因素，选用三台HBT-60型高压固定式混凝土输送泵作为泵送 5 西安市(三环路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 机械，其中一台作为备用泵。 运输车辆配备：共配备5辆混凝土搅拌车，同时配备1台备用，随时根 据施工实际情况作出调整，以保证拱肋钢管混凝土连续浇筑。 混凝土搅拌设备：施工现场南、北
12、岸各设有一座拌和站，互为补充备用。 在开始搅拌前，对所有搅拌设备、发电设备和水处理设备进行施工前全面检验调试，认为具备施工能力后才开始进行施工。 另外，还需配备两台高压水枪，以便混凝土从出浆孔冒出后，随即清 洗拱身。 3.5灌注管、排气管及冒浆孔的布置 吊装前应在拱肋上焊接完拱肋混凝土灌注管、排气管及冒浆孔。 50m跨拱肋设置四个灌注孔，于拱肋对称中心线对称设置，第一(四) 个灌注孔距拱肋对称中心线的水平距离为18.34m，第二(三)个灌注孔距拱肋对称中心线的水平距离为11.32m，灌注孔水平设置于拱轴线上。沿拱肋轴线上设置四个冒浆孔，分别距拱肋对称中心线的水平距离为6.11m和14.74m。
13、 80m跨拱肋为哑铃形断面,上下主弦管分别设置四个灌注孔。上弦管灌 注孔于拱肋对称中心线对称设置，第一(四)个灌注孔距拱肋对称中心线的水平距离为33.34m，第二(三)个灌注孔距拱肋对称中心线的水平距离为19.10m，灌注孔水平设置于拱轴线上，沿拱肋轴线上设置四个冒浆孔，分别距拱肋对称中心线的水平距离为9.23m和27.07m。下弦管灌注孔于拱肋对称中心线对称设置，第一(四)个灌注孔距拱肋对称中心线的水平距离为32.49m，第二(三)个灌注孔距拱肋对称中心线的水平距离为18.36m，灌注孔设置于拱肋钢管两侧，与拱肋竖轴线成45角，下弦管不设置冒浆孔。缀板灌注孔和下弦管灌注孔布置在同一断面上，但
14、与下弦管异侧布置。 拱肋钢管间的距离为1m(考虑多次切割、焊接重复使用)，用于封堵砼使用；50m和80m跨拱肋上设置排气孔2个，分别设置于距拱顶20cm拱轴线上，并焊接2根长150cm直径为200mm无缝钢管(80m跨下弦管和缀板设置与两 6 西安市(三环路系统)东三环C11标段灞河大桥 拱肋钢管混凝土泵送作业指导书 侧，采用弯管形式排气)，方向竖直向上；灌注管及排气管伸入拱肋内不少于10cm，并在拱肋内侧焊接加劲板或加强钢筋。 冒浆孔直径为2cm，灌注砼时，留出砼后立即用木楔封堵。 钢管拱内砼强度达到设计50%后，可拆除钢管拱肋上的灌注管、排气 管及冒浆孔，所有的施工用孔均用原来切割下来的钢板复原焊接封闭。 3.6泵管的布置 泵管采用直径为125 mm高压管，由搅拌站派专职技术人员进行排定。 在压注孔的位置及管道线路上，搭设支架专门用于架设混凝土输送泵管，保证管道的稳固性，并尽量减少弯头。在泵管对接前，仔细检查管内壁是否清洁，接头和密封圈是否完好，以确保不会在泵送过程中发生
