某高速公路鋼管拱橋主弦管混凝土泵送液壓頂升工程
一、工程簡(jiǎn)介
某高速公路為跨越深溝設(shè)置了一座主跨跨度為260m的中承式鋼管混凝土拱橋，拱座為重力式拱座。拱軸線采用懸鏈線，矢高為57.78m，矢跨比為1/4.5，拱軸系數(shù)為1.202。拱肋斷面形式采用桁架式，拱肋高度5.2m，寬2.7m，由4根φ1000mm鋼管組成，鋼材采用Q345D，管壁厚度為18mm~26mm，兩鋼管間通過(guò)綴板連接，形成啞鈴形構(gòu)造，拱腳6.9m范圍為實(shí)腹段，其余段通過(guò)φ400mm的腹桿連接。主拱肋由上下游兩幅平行拱肋組成，單拱肋共有13個(gè)吊裝節(jié)段， 大吊重73.5t。全橋共設(shè)置9道風(fēng)撐，除拱頂為X形外，其余均為K形。縱向拱肋主弦管和綴板內(nèi)填充C50微膨脹混凝土。單根主弦管混凝土方量為220m³。
二、泵送頂升工藝
全橋共8條主弦管，采用分管分次澆筑，每?jī)筛鶠橐谎h(huán)，共四個(gè)循環(huán)。由于 大水平輸送距離達(dá)180m，垂直輸送距離近60m，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，一根主弦管內(nèi)混凝土要求由拱腳至拱頂對(duì)稱均衡地在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)一次泵送液壓頂升完成，并考慮到現(xiàn)有混凝土生產(chǎn)能力和泵送設(shè)備能力，單弦管混凝土澆筑采用二次接力泵送施工方法。
1、鋼管混凝土配合比設(shè)計(jì)
由泵送液壓頂升原理可以看出，鋼管混凝土配合比設(shè)計(jì)是影響管內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量的一個(gè)重要因素。由于鋼管混凝土主拱肋為橋梁主要承重結(jié)構(gòu)，混凝土配合比的選擇需考慮高強(qiáng)、早強(qiáng)、可泵性、自密實(shí)性和微膨脹性等性能。
2、鋼管混凝土的泵送頂升工藝設(shè)計(jì)
(1)泵送程序及壓、出漿管布置
8根主弦管共分4個(gè)輪次泵送頂升，每輪次連續(xù)頂升兩根主弦管。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后且不少于5d再進(jìn)行下一輪次混凝土施工。
單管泵送液壓頂升施工主要流程為：清洗管內(nèi)油污等雜物→安設(shè)注漿管和閘閥、排漿管、連接輸送泵管→濕潤(rùn)內(nèi)壁、泵送同等標(biāo)號(hào)砂漿→泵送頂升管內(nèi)混凝土至 個(gè)注漿孔→關(guān)閉拱腳 個(gè)注漿孔閘閥并連接 個(gè)注漿管→拱頂排漿孔振搗混凝土至新鮮混凝土泵出→關(guān)閉 個(gè)注漿管閘閥→拆除、沖洗泵管完成泵送頂升。
單根主弦管采用兩岸對(duì)稱同步從拱腳向拱頂液壓頂升方式，澆筑進(jìn)度差不大于5m。單根主弦管在跨中設(shè)置加勁鋼板隔倉(cāng)結(jié)構(gòu)，兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置注漿管和拱頂排漿管。
(2)泵送設(shè)備選擇及輸送泵管布置
除注漿口合理設(shè)置外，泵機(jī)選擇以及輸送泵管的布置，也是影響泵送能否成功的重要因素。
根據(jù)泵送高度、輸送距離以及泵送速度計(jì)算確定泵送壓力及泵送功率，確定選用輸送泵型號(hào)及規(guī)格。一般輸送泵額定揚(yáng)程應(yīng)大于1.5倍的灌注頂面高度，輸送泵的出口泵壓不超過(guò)規(guī)范要求。經(jīng)計(jì)算確定，混凝土輸送泵選用3臺(tái)中聯(lián)重科HBT80柴油動(dòng)力拖式泵，2臺(tái)分別布置在兩岸拱座旁，1臺(tái)備用。
由于兩岸拌合站均距離拱腳超過(guò)了100m，不適宜直接從拌合站泵送入倉(cāng)。故采用了混凝土運(yùn)輸車協(xié)助運(yùn)輸?shù)姆绞剑韬险旧a(chǎn)能力平均35m³/h，能夠滿足混凝土連續(xù)澆筑需要。
合理布置泵管也很重要。彎頭要盡量少設(shè)置，要每隔一段距離設(shè)置約束，防止泵管在泵送時(shí)劇烈抖動(dòng)，以防螺栓、卡箍脫落。還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算泵送距離，泵機(jī)要具有足夠壓力，混凝土順利泵送入倉(cāng)。拱上注漿管與泵管的連接應(yīng)順暢，不宜急彎。膠圈應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不易破損，泵管接頭密實(shí)不漏漿。
(3)物質(zhì)、試驗(yàn)準(zhǔn)備及設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)
由于每循環(huán)完成2根主弦管的混凝土施工，理論方量達(dá)440m³，方量大，要求一次成功，難度高。因此做好充足的砂、石、礦渣粉、膨脹劑、減水劑等物質(zhì)儲(chǔ)備和，做好泵送前的原材料試驗(yàn)、準(zhǔn)確量測(cè)砂石含水量等指標(biāo)，調(diào)配施工配合比，做好拌合站、混凝土運(yùn)輸車、輸送泵等設(shè)備的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，做好拌合設(shè)備故障、堵管、突然停電等應(yīng)急預(yù)案，做好人員的安排、泵管連接的檢查、錘子等小型機(jī)具的準(zhǔn)備等一系列工作，才能混凝土 、順利的泵送。在 循環(huán)開(kāi)始之前，技術(shù)部門應(yīng)對(duì)合龍后的拱肋線形、主要截面的應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，并確定混凝土頂升線形應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案，以準(zhǔn)確把握混凝土澆筑對(duì)拱肋線形的影響，并指導(dǎo)下一循環(huán)混凝土頂升泵送。
