鋼管拱砼灌注工藝

1、鋼管拱砼灌注工藝一、工程概況1、概述南寧市 XX 大橋為下承式等寬變高度鋼管砼桁式無鉸拱橋，主橋長 398.72 米，主橋 跨徑為 346.71 米，凈跨徑為 335.40米，凈矢高為 76.873米。拱肋全跨等寬為 3 米，拱肋 高度由拱頂截面的 8 米高變至拱腳截面的 13.293 米，凈矢跨比為 1/4.36。主橋主拱由兩條拱肋組成， 拱肋上、 下弦桿斷面形狀為平放的啞鈴形， 弦桿兩主管間 聯(lián)系除下弦拱腳段采用綴板連接外，其余均采用橫向綴管連接，主管規(guī)格為© 1220 X16mm, © 1220X20mm和© 1220X 25mm三種。下弦拱腳段由兩個圓形鋼

2、管主管、兩塊 聯(lián)結(jié)鋼管的鋼綴板及充填在鋼管及綴板內(nèi)的砼組成。綴板寬1015mm,厚20mm；其余弦桿由兩個圓形鋼管主管， 每隔一層間距設(shè)置的橫向鋼管綴管充填在主和內(nèi)的砼及充填在部 分綴管內(nèi)的冷鑄環(huán)氧鐵砂 （僅在上弦吊桿錨頭處的綴管內(nèi)填充） 組成，綴管外徑 © 720mm， 壁厚 16mm。一排腹桿由平行的兩根圓形鋼管及聯(lián)結(jié)兩根鋼管的數(shù)道鋼箱組成， 直接焊接在上、 下 弦桿的主管上；除了在拱肋拼裝接頭處設(shè)置雙排腹桿處，其余均為單排腹桿規(guī)格為 © 610 X 10mm,雙排腹桿規(guī)格為© 500X 10mm。兩拱肋中距為 20.5 米，主拱肋之間設(shè)有 16 道橫向聯(lián)結(jié)，

3、其中橋面以上設(shè)置 12 道 （1#6#）,橋面以下設(shè)4道（7#8#）,橫聯(lián)鋼管規(guī)格為© 920X 16mm,除8# （單根鋼管） 橫聯(lián)鋼管內(nèi)灌注砼之外，其余橫聯(lián)均為空鋼管組成的 X 形橫聯(lián)。2、拱肋需灌注砼部位 根據(jù)設(shè)計要求,拱肋需要灌注砼主要包括以下五部分：1）、拱肋上、下弦主管內(nèi)需灌注砼，砼標號為50#,每條需壓注435.8m3,共約3504.4m3。2）、下弦拱腳段鋼綴板內(nèi)需灌注砼,砼標號為 50#（59.10 m3）。3） 、靠拱腳和一、第二根豎腹桿內(nèi)需灌注砼,標號為50#（54.5 m3）。4） 、 8#橫聯(lián)鋼管（單根鋼管）需灌注砼,標號為 50#（22.3 m3）。35）

4、、拱座臨時鉸 N1、 N2 鋼管內(nèi)灌注 50#砼（32.4 m3）。6） 、上弦桿吊桿錨頭位置的綴管內(nèi)需充填冷鑄環(huán)氧鐵砂（或鐵鋼砂砼）。砼灌注先后順序：灌注臨時鉸支管和1#腹桿50#砼一泵送澆注拱腳段上下弦主管內(nèi) 50#砼一人工澆注靠 拱腳的第一綴板隔倉段的綴板內(nèi) 50#砼一封鉸段砼達80%后澆注余下綴板內(nèi)50#砼一泵灌 2#腹桿內(nèi)50#砼-上游上弦內(nèi)側(cè)主管一下游上弦內(nèi)側(cè)主管一下游下弦內(nèi)側(cè)主管一上游下 弦內(nèi)側(cè)主管轄上游上弦外側(cè)主管下游上弦外側(cè)主管下游下弦外側(cè)主管上游下弦 外側(cè)主管。3、主拱肋砼壓注安排主拱肋8條主弦鋼管內(nèi)共需壓注3504.4 m3砼，每條需壓注438 m3砼。鋼管內(nèi)砼壓注采用一

5、級泵送，由兩岸同時均勻地向拱頂壓注，每壓注完一條主管后待 砼強度達到80%的設(shè)計強度后再壓注另一根鋼管砼。二、設(shè)備及材料技術(shù)指標1拌和設(shè)備南、北岸各設(shè)有一臺自動拌和站，分別布置在南、北兩岸的施工場地內(nèi)，距拱腳距離 為100m左右，拌和站生產(chǎn)能力為50 m3/h,兩臺同時壓注，每條鋼管壓注時間為 5小時 左右。砂、石料上料采用裝載機，南、北岸各一臺，由于有一臺裝載機較陳舊，壓注時需備 用一臺裝載機。拌和站所有設(shè)備需提前檢修，備齊易壞易損配件，而且在壓注前反復(fù)調(diào)試。2、砼輸?shù)辣脡鹤⒂玫妮斔捅霉菜呐_，南、北岸各兩臺，其中壓注用南、北岸各一臺，各備用一臺， 防止輸送泵發(fā)生機械故障，確保壓注萬無一失，壓

