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(xiàn)采用懸鏈線(xiàn),矢高為57.78m,矢跨比為1/4.5,拱軸系數為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)吊裝節段, 大吊重73.5t。全橋共設置9道風(fēng)撐,除拱頂為X形外,其余均為K形??v向拱肋主弦管和綴板內填充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?jì)筛鶠橐谎h(huán),共四個(gè)循環(huán)。由于 大水平輸送距離達180m,垂直輸送距離近60m,根據設計要求,一根主弦管內混凝土要求由拱腳至拱頂對稱(chēng)均衡地在混凝土初凝時(shí)間內一次泵送液壓頂升完成,并考慮到現有混凝土生產(chǎn)能力和泵送設備能力,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計
由泵送液壓頂升原理可以看出,鋼管混凝土配合比設計是影響管內混凝土澆筑質(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構,混凝土配合比的選擇需考慮高強、早強、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計
(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,每輪次連續頂升兩根主弦管。待混凝土強度達到設計強度的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:清洗管內油污等雜物→安設注漿管和閘閥、排漿管、連接輸送泵管→濕潤內壁、泵送同等標號砂漿→泵送頂升管內混凝土至 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稱(chēng)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置加勁鋼板隔倉結構,兩側對稱(chēng)設置注漿管和拱頂排漿管。
(2)泵送設備選擇及輸送泵管布置
除注漿口合理設置外,泵機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。
根據泵送高度、輸送距離以及泵送速度計算確定泵送壓力及泵送功率,確定選用輸送泵型號及規格。一般輸送泵額定揚程應大于1.5倍的灌注頂面高度,輸送泵的出口泵壓不超過(guò)規范要求。經(jīng)計算確定,混凝土輸送泵選用3臺中聯(lián)重科HBT80柴油動(dòng)力拖式泵,2臺分別布置在兩岸拱座旁,1臺備用。
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。故采用了混凝土運輸車(chē)協(xié)助運輸的方式,拌合站生產(chǎn)能力平均35m³/h,能夠滿(mǎn)足混凝土連續澆筑需要。
合理布置泵管也很重要。彎頭要盡量少設置,要每隔一段距離設置約束,防止泵管在泵送時(shí)劇烈抖動(dòng),以防螺栓、卡箍脫落。還要根據經(jīng)驗公式計算泵送距離,泵機要具有足夠壓力,混凝土順利泵送入倉。拱上注漿管與泵管的連接應順暢,不宜急彎。膠圈應符合質(zhì)量標準,不易破損,泵管接頭密實(shí)不漏漿。
(3)物質(zhì)、試驗準備及設備試運轉
由于每循環(huán)完成2根主弦管的混凝土施工,理論方量達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)儲備和,做好泵送前的原材料試驗、準確量測砂石含水量等指標,調配施工配合比,做好拌合站、混凝土運輸車(chē)、輸送泵等設備的聯(lián)調聯(lián)試,做好拌合設備故障、堵管、突然停電等應急預案,做好人員的安排、泵管連接的檢查、錘子等小型機具的準備等一系列工作,才能混凝土 、順利的泵送。在 循環(huán)開(kāi)始之前,技術(shù)部門(mén)應對合龍后的拱肋線(xiàn)形、主要截面的應力進(jìn)行測試,并確定混凝土頂升線(xiàn)形應力監測方案,以準確把握混凝土澆筑對拱肋線(xiàn)形的影響,并指導下一循環(huán)混凝土頂升泵送。
|