钢管混凝土浇筑方案

一、工程概况 .............................................................................................................................. 1 二、施工方法的论证 .................................................................................................................. 1 三、工序的组织 .......................................................................................................................... 1 四、机械的配置及泵送混凝土前的准备工作 .......................................................................... 3 4.1机械及设备器具配置 ........................................................................................................ 3 4.2灌注前期准备 .................................................................................................................... 4 五、混凝土的要求及配合比的选定 .......................................................................................... 5 5.1C50混凝土工艺要求： ...................................................................................................... 5 5.2混凝土配合比材料： ........................................................................................................ 5 六、钢管内C50微澎胀混凝土灌注 ......................................................................................... 6 6.1混凝土灌注工艺流程 ........................................................................................................ 6 6.2混凝土灌注 ........................................................................................................................ 6 七、拱肋线形控制 ...................................................................................................................... 6 八、施工时的质量控制措施及问题处理 .................................................................................. 7 8.1质量控制 ............................................................................................................................ 7 8.2混凝土泵管堵塞的排除： ................................................................................................ 7

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钢管混凝土浇筑方案

一、工程概况

*****合整治工程——长治路大桥工程，位于长治路上，跨越北川河，与滨河东西路平交，主桥采用80米的中承式钢管拱，矢跨比为1：4，拱轴采用二次抛物线。拱肋采用钢管拱混凝土结构，拱肋弦管内径为768mm，内部设有加筋箍；平联尺寸为400×300mm，内部设有加强钢筋和吊杆导管。均采用C50微膨胀混凝土填充，灌注混凝土的方量为420m3，如下图

泵管泵管图1

二、施工方法的论证

*****大桥工程拱肋外径均为800mm，上、下平联为400×300mm，板厚16mm，因吊杆的位置设计在平联上，平联实际最小空间为50mm×300mm。

在封闭的钢管中浇灌混凝土，同时又要保证混凝土在钢管中能密实成型，存在以下施工难点：其一，拱形钢管中的混凝土在施工时无法进行振捣，故此混凝土必须实现免振捣自密实性能，普通混凝土在硬化时会出现收缩现象，为保证混凝土在钢管中能密实成型，故此混凝土要实现无收缩或微膨胀性能，而其设计强度等级又高达C50，普通混凝土难以实现以上性能。其二，由于钢管全部封闭，如采用常规施工方法在拱顶开口泵送混凝土入钢管，可能造成空气滞留钢管内造成施工缺陷（产生气泡或断层），故常规施工方法无法保证工程质量，同时拱脚经专家论证可与钢管拱同时灌注。根据上述问题所以确定采用：⑴设计出可满足施工要求的混凝土配合比；⑵泵送顶升法施工方案。

三、工序的组织

长治路大桥钢管拱每条拱肋由四个弦管和二个平联组成，共需十二次灌注混凝土。灌注顺序遵循先上弦管，后下弦管；先外弦管，后内弦管的原则。其顺序如下图所示：

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1 2 2 1 3 4 4 3

下游拱肋 上游拱肋

钢管拱混凝土灌注顺序：1→2→3→4→上下平联，同一步拟按先下游，后上游，在灌注下游1后，待砼强度达到处70％后，灌注上游1，待上游1达到70％后，按顺序对称连续灌注2，3，4，上下游平联板。

钢管拱混凝土的灌注是一项工序要求比较复杂和严格的工程。经论述总结如下： 砼养护 拆除输送管 清洗输送管和输送泵 关闭灌注阀门 监 测 拱顶出砼 停止泵送砼 砂浆润滑管 对称泵送砼 堵塞出气孔 安装灌注阀门 布设加固输送泵 安装加固输送泵 上述工序有的单独进行，有的同步进行，项目部为了快速有效的灌注好钢管拱混凝结束 2 / 8

土，将上述工序进一步优化，分为四个步骤：1、支架搭设；2泵管架设，机械转场，泵管加固；3、泵送混凝土；4、拆除泵管，清洗泵车及泵管。这四个环节，项目部派专人专职负责，同时由生产经理统一协调指挥。

四、机械的配置及泵送混凝土前的准备工作

本工程钢管拱设计为一跨，单侧拱肋需进行六次混凝土灌注施工，按照设计钢管拱的灌注必须两岸（上游下游）两侧（东侧西侧）对称灌注，同时第二个灌注循环必须是在第一个灌注循环强度达到70%以上时方可进行。 4.1机械及设备器具配置

项目部配置了两台60输送泵，两台80奉送泵。分别布置在单侧拱肋两端，这样即保证了两岸对称施工，同时又保障有两台泵车备用。

运输车辆配备：浇筑前共准备7辆泵车，同时到达浇筑现场，6辆泵车装混凝土，一辆泵车装砂浆，每台泵配备3辆混凝土罐车，共用1辆砂浆灌车，如发生意外，随时根据施工实际情况作出调整，以保证拱肋钢管混凝土连续浇筑。

