103m下承式钢管拱混凝土的灌注施工技术

类桥梁施工中共同关注的一个主要问题。文本从混凝土配合比、压注工艺、机械设备和钢 管混凝土易出现质量缺陷等几个方面，介绍施工中的几点体会。关键词：下承式钢管拱；混凝土配合比；泵送顶升压注；灌注施工管拱混凝土的灌注施工是钢管拱桥施工的重 要环节，施工质量的好坏关系着主桥的质量和使

撑内不灌注混凝土。拱肋安装采用临时支点合拢法，安装完毕，对 焊接的空中接头拆除检测合格后，即进行拱肋混凝

用寿命。在新万福河大桥施工中，笔者吸收了以 往同类桥梁的施工经验UT,采用一次压注的施

土的灌注施工。工工艺，圆满地完成了全桥6根钢管拱肋混凝土的 灌注施工。2钢管混凝土的配合比设计本桥钢管混凝土采用C50微膨胀混凝土，为了

1工程概况新万福河大桥主桥全长103m,结构形式为L=

100m下承式钢管混凝土简支系杆拱桥。拱肋的理论

使混凝土得到良好的流动性、可泵性及较长的凝结 时间，同时又具有一定的膨胀，在混凝土中掺加了

一定量的高效减水泵送剂、膨胀剂和粉煤灰。混凝

计算跨径为100m,计算矢高为20m,矢跨比1/5,理 土配合比设计见表1。论拱轴线方程为悬链线方程，拱轴系数m= 1.167, 桥面结构采用纵横梁体系，行车道为简支T梁。3钢管拱混凝土的灌注施工3.1钢管拱混凝土灌注施工采用的设备全桥共设三根钢管混凝土拱肋，拱肋截面为哑

铃形，其中中肋高260cm,宽120cm,钢管壁厚为

18mm,边肋高240cm,宽100cm,钢管壁厚为16cm；

钢管拱混凝土灌注采用泵送顶升压注法，从拱 脚一次对称灌注至拱顶。为此，配备了3台混凝土 地泵（两岸各一台固定泵进行对称施工，另一台备

钢管混凝土采用泵送混凝土顶升压注。三根拱肋横 向间距均为14.65m,在拱肋间设置7道风撑，风撑

用泵为汽车泵），两台固定输送泵为设备型号

HBTS80-16-140R,最大排量80m3/h,最大泵送压力截面为哑铃形，直径D=80cm,钢管壁厚12mm,风

表1钢管拱混凝土设计配合比水

混凝土 级 胶种类配比

砂

石体 率

积，L%蠶数

0.41粉煤

减水 膨胀 灰

剂掺 剂掺 掺

量，％量，％水量，％混凝土材料用量，kg/m3水泥

粉煤

砂灰碎石

(5-10 )mm481碎石(10-20)mm394减水 膨胀 剂剂6.193自密实

0. 3补偿收 二2缩C5064—350101.11218439056751682020年9月第3期葛洲坝集团科技总第135期16MPa。垂直泵送高度500m。能满足压注要求。3.2施工准备压浆孔设置在拱脚位置。单个拱圈及拱圈内室 每侧设置三个压浆孔，拱脚下方为主压浆孔，拱轴 间距0.4-0. 6m处设置一个预备压浆孔，于拱肋高度

2/3处设置一个预备压浆孔，在拱顶最高位置设置

出浆管，管道接高2.加，出浆管可采用一根直径为

80-150mm的钢管，出浆管的设置方向为竖直向上。在拱肋外侧每隔4m设置一个5mm的小孔，以排

除管道内的浮浆和空气，在排出浮浆层后可保证排 气口混凝土的压实度，排气孔采用塞焊模式封闭。图1压浆管总体布置图3.3钢管混凝土压注施工新万福河桥共有拱肋三道计6根钢管拱肋需灌 注C50自密实补偿收缩混凝土，分为左、中、右，

每根拱肋两根钢管，共计混凝土方量为514方。本次浇灌采用从两端拱脚一次到顶的顶升泵送 浇灌施工方案，混凝土在泵送压力作用下，由下而

上顶升，在重力作用下自身挤压密实，填充管腔。 总体施工顺序：右边肋下弦管一左边肋下弦管一中

拱肋下弦管〜右边肋上弦管〜左边肋上弦管一中拱 肋上弦管。施工工艺为：拱肋钢管内清理湿润一安装截流

阀一接泵送管道一压注同标号砂浆一混凝土压注一 溢浆孔溢出混凝土—停止25分钟—再次压注一封闭 排浆孔一继续泵送至结束。(1)混凝土灌注压力〜1. OMpa。压注前先进行

钢管内部清理，通过灌注孔清理出管理内的杂物垃

圾，再用水进行管道湿润，并通过压注管排出积 水，安装泵送管。⑵浇筑前计算单根钢管拱肋所需混凝土数 量，边肋需8车计80方，中肋需12车计110方，一车 运输砂浆。所需混凝土需全部运送到现场后进行混 凝土性能检测，从混凝土搅拌至压注完成时间应控