6、注用的輸送泵布置在拌和站出料口位置。泵機為進口德國大象泵，型號為 BSA2109-HD ;砼輸送理論壓力為 MPA;主機額定功率為_J71 KW;主油泵額定工作壓力為 MPA;理論最大輸送水平距離為m；垂直距離為m；液壓油泵型號 ;泵機總重T。3、輸送泵管布置壓注用的輸送泵機布置在 在和站，距離壓注口的為100m左右，需布置不少于四個 120C的彎管（具體形式見南、北岸泵管布置平面圖）。接管時需從壓注口僧開始向壓注用 泵機進行，同時壓泵管彎頭僧設(shè)置空位置，防止壓注過程中泵管偏離原來位置， 到起爆卡 或塞管。泵管采用© 125mm直徑的管道，不得使用太舊的管道，由于南岸所有泵管的泵卡太

7、 舊，不能使用，需全部新購。南、北岸各需泵管 250m （包括彎頭等），共500m。4、砼材料技術(shù)指標碎石：武鳴附近石場0.52.5cm粒徑的優(yōu)質(zhì)碎石，連續(xù)級配良好，針片狀顆粒含量5%, 含泥量1% （需晴天加工），石粉等沖洗干凈。砂：采用陸川或欽川優(yōu)質(zhì)中砂，細度模數(shù)為 2.62.9,連續(xù)級配良好，含泥量1%。水泥：采用南寧華宏牌42.5R普通硅酸鹽水泥。粉煤灰：采用南寧糖廠產(chǎn)I級粉煤灰。外加劑：江門牌減水劑。水：邕江河水（經(jīng)化驗合格）5、電力設(shè)備保障南、北兩岸各設(shè)有一臺630KVA的變壓器，保證和產(chǎn)需要；同時用一臺 35KVA的柴 油發(fā)電機，防止突然停電影響砼壓注，確保萬無一失。三、鋼管砼施

8、工工藝1、臨時鉸支管N1、N2和1#、2#腹桿內(nèi)砼灌注。臨時鉸支管及腹桿內(nèi)砼采用壓注工藝，在一端開口（© 120m m）作為壓漿口，另一端開口（ © 100mm）作為出漿口和排氣孔，在壓漿口焊接有防回流裝置的進料支管，出 漿口焊接有一條高出鋼管最高位置 1m左右直徑為100mm鋼管作為砼的反壓管，保證砼 密實。N1支管和1#、2#腹桿為豎桿，壓注口設(shè)置在最下端，出漿口設(shè)置在最上端；N2支管為水平管，壓漿口設(shè)置在一端端頭僧，出漿口設(shè)在另一端頭。進料支管與被壓漿鋼管 的夾角小于30°, N1支管和1#、2#腹桿的進料支管設(shè)在鋼管一側(cè)，N2支管的進料支管 設(shè)在鋼管的上方

9、。壓漿時砼從壓漿孔進入管內(nèi)，連續(xù)壓注，直至壓滿，壓滿后及時安插防回流柵。2、拱腳段上、下弦主管內(nèi)砼灌注根據(jù)設(shè)計要求，拱腳段上、下弦主管內(nèi)砼需在封鉸前進行灌注， 封鉸后才能進行主弦 鋼管砼的灌注，灌注工藝同主弦管的灌注工藝。3、綴板內(nèi)砼灌注下弦鋼管第一、第二段綴板內(nèi)需灌注50#砼。綴板每間隔400cm距離用隔倉板分隔開 來，共分為6個隔倉。在隔倉板上端開一個 30cm寬的砼灌注孔（在加工時預(yù)留），下端 上部適當(dāng)位置開一個© 80mm的孔作為出氣孔，同時保插入振動棒振搗密實。綴板內(nèi)砼采用人工澆注方法進行，在對稱橋軸和拱頂?shù)募虞d條件下可多點進行施工， 具體為：砼通過泵機泵送到每個隔臺板的澆