施工现场要检修好电路，同时与供电部门提前联系好，另外再准备好一台功率为120KW发电机，防止意外停电；

为了防止拱顶加压孔处砼不密实，准备好气焊、灰斗、塑料袋及振捣棒，一旦发现有意外，要及时用气焊割开加压管，边振捣边用塑料袋装上砼往孔内灌，直至砼密实为止。

混凝土搅拌设备：因施工现场不具备搅拌条件，特采用商品混凝土搅拌站进行供灰。

机械设备配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 高压固定泵 砼运输车 对讲机 榔头 照明灯 装载机 发电机 吨位或容量 60 m3/h 8 m3 50 120KW 3 / 8

数量 4台 7 6个 4把 10个 1 1 备注 二台备用 敲击钢管 满足照明需要为佳 机械倒送 8 9 10 11 12 13 4.2灌注前期准备

水泵 振捣棒 气焊 灰斗 塑料袋 电线 30 3 2 1 4 10 300米 往罐车泵水 拱顶加压孔处 4.2.1泵送管道的安装

在施工方案确定的位置焊接泵送管道，为了减小泵送压力，泵送管道与拱形钢管侧壁必须成不大于30度角进行焊接，焊接前应事先在钢管侧壁选定的开口位置进行开口，开口处事先应画好形状与尺寸，保证与泵送管焊接时尺寸相符，密封良好。泵管采用内径为125mm钢管，经理部派专职技术人员进行排定，在压注孔的位置及管道线路上，搭设支架专门用于架设混凝土输送泵管，保证管道的稳固性，并尽量减少弯头。在泵管对接前，仔细检查管内壁是否清洁，接头和密封圈是否完好，确保不会在泵送过程中发生堵塞、爆裂和泄露现象。对接好后，对输送管要逐节检查，确保管节接口严密，杜绝混凝土顶升过程中发生脱管现象。另外，在现场配备同样长度数量的泵管、弯头和密封圈一套作为备用，防止意外发生，对备用管道的更换要先行试验，熟练掌握。泵管安装好后，禁止人员在管道上行走。

在混凝土浇筑前，在灌注管上设置防回流截止板阀（法兰盘），并对压浆管与拱肋钢管及法兰盘接口的焊缝作加劲处理。

4.2.3泵送管道上阀门的设置

本方案确定使用阀板式阀门，阀板洞口的尺寸应不小于泵送管道的内径，以避免增加泵送压力。加工阀板时两面应平整并涂以黄油以保证阀门处的密封。

4.2.3加压管的设置

全桥上下游拱肋共八个弦管和四个平联板，

平联2下弦2下弦1上弦2平联1上弦14 / 8

拱肋上弦管在拱顶垂直于弦管的方向开孔，拱肋下弦管在拱顶离开腹板纵缝100mm的位置开孔，孔径均为210mm。

上平联板两个加压孔开口朝上，加压孔中心距拱顶上平联内横隔板均为205mm。 下平联板两个加压孔开口朝下，加压孔中心距拱顶下平联内横隔板均为205毫米。 加压管为210×5普通热轧钢管，加压垂直高度为2.5米，水平伸出拱肋1米并避开风撑，以免污染钢构件。在排出水、浮浆层及砂浆后可保证拱顶混凝土的密实度。

4.2.4搅拌站除了提前备齐所有的生产原材料外，搅拌设备也提前做了检查。考虑到连续泵送。试验室人员对生产过程进行全程监控，随时反馈现场情况。

五、混凝土的要求及配合比的选定

5.1C50混凝土工艺要求：

要求混凝土具有高强、早强、微膨胀性，低徐变、低气泡，高流动性，骨料应微呈悬浮状态，不能下沉，而且还要防止离析。混凝土出罐坍落度为24～25 cm，入泵坍落度在20～21cm之间，混凝土初凝时间不小于20h，终凝时间为21～25h， 3～4d 强度达到80%以上。

施工完后要用锤击和超声波检测砼密实程度及与钢管之间是否密贴。 平联混凝土建议用细石混凝土。 5.2混凝土配合比材料：

钢管及平联采用C50微膨胀商品混凝土，采用铝酸钙膨胀剂，UEA掺入量建议10～15%。

水泥：采用山西省新绛威顿有限责任公司生产的P.O.52.5 散装水泥； 碎石：采用当地1～2cm石子，由地方车辆直接运到搅拌场地； 砂：采用当地砂，由地方车辆直接运到搅拌场地； 膨胀剂：采用石家庄生产的UEA膨胀剂；