制在混凝土初凝时间内。其所需混凝土全部到现场

后方可进行对称浇筑。(3) 压注过程中，有专人进行指挥，拱肋两端

各配备一个，手持4磅榔头对管道进行轻敲击，以 控制两端混凝土泵送速度一致，且两端钢管内混凝

土面高差不应超过2m □(4) 在泵送混凝土之前，应先用水润滑泵管，

然后拌和站先拌制无碎石但其余成分与钢管混凝土 配比相同的l-2m3砂浆，作为泵管和拱圈钢管润滑 之用，接着按配合比拌制的C50自密实补偿收缩混

凝土开始泵送施工，当钢管内混凝土面上升5m-

6m后，从拱顶出浆管口灌入0. 2-0. 3m3水到润滑砂

浆上端，随着混凝土面上升而上升，充分润湿主管 内壁，减小泵送阻力，避免出现堵塞现象。(5) 当混凝土压注至拱肋顶部排浆孔溢出正常

混凝土时，停止泵送约25分钟，使钢管内混凝土

沉实，25分钟后再次进行泵送，在排浆孔再次溢 出正常混凝土时停止，此时，现场电焊人员立即

把排浆管口进行封闭，避免混凝土水分损失。然 后再进行泵送，要注意泵端压力，以直缝钢管焊

缝能承受为宜。(6) 最后一次泵送停止后，关闭倒流截止阀，

防止混凝土倒流至泵管内，然后拆除泵送管道。(7) 待混凝土终凝后方可拆除倒流截止阀及排

浆管，并按设计要求进行封闭处理。(8) 每根钢管混凝土施工间隔应在3天，以使

混凝土能承受钢管混凝土重力和施工时产生的冲 击力。⑼测量监控① 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。每根钢管在压注混凝土前、压注至

混凝土量1/2时、完成时、完成24h时，对这共4个 工况进行测量，并做好记录。拱肋轴线观测采用对 拱脚、1/8、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o② 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。(10)检测结果如表2：65No. 3 Sept. 2020GEZHOUBA GROUP SCIENCE & TECHNOLOGYSerial No. 135表2检测结果位置工况\\测点1-2①边拱肋23-7-345-1367891011121314151617-6-318-2-2下弦管殓浇筑上弦管碇浇筑-4-9-3-16-20-20-17-13-10-7-7-8-9-5-3-4-5-4-4-4-30-1-4位置工况\\测点1-1②中拱肋213-3-24-7-25-9-36789101112131415161718-6下弦管殓浇筑上弦管碇浇筑-11-14-16-19-14-19-13-11-10-5-3-2-901-2-1-5-7-6-8-6-1位置工况\\测点1-1-1③边拱肋2-33-5-34-7-256789101112131415161718-5-3下弦管碇浇筑上弦管碇浇筑-10-2-11-11-11-19-18-12-4-5-7-3-1-2-11-10-15-1-2-2-9-3-14混凝土质量的检测方法钢管混凝土的浇灌质量，可用敲击钢管的方法 进行初步检查，如有异常，则应用超声波检测。对 不密实的部位，应采用钻孔压浆法进行补强，然后

作，试验人员在前盘、后盘、监督、检查、混凝土 的配合比是否按设计规定作业，抽查混凝土的坍落

度，工程技术人员现场检测钢管内混凝土的压注情 况，检测钢管的变形，及时反馈信息，任何一个环 节出现非正常情况都应采取适当措施及时处理。将钻孔补焊封固，以确保钢管拱混凝土的密实度。 由于我们在压注混凝土前对这些缺陷产生的原因都

6结语

该大桥通过验收，质量达到设计和规范的要

进行了分析，并采取了相应的措施，因此在检测过 程中管内混凝土没有发现出现上述的质量缺陷。求，在施工过程中抓住控制因素，顺利完成了钢 管拱混凝土的压注，同时为类似工程的施工提供了 参考。［参考文献］［1］ 混凝土泵送施工技术规程［S］(JTJ/T 10-1995)..5钢管混凝土的滋工体会5.1混凝土的施工配合比根据钢管结构的施工特点，必须采用泵送运

输，因此要求混凝土硏落度大、和易性好、可泵性 强、不泌水、不离析、管内混凝土填充饱满，这一

切均取决于混凝土的配料比例和拌和时间，因此拌 制符合要求的混凝土是顺利压注拱内混凝土的前提 条件。5.2完好的机械设备［2］ 陈宝春钢管混凝土拱桥设计与施工［M］.北京：人民

交通出版社，2000 :57.⑶《公路桥涵施工技术规范》CJTG/T F50-2011);［4］交通部第一公路工程总公司.公路施工手册一一桥

涵仁北京：人民交通出版社2000 :413,［作者简介］机械设备将直接影响泵送的连续性，在泵送之 前对搅拌、输送、振捣等设备进行全面的检查，并

进行泵送和压注的模拟试验，检查设备运转状态， 要求施工人员对机械设备性能做到心中有数，在正 式施工前制定出如堵管、接头漏浆、爆管、停电等

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