10、注點（即砼灌注也位置），進入到綴板內(nèi)，用 振動棒在預(yù)留的振搗孔位置和澆注點位置進行振搗， 確保綴板內(nèi)砼密實。 在第一段綴板內(nèi) 砼澆注完畢之后， 鑿除高出部分的砼， 封焊灌注孔位置的鋼板， 在澆注完封鉸砼強度達到 80%后，再進行綴板其余隔倉內(nèi)的砼，方法同第一段，連續(xù)進行一次澆注完成。在澆注過 程中始終保持拱頂和橋軸對稱地進行澆注。4、上、下弦主管內(nèi)砼灌注1）施工技術(shù)要求 鋼管砼施工遵守對稱與均衡加載的原則， 以拱頂為對稱線， 橋兩半跨對稱加載； 以橋 軸線為對稱線，橋西側(cè)對稱加載，即上游灌注完成一根，下游灌注一根，如此交替進行。 鋼管內(nèi)砼的進度差不能超過6m （設(shè)計要求）。在加載過程中，注意加

11、強觀測控制。2）灌注口和排漿管的設(shè)置拱肋上、下弦主管內(nèi)砼采用由拱腳到拱頂一次壓注完成， 壓注口設(shè)在拱腳位置， 為確 保壓注萬無一失，在 1/4 拱肋位置設(shè)一個臨時壓注口，臨時壓注口在壓注時用堵頭封口， 除非在壓注過程中出現(xiàn)問題， 否則不使用該壓注口。 壓注口位置焊接帶防回流裝置的進料 支管（具體形式見進料支管加工圖），先在拱肋上氣割橢圓孔，在孔位置焊接外徑為©220mm 的環(huán)形鋼板，將主弦管進行加強處理，然后再焊接進料支管，進料支管與主弦管 相交處的切線夾角不大于 30°，夾角越小，泵送阻力越小，對主管的沖擊越小。在拱頂 隔倉板的兩側(cè)各傾斜設(shè)置（保證出口砼不污染拱肋）直徑為

12、© 168mm,高2.0米的鋼管作為出漿孔和出氣孔，同時該管可作為砼反壓管，保證砼密實。主橋共需防回流裝置的進料支管 48個，可用周轉(zhuǎn)使用，只需加工 12個即可。3）砼進度觀察孔和出氣孔設(shè)置在每條主拱肋正上方每間隔 15m 設(shè)置一個砼檢查孔，同時作業(yè)出氣孔?？讖綖?© 30mm （在拱肋加工時開好），孔上焊接一個直徑為© 27mm的螺帽，在壓注砼過程中由專 人負責(zé)檢查，當(dāng)孔內(nèi)有砂漿冒出時，用 © 27mm的螺桿擰入螺帽內(nèi)，封住砼檢查孔，防止 砼外流。砼檢查孔每條拱肋設(shè)置 15個，全橋共設(shè) 120個。灌注口的精確位置由輸送泵管的具體長度確定， 安裝防回流裝

13、置進料支管前， 先安裝 好輸送泵管， 在輸送泵管安裝到計劃灌注口位置時， 將進料支管與輸送管相連， 精確測出 拱肋上的開孔位置， 氣割孔洞焊環(huán)形加強鋼板， 再將進料支管與加強鋼板焊接牢固， 由于 該處受砼沖擊較大，需確保焊縫質(zhì)量。4）鋼管砼灌注前準備工作a鋼管內(nèi)銹渣、灰塵的清洗，拱肋鋼管內(nèi)壁潤濕。首先在鋼管下緣最低處氣割© 120mm孔作為出渣孔，焊接一段長25 cm的泵管（一端 可用泵卡連接），堵頭為一塊與泵管直徑一至厚12mm的鋼板，用泵卡將堵頭與焊接的泵 管連接，在壓注前將堵頭拆除。在壓注砼之前， 從冒漿孔往管內(nèi)注水， 沖洗管內(nèi)銹渣，潤濕鋼管內(nèi)壁，同時可對鋼管 進行降溫。水和銹

14、渣從出渣孔內(nèi)流出， 同時用專用工具伸入孔內(nèi)進行掏渣， 清理干凈后將堵頭安 裝好。b、拱肋上供水管道布置根據(jù)冷卻主弦管、 管內(nèi)清銹渣、 管內(nèi)潤滑水和清洗主弦管內(nèi)溢出砂漿的需要， 沿拱肋 布置一條輸水管道，水管采用© 50mm的鍍鋅水管，在1/4拱肋及拱頂安裝有出水閘閥， 供安接輸水膠管之用。c、拌和樓用水南、北兩岸各設(shè)有一個150m3容量的水池，同時配有30m3/h流量的抽水機供水。 壓注前漿水池的水灌滿，壓注時抽水機抽水補給，保證正常用水。d、電力供應(yīng)南北兩岸各設(shè)有 630koA 的變壓器一臺，同時兩岸各備用有一臺 630koA 的交流變壓 器備用，以防外電突然停電能夠及時發(fā)電保證電