粉煤灰：粉煤灰采用太原一电厂生产的Ⅱ级散装粉煤灰； 外加剂：采用搅拌站的*****市光明牌泵送缓凝剂; 拌合水为饮用水

试块制作免振捣，以保证和实际生产情况相符，并确认此试块的强度应能满足C50混凝土强度等级的要求。配合比如下表：

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名称 水泥 砂 927 1.9 石子 729 1.49 水 205 0.42 外加剂 膨胀剂 粉煤灰 水灰比 15．9 3.25% 40 8.2% 40 8.2% 0．36 材料用量（kg/m3） 489 比例 1 配合比选定后，项目部请专家论证，确定其可泵性，和易性，坍落度，强度均满足钢管拱灌注的要求。

六、钢管内C50微澎胀混凝土灌注

6.1混凝土灌注工艺流程

灌注前提前半天将管上所有观察孔堵塞，然后通蒸气，润湿钢管内壁

灌注孔以下：打适量水润湿泵管→根据计算方量压注管内混凝土→打1m3砂浆灌注孔以下：打1m3砂浆润湿内壁→灌注钢管砼→关闭压注口处闸阀稳定→拆除闸阀完成压注。

钢管混凝土压注前，螺栓先用生胶带缠绕，再拧紧法兰螺栓，防止法栏泄气，导致压力损失。连接法兰与输送泵相同，用泵卡上紧。 6.2混凝土灌注

1、灌注前，先打开阀门，将汽泵到钢管间的泵管用适量水及水泥砂浆（约0.5m3）润滑；

2、根据计算的砼方量，接通阀门，然后压入C50微膨胀混凝土，从两拱脚处对称灌注混凝土，灌注至灌注孔位置后停止泵送混凝土；

3、两端分别泵入1.0 m3高标号水泥砂，润滑泵管；

4、继续灌注混凝土，在灌注过程中通过计算压入混凝土的方量，专人由观察孔观测以及人工敲击管壁来控制两边压注的速度，两端进度相差不大于2m，达到两边高度相同，排气孔几乎同时出浆，最后到加压管顶部排出至少1m3好的混凝土，然后拧紧法兰螺栓，拆除输送泵管，接入同一步骤的下一拱肋对应灌注。

观察孔做好标记，以便观察方便；严格按照钢管混凝土灌注顺序对称施工。 灌注平联板内混凝土前，采用厚塑料布将加压管附近的拱肋（含平联板）处覆盖，以免混凝土污损钢管涂装；平联钢板内混凝土灌注时严格检查，防止管壁爆裂。

七、拱肋线形控制

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7.1在泵送过程中严格控制混凝土的数量，达到两侧混凝土升速度一致。

7.2在灌注过程中利用全站仪和拱轴线上缘贴反光膜进行拱肋轴线偏位及标高测量。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24个小时时，在4个工况进行测量。

八、施工时的质量控制措施及问题处理

8.1质量控制

8.1.1项目部在施工前对每一工序做技术交底；

8.1.2原材料经试验人员检验合格后方能用于施工，控制大粒径或超粒径的砂石料； 8.1.3搅拌设备及泵送设备和现场的机械设备在每次灌注前系统的检查和维修； 8.1.4钢管拱混凝土严格按照配合比施工，控制混凝土和易性、可泵性良好，无泌水现象，严格控制搅拌时间（每盘搅拌时间为120秒），确保搅拌到位，坍落度严格控制；

8.1.5泵管布设时，尽量减少弯管的数量，接头连接紧密，不漏浆，不漏气；注浆管与弦管、截止阀与注浆管的焊接应焊加劲肋加强，泵管立管接头处应拉倒链固定；

8.1.6洗泵用水不能压入弦管内，泵送砂浆与砼必须相同水灰比，避免砂浆与砼混合同时泵入，砂浆的稠度严格控制；

8.1.7为确保混凝土的连续供应，施工前应优化施工方法，充分利用现有设备，使混凝土的灌注在最短的时间内连续。

8.1.8泵车料斗内必须有足够的混凝土，防止无混凝土空泵而泵入空气导管中，引起堵管；当拱顶排气管冒浆时，应继续压注混凝土，直到浮浆全部排完，出现有石子的混凝土1m3时，方可停止泵送混凝土,此后，每隔3～5min左右泵送一次，总共开机约3～5次后方可停止泵送混凝土施工，以尽可能地排除钢管混凝土的气体，避免混凝土与钢管壁的脱粘。混凝土泵送完后，立即关闭止浆阀门，拆除输送管，进行清洗泵送设备及泵管在每次灌注结束后应及时清洗干净。 8.2混凝土泵管堵塞的排除：

8.2.1一旦堵管，不能硬泵，可按反泵开关，一般反泵4-5行程，堵管可排除； 8.2.2当反泵作业不能排除堵管时，必须先在弯头、接头、平弯处用大锺敲击、检查堵管处，要拆开堵塞处的混凝土管，并清除堵管。

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