堰吉河大桥钢管混凝土泵送施工

浅谈堰吉河大桥钢管混凝土泵送施工摘要：本文主要介绍堰吉河大桥钢管混凝土泵送施工方案的确定及施工安装工艺，工程施工安全的规章保障。

施工单位合理安排设备和劳力施工，优化资源配置。

通过精心组织，文明施工，保护环境，建成生态工程。

并且建立了安全保护设施，建立科学严密的质量检测保证体系，缩短了工期，获得了良好的经济和社会效益关键词：堰吉河大桥?混凝土泵送施工?安全保护措施中图分类号：u445 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）09（c）-0132-031 工程概述堰吉河大桥拱肋管内混凝土泵送施工，拱肋弦管内填充c50微膨胀高性能混凝土，单管采用对称顶升法一次灌注。

按照设计要求钢管混凝土先浇筑下弦管，再浇筑上弦管，横向先浇筑外侧管，再浇筑内侧管。

施工时要严格控制泵送量，使管内的混凝土长度差不大于2m，并在混凝土初凝前泵送到顶。

其泵送高度达到40m，水平距离近80m，单管泵送量达到（12.7m3/单管），施工难度较大。

2 钢管混凝土泵送顶升施工工艺2.1 施工工艺流程拱肋混凝土泵送工艺流程：开设排浆口→焊接进料短管→布设输送泵管→人工浇筑进料短管以下区段混凝土→压注清水湿润输送泵管→泵送高标号砂浆→泵送c50混凝土→从拱顶排浆孔振捣混凝土→关闭防回流阀→清洗泵管完成泵送。

2.2 泵送设备配置混凝土泵送时两岸各设一台输送泵，并共用一台备用泵。

考虑到施工场地的限制和减少泵送阻力，两岸的输送泵均设置在桥台处，尽量靠近拱肋进料位置。

根据计算在顶升时输送泵出口压力达到12mpa，因而输送泵选择thb50输送泵，其工作压力可达到18.0mpa，工作能力即每小时输送混凝土量大于80m3/h，电机功率200kw。

泵管与输送泵相配套，直径采用φ125mm，泵管数量足够，型号备齐，接头胶垫圈位置准确，连接卡箍及螺栓必须上紧；泵管设置足够的支点和悬挂点，不得悬空，泵管布置尽量减少弯管的使用。

采用商品混凝土，混凝土罐车根据泵送能力和混凝土初凝时间进行配置，确保满足两岸输送泵的排量要求。

3 钢管混凝土泵送顶升方法及操作技术要点3.1 泵送顺序钢管混凝土泵送顺序：上游外侧下弦管→下游外侧下弦管→上游内侧下弦管→下游内侧下弦管→上游外侧上弦管→下游外侧上弦管→上游内侧上弦管→下游内侧上弦管，全桥钢管拱肋共分8次进行对称浇筑。

3.2 施工准备①施工前组织大范围的技术交底，由有关技术人员做详细的讲解，使参加混凝土泵送工作的所有人员心中有数，施工操作时得心应手。

②各种原材料特别是混凝土外加剂应准备充分，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在钢管拱上安装供水管，以作施工时混凝土降温，溢出混凝土的冲洗和泵送前弦管内的润湿冲洗清渣之用。

④混凝土泵送顶升前，现场各机械设备特别是对输送泵进行全面的检查和维修。

⑤施工前，将拱肋顶面的标志点标示清楚，方便混凝土泵送时准确判断混凝土的顶升面高度。

⑥随着混凝土在钢管内上升，管内空气的密度将不断增大，为减少空气的压力，在钢管上每隔5.0～10.0m设置一排气孔；并在拱顶设置一直径150mm排浆孔，排浆孔高度在1.5m左右。

⑦混凝土泵送选择在气温较低时进行，以减少混凝土坍落度的损失。

3.3 灌注进料短管口至拱脚截面间混凝土此段混凝土直接采用输送泵输送，附着式振捣器振捣，灌注完成后，顶层砂浆需排出，混凝土灌注后顶面应比进料短管口低40～50cm，以免后续钢管混凝土泵送时集料分离，堆在钢管仓角内的边角，造成混凝土的不密实、蜂窝、麻面等质量问题。

