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某跨度150ｍ的下承式钢管砼系杆拱桥钢管拱混凝土顶升灌注施工技术

某跨度150m的下承式钢管混凝土系杆拱桥，其主拱采用哑铃形双圆钢管截面，内灌C60自密实微膨胀混凝土。针对大跨度、高泵送高度（最大顶升高度约75m）、长距离（单根拱肋顶升长度超120m）及钢管空间受限等特点，采用“高位料斗+三级接力泵送+智能同步顶升”施工技术。施工前通过BIM模拟优化灌注路径，分段设置3处灌注口（拱脚、L/4、拱顶），并预埋28组压力与应变传感器及16个超声波检测点，实现全过程动态监测。混凝土选用低水胶比（0.32）、掺入聚羧酸高效减水剂与UEA膨胀剂，确保流动性（扩展度≥650mm）、间隙通过性（J环差≤25mm）及后期无收缩。顶升过程采用“间歇式脉冲灌注”：每上升8–10m暂停15min排气稳压，同步开启拱顶排气阀与侧向排气孔，结合真空辅助抽气，有效消除气囊与空洞。三台车载泵分级接力（地面泵→中继泵→高位泵），压力控制在8–12MPa，流速维持0.3–0.5m/min，全程温控（入模温度≤30℃，内外温差＜25℃）。灌注完成后实施24h保压养护，并采用超声—回弹综合法与钻芯取样复核强度与密实度。该技术成功实现单次连续顶升灌注，拱肋混凝土密实度达99.2%，无蜂窝、脱空等缺陷，保障了大跨钢管混凝土拱结构的整体性与长期耐久性。（498字）

砼强度：fc4≥45Mpa,fc28≥50Mpa；

砼凝结时间：初凝时间：≥12h，终凝时间≤16h；

砼灌注时的坍落度：200mm～240mm，坍落度损失：4h时≤60mm；

砼限制膨胀率：28ddb42／t 1713-2021 城市道路路面维修养护技术规程，0.00%～0.02%；

砼和易性、可泵性良好，无泌水现象。

砼配合比采用正交试验法进行数十次优化设计试验，最终选定设计控制参数：

水泥：韶峰牌PO525＃，≤550kg/m3，符合国家质量标准要求；

外掺料：Ⅰ级粉煤灰5%～10%，国家质量标准要求；

砂：中粗河砂，细度模量Mn=2.3～3.0，符合国家质量标准要求；

石：花岗岩碎石，最大粒径20mm，级配良好，符合国家质量标准要求；

含砂率：40%～45%；

砼配合比及砼各项技术性能指标如下表

砼各项技术性能指标：

3．砼灌注工艺流程

遵循先上弦管，后下弦管；先外弦管，后内弦管的原则，南北拱肋同时从拱脚对称向拱顶灌注。其顺序如下图

北拱肋 南拱肋

钢管拱砼灌注顺序图

灌注孔孔径采用125mm，与砼输送管等直径，其方向向上，与钢管轴线成30。的角度。砼输送管与钢管灌注管用法兰盘连接，并设止浆阀。为防止从拱脚处不能一次灌注到拱顶，每条钢管从拱顶对称各再增设3个灌注口，作为备用。其布设如右图所示。

排气孔每节段设一个，孔径50mm，露出管外200mm，方向垂直于钢管轴线，拱顶管内用钢板隔开，在此钢板两侧150mm处对称安设直径100mm，长1800mm的排气管。为防止加强环及拱顶隔板处窝气，在加强环和隔板上设直径20mm的排气孔，加强环的排气孔尽量设在靠近拱的上方。

4.4输送泵的选型及布设根据钢管砼对称同时灌注的原则，每次灌注两根钢管，则两端各设两台输送泵，同时拱背上布设两组输送管作为备用。为减少垂直高度和弯管引起泵送压力损失，采用二级接力泵送。其输送泵的布设和型号如下图、表。