15、力供應(yīng)。e、拌和樓試機拌和樓整套系統(tǒng)在壓注砼之前要進行全面的維修檢查， 易損易壞部件要備有相應(yīng)零部 件，以便發(fā)生機械故障時能夠及時維修保養(yǎng)，確保萬無一失。試機時采用主拱肋管仙 C50 標號配合比的砼，模擬實際的壓注高度，取得相關(guān)的試 驗數(shù)據(jù)，做好記錄。泵管沿拱肋布置到拱頂，泵送 C50 砼，泵送前先泵水和砂漿潤滑泵 管壁，保證泵送暢通。5）防回流裝置的進料支管（灌注口閘閥）閘閥由一塊170X170X 50伽的矩形鋼板加工而成，內(nèi)切一個 142伽的圓孔（比輸 送泵管外徑大4伽），漿鋼板套入一段長50 cm的泵管上，泵管一端伸出85 cm，端伸出 15 cm,對鋼板兩側(cè)與泵管接觸面進行環(huán)焊縫焊接，

16、焊縫質(zhì)量要求飽滿，厚度不小于4伽不能焊傷泵管。從鋼板厚度方向均勻漿泵管開 330伽孔，兩邊的孔需保證對稱。在孔外 焊接32伽的螺帽，當(dāng)需關(guān)閉閘閥時用 25伽的圓鋼加工的鋼銷打入孔內(nèi)（對穿），阻止 砼通過，當(dāng)需打開閘閥時，拔出鋼銷，漿 32伽的螺母旋入螺帽內(nèi)，防止砼外流。壓注 砼時，先打開閘閥，螺母旋入螺帽內(nèi)，壓注完成后，漿一對螺母擰出，插入鋼銷，一次只 能擰出兩個螺母，插入一根鋼銷，不能漿所有螺母全部擰出再插入鋼銷。6）主弦管砼壓注當(dāng)所有準備工作完成后，準備壓注砼拌和站先拌制3盤（每盤0.6 m3）砂漿，作為泵管和主弦管潤滑之用，接著按配和比拌制 C50 拱肋砼，用泵機漿砼送入拱肋內(nèi)，當(dāng)鋼管

17、內(nèi)砼面上升2-3m后，從拱頂排漿管另灌入0.20.3 m3水到潤滑砂漿上端，隨著砼面上升 而上升，充分潤濕主管內(nèi)壁， 減小泵送阻力。 在拱肋上有一人專門負責(zé)觀察砼的壓注進度， 當(dāng)觀察孔位置有砂漿冒出時， 及進漿螺桿擰入螺母內(nèi)， 防止砼繼續(xù)外流。 同時及進報告砼 的進度，保證兩岸的進度差不超過 6m。壓注要連續(xù)進行，不能間斷，在拱頂排漿孔位置 有砂漿冒出，直至砂漿全部排出，停止泵送，靜置 10分鐘，關(guān)閉灌注口閘閥，清洗泵管， 完成一根主管的砼灌注。7）主弦管砼灌注順序砼灌注順序為：上游上弦內(nèi)側(cè)主弦管f下游上弦內(nèi)側(cè)主弦管f下游下弦內(nèi)側(cè)主弦管f上游下弦內(nèi)側(cè) 主弦管f上游上弦外側(cè)主弦管f下游上弦外側(cè)主

18、弦管f下游下弦外側(cè)主弦管f上游下弦 外側(cè)主弦管8）測量與監(jiān)控 測量包括砼灌注時度的觀測，拱肋軸線偏位觀測和拱肋標高變化情況的觀測。a 砼灌注進度的觀測為保證壓注砼時兩岸進度差不超過 6m （設(shè)計值），壓注時兩岸拌和樓需記錄砼的盤 數(shù)，通過對講機隨時進行聯(lián)系，當(dāng)兩岸進度差超過 6m （砼約70.3 m3）時，進度較快一側(cè) 暫停，當(dāng)時度相當(dāng)時，再同時壓注。同時，在拱肋上設(shè)有砼灌注進度觀測孔，兩岸對稱布 置，通過孔位是否冒漿情況來判斷砼的壓注進度， 對兩種觀測結(jié)果進行比較復(fù)核， 當(dāng)兩種 情況出入較大時及時報告，分析原因后才能進行灌注。b 拱肋軸線偏位的觀測為準確掌握壓注砼過程中拱肋軸線的偏位情況， 需在壓注過程中對拱肋軸線偏位進 行觀測。測點布置在 1/3拱肋、1/3拱肋和拱頂五個位置，壓注之前先在測點位置做標記， 用全站儀進行測量， 取得初始數(shù)據(jù)， 作為在壓注過程觀測軸線偏位的參照。 壓注時需觀測 壓注完成 1/3 拱肋、 2/3拱肋、壓注完成，完成后 8小時，完成后 24 小時五個階段的軸線 偏位情況，觀測數(shù)據(jù)需第一時間反饋給監(jiān)控組，以及采取相關(guān)的處理措施。c 拱軸線標高的變化情況的觀測 拱軸線標高測量的為了掌握壓注砼過程中拱軸線的變化