3.4 开拱顶排浆口，安装焊接拱脚进料口单根弦管未设隔仓，仅在两拱脚处各设一处进料短管，在拱顶处设一排气管。

进料短管设在离拱脚端面5～5.5m处的上下弦管的顶面或侧面，进料短管于拱肋轴线夹角为30°，夹角越小泵送阻力越小，对钢管壁的冲击力越小。

在拱顶设置排浆管，排浆管的直径为125mm，即大于2倍的粗骨料最大直径，排浆管的高度为150cm，以免排浆时粗骨料堵住排浆管，多余的气体和浆液排不出。

在混凝土灌注前，在进料短管上设置防回流闸板阀，并对短管与弦管接口的焊缝做加劲处理。

3.5 泵管水密试验及弦管内废渣清除泵送混凝土前将进料管上的闸阀关闭，在输送泵料斗内装清水泵送，检查泵管是否有漏气现象。

另外，用清水从拱顶排气管注入，对弦管内所有废渣及锈迹进行完全清除，并由拱脚位置处排渣孔排出，清除完后封闭排渣孔。

3.6 泵送高标砂浆在泵送混凝土之前先泵送2m3高标号砂浆润管，主要作用是润滑管道减少混凝土的泵送阻力。

3.7 泵送c50微膨胀混凝土①混凝土拌制时各种组成材料应计量准确，外加剂拌制成均匀的溶液加入拌和，每盘的净搅拌时间不得小于2min。

②泵送混凝土拌制时，试验室应有专门人员值班，并随时根据集料实际含水量的施工条件的变化适当调整混凝土的施工配合比。

③混凝土坍落度出料时须大于20cm，泵送时须大于18cm。

④开始泵送时，泵机应处于低速压送状态，并注意观察泵的压力和各部位的工作情况，待压送顺利后方可提高到正常的压送速度。

⑤泵送混凝土的压送顶升应连续进行，尽量避免停泵。

当混凝土供应不足时，宜降低压送速度，以免中断。

⑥当混凝土压送困难时，泵压升高，管路产生振动时，不可勉强压送，应对管路进行检查，并放慢压送速度，或使泵反转，以防堵塞。

⑦压送混凝土时，料斗应装满混凝土。

混凝土在压送过程中，如吸进空气，应立即反泵，将混凝土抽回料斗内，待除去空气后再改为正转。

⑧当输送泵被堵塞时，可用木槌敲击管路，找出堵塞管段，关闭防回流闸阀，待混凝土泵卸压后拆卸堵管的管段，取出堵塞的混凝土杂物，并检查其余管道有无堵塞后方可接管。

重新压送混凝土时，应打开回流闸阀后再进行泵送。

⑨混凝土泵送顶升时，应严格遵循两岸对称的施工要求，防止一面上升过快引起拱圈纵向振动。

可通过混凝土的产量、混凝土的泵送量及敲击检查结果和标志部位等来判断，两岸管内混凝土长度高差不大于2m。

必须利用对讲机进行联系，以保证两岸混凝土顶升速度同步对称。

⑩当排浆孔有浆排出时，放慢泵送速度，每泵一下需停一下，并人工配合竹竿等在排浆口抽插，使多余的气体和浆液排出，直至干净的混凝土溢出为止，然后稳压，关闭进料短管上的防回流阀，以防止混凝土倒流。

混凝土泵送顶升时，应严格按照设计要求进行的顺序进行。

3.8 清洗设备及封堵排浆、进料口清洗、拆除输送泵管，待混凝土泌水停住后，割掉进料短管并用原割钢板封堵排浆、进料口，以防雨水进入，并防止碳化反应。

3.9 混凝土密实度检查管内混凝土泵送完成后，对钢管混凝土的密实程度进行检查。

检查可采用三种方法进行：①锤击敲打，可探明部位。

②钻小孔取样，采用磁力电钻，钻孔直径22mm。

③超声波无损检测，如发现混凝土未完全压满密实，可采用钻孔压浆填充密实。

4 拱肋挠度变形及横向偏位控制在混凝土的灌注过程中，如果先灌注的混凝土强度没有达到一定的强度，就进行下一根钢管的混凝土灌注，此时先灌注的混凝土没有共同参与受力，这样会大大增大钢管应力和最终结构挠度。