砼 输 送 泵 型 号

4.5砼灌注过程中的监测监控

监控项目：墩顶位移、拱顶高程变化、拱轴线变化。

监测仪器：NEICA—TCA1800全站仪。

测点布设：在4# 、5# 帽梁及南北拱钢管的1/2L、1/4L、1/8L处设测点，共布设14个测点。

监测监控时间：在砼灌注过程跟踪进行监测监控。

4.6技术措施

⑴.所有输送泵在每次砼灌注前对各部件都要进行认真检查，并试运行，确保在整个砼灌注过程中，机况运行良好。同时备用两台输送泵，保证在输送泵有问题时，能及时顶上。

⑵.输送管布设时，尽量减少弯管的数量，管道固定牢固，接头连接紧密，不漏浆，不漏气。

⑶.泵送砼前，先泵清水和水泥砂浆润滑管道，再泵送砼。清水和水泥砂浆只能泵到钢管外，待泵出砼时，再与钢管灌注口相接，向钢管内泵送砼。

⑷.每车砼都应作坍落度、含砂率、和易性检验，保证泵送前砼的坍落度控制在20cm~22cm内及和易性、可泵性和自密实性良好。

⑸.对称灌注砼数量相差不超过2m3。

⑹.为防止钢管拱冒顶，事先做好压顶的准备工作，一但监测到拱顶冒顶接近警戒值，就立即进行压顶。

⑺.在砼灌注过程中，应跟踪监测4# 、5# 墩顶的位移变化，若位移接近警戒值时，应根据加载程序对水平细杆或墩顶竖向预应力加载。

⑻.当输送泵压力接近最大压力值时，而砼还未到拱顶，应停止泵送，换管到上一灌注孔进行泵送，但要保证此灌注孔上方砼至少有5m，不允许砼倒灌。

⑼.当出气孔冒浆时，应立即堵塞该出气孔。出气孔未冒浆不得堵塞。

⑽.砼应连续供应，当砼出现间断时，应留一车砼每隔5分钟泵送一次打养护，直到下车砼到来。输送泵料斗必须有足够的砼，防止无砼空泵而泵入空气到管中，引起堵管，或钢管内砼进入空气而形成空洞，影响砼质量，或因压缩空气产生高压造成钢管壁破裂。

⑾.当拱顶排气管冒浆时，应继续压注砼，直到浮浆全部排完，出现有石子的砼时，方可停止泵送砼。

⑿.砼泵送完后，立即关闭止浆阀门，拆除输送管，进行清洗。

⒀.砼灌注完24小时后，应对钢管表面淋水降温，以保证砼的质量。 5．质量保证措施

5.1加强现场统一指挥，分工明确，相互配合。经理负责总指挥，生产副经理负责现场总指挥，钢管拱两端由两名技术人员进行指挥，各灌注口安排5名操作人员负责接管、拆管、堵塞排气孔等。

5.2灌注砼前，组织指挥和操作人员进行技术交底，使每人明确自己的岗位职责和质量职责，确保技术要求的贯彻执行。

5.3派人员到砼搅拌站监督督促砼的供应，与现场密切保持联系，根据现场的需用量及时进行供应。

5.4在输送泵现场，派专人对砼运输车进行调度指挥，保证运输车进出场畅通。

6.1灌注砼前，进行安全教育和安全技术交底，完善安全设施。

sl 620-2013 水利统计基础数据采集技术规范 6.2严格按照安全操作规程使用机械。

6.3严格遵守高空作业安全规程，安拆灌注管时，严禁从拱上掉东西。

6.4所有灌注管安设牢固，不得有松动现象。

6.5所有用电线路按“三相五线”制安设。

7．管内砼灌注后的检测结果

建筑工程土方机械司机安全教育培训ppt 7.2实测技术指标

ZZ桥钢管拱砼采用顶升灌注法的成功实例，对我国钢管拱桥还未有完整的施工规范提供了可行的依据，对推动钢管拱桥的施工技术将起到积极的作用。