96m下承式系杆拱钢管拱混凝土灌注技术

●施工技术　翘楚建村　２０１２．雏　９　６　ｍ下承式系杆拱钢管拱混凝土灌注技术　曾长东　（中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司，福建福州３５００１１）　摘要对厦深铁路烧汤溪右线特大桥下承式钢管拱混凝土系杆拱的钢管拱混凝土灌注施工实例，总结大　跨度系杆拱钢管拱混凝土灌注的施工方案、工艺及技术难点和一些注意事项，为以后同类型的系杆拱混凝土灌注　提供参考。　关键词拱肋混凝土；捣固；检测；施工工艺　１工程简介　厦深铁路（福建段）Ｉ标工程烧汤溪右线特大桥主桥跨为下　混凝土的施工直接影响到本桥的质量，尤其是系杆拱拱肋钢管　混凝土的顶升施工，是决定质量的关键性工序，而本工序的难　度大，操作复杂，对施工过程有很高的要求，需一次性施工完　毕。结合现场的施工条件，根据对称与均衡加载的原则，钢管拱　混凝土采用两头对称泵送顶升灌注法一次眭灌注。　承式钢管拱混凝土系杆拱，孔跨布置为１－９６ｍ，拱肋矢高　１９．２ｍ；在９６ｍ主跨上方采用等高度哑铃型截面钢管混凝土拱　肋加劲，系梁上方平行设置两道拱肋，两道拱肋间采用空心钢　管组成的～道“米”字形横撑和四道“Ｋ”型横撑实现横向连接；　拱肋横截面采用哑铃型钢管混凝土截面，截面高度２．９ｍ，沿纵　向等高度，拱肋由两根　９００×１２ｍｍ的钢管以及它们之间厚　１２ｒａｍ的腹板构成，拱肋钢管及腹箱内均填筑Ｃ５０微膨胀（补　偿收缩）混凝土；拱肋混凝土施工数量为：上弦管５５．２ｍ，ｆ单根）、　３施工工艺　３．１工艺总流程　拱肋混凝土灌注施工工艺总流程为：施工准备（ｃ５ｏ微膨　胀混凝土原材料及设备）一布设输送泵管一泵送清水一泵送高　标号砂浆一对称泵送Ｃ５０微膨胀混凝土一振捣检查管内混凝　土一拱肋顶升中的变形观测—哈龙段混凝土压注一设备清洗　及封闭拱肋弦管完成泵送一混凝土密实度检测。　３．２施工准备　下弦管５３．８ｍ３（单根）、腹箱６７．５ｍ３（一侧），总数量３５３ｍ　。　２施工方案　烧汤溪右线特大桥是厦深铁路重点控制性工程，系杆拱是　本桥的关键控制节点，故质量要求十分严格。系杆拱拱肋钢管　（１）严格控制好原材料质量，对Ｃ５０微膨胀混凝土配制、调　依据不确定的情况下不得随意判定，否则后果很严重，整改　也困难。　术出版社．２００２　【５］　叶琳昌，沈义．大体积混凝土施工．北京：中国建筑工业出　版社　１９８７　（３）混凝土灌注的过程中，要细心准备，精心施工。混凝　土灌注桩过程，要安排责任心强的操作者施工，从施工过程　就杜绝产生无法整改的次品桩的弊端，才能全面避免质量缺　陷造成的经济损失。　【６】　游宝坤．混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施．建筑结　构，２００２，（１０）：２１—２５　【７１　毛鹤琴．土木工程施工．武汉大学出版社．２０００　［８　张昌城．８】砾卵石层桩端压力注浆的应用与Ｒ－Ｙ－技术Ｕ１．西　参考文献　部探矿工程，２００５，（０１）　【１】　叶龙辉．英德遥步大桥溶洞群区桩基￣－ｒ－Ｌｒ］．广东公路交　通，２００５，（１）　［９】　陈安东，郑慧．流砂地质条件下的顶管施工技术Ⅱ】．浙江　水利科技，２００５，（Ｏ１）　［１Ｏ】宋怀志．对岩溶地区嵌岩桩基础施工技术的探讨卟韶关　【２】　ＧＢ５０２０４－－２００２，混凝土结构工程施工质量验收规范．北　京：中国建筑工业出版社．２００２　［３】　童智能，吴祥红．深层基桩拔除技术探讨Ⅲ．施工技术，　２００５，（０１）：４５～４７　学院学报，２００５，（０６）　［１１］温汉德，张所邦．深圳葵涌西立交桥桩基溶洞的处理方　法Ｕ】．探矿工程（岩土钻掘工程），２００５，（０７）　ｆ４】　李顺秋，