因此，在进行管内混凝土灌注时，严格按照设计要求，在下管混凝土强度达到设计强度后，方可进行上管混凝土的泵送施工。

并在进行管内混凝土泵送时，采用全站仪进行全程监控，发现问题，及时采用缆风进行纠偏。

5 泵送混凝土技术要求5.1 一般要求管内混凝土应具备低水灰比、高流动性、低收缩性、缓凝、高强等特点，并掺入适量的减水剂，由于钢管是封闭的，混凝土内多余的水分不能排除，因此，水胶比不宜过大，一般控制在0.45以下，设计配合比水胶比为0.305～0.360。

钢管拱桥施工采用泵送混凝土技术，因此，对混凝土的坍落度要求在160mm左右（设计为160～200mm）；为抵消管内混凝土的收缩，保证管内混凝土的密实，要求混凝土应具有低收缩性；管内混凝土是封闭环境，不利于水化热的散发，因此要求低水化热；为使管内混凝土一次浇筑完毕，要求混凝土具有缓凝的特点；早强是让混凝土尽早形成强度，参与受力。

设计配合比采用秀山龙p.o 52.5号水泥，水泥用量在420～500kg 之间，中粗细集料的比值一般在2.0左右较好，也就是砂率在0.33左右，这就是较小的砂率可以较大限度的发挥粗骨料的骨架作用，泵送混凝土应适当放大砂率，以防止混凝土离析。

管内混凝土为便于浇筑，要求有较大的坍落度，和易性好，且不泌水、不离析。

同时，为充分发挥钢管的套箍作用，要求混凝土有较小的收缩率，填充饱满。

为满足混凝土的强度、坍落度、和易性要求，需要加入减水剂或高效减水剂，以降低水灰比，增大混凝土的流动性，提高混凝土的强度和耐久性。

为保证混凝土的密实性，减小混凝土的收缩系数和孔隙率，就需要加入膨胀剂，uea膨胀剂。

由于钢管对混凝土的保水性较好，能够满足膨胀剂的水分要求。

配合比中使用的fdn-ⅱ缓凝高效减水剂和uea-p膨胀剂。

5.2 泵送顶升法浇筑泵送顶升法浇筑是在钢管拱脚接近地面的适当位置开压注孔并设有闸阀的钢管进料口与泵管相连，沿拱轴在钢管拱顶部设若干个排气孔，混凝土在泵压作用下，有下而上顶升，靠自重挤压密实充填管腔，与钢管共同作用混凝土从进料支管出来后，在重力作用下填充支管口与隔板之间的空腔直至淹没进料只管口，此时粗骨料最先下降，所以泵送时先泵送泵浆，以免粗骨料反弹及影响接头混凝土质量。

随着混凝土面的不断上升，泵送压力的需要也不断增大，此时，po>pu（大气压强），所以也就是当排浆口有浆流出时需要泵一下，停一下，并需要人工配合排浆、排气。

5.3 泵送的准备工作钢管混凝土在泵送施施工前，应对结构应力、稳定、变形，特别是节点局部变形进行验算，进行专门的施工组织设计，严格按照设计程序进行施工，并确保施工有条不紊进行。

混凝土的配合比和泵送剂的选择事先经过试验确定。

管内泵送混凝土应基本达到免振的要求。

掌握桥址处的水文、气温资料，选择气温相对稳定的时段进行混凝土浇筑，灌注时的环境气温应大于5℃.应对安装完成且拱脚已经固结的钢管拱肋进行焊接质量、几何尺寸检查及高程、轴线测量；对拱肋浇筑过程的应力变形进行计算，从而确定钢管混凝土的浇筑顺序，按照设计要求尽心泵送。

对进场的设备、材料进行检查，保证质量和足够数量，对操作人员进行工作前的演练，同拌合设备和输送泵进行联动试车，施工用电应双回路供泵送电或备用发电机组。

5.4 输送泵选型泵送混凝土前，应进行输送泵选型。

根据高度、距离、输送速度计算最大泵送压力及泵送功率，确定选择输送泵的型号和规格，与之相适应混凝土拌和设备；混凝土输送泵应性能可靠，保证连续灌注，一般应有备用泵；输送泵的额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度；输送泵的出口泵压不应超出规范要求，以免钢管压裂；此外，输送泵的额定速度应满足下式要求：v≥1.2q/t式中：v——输送泵的额定速度（m3/h）t——混凝土的终凝时间（h）q——要求灌注的混凝土量（m3）5.5 泵送工艺影响管内混凝土灌注质量的因素是主要是泵送混凝土的配合比设计以及泵送工艺设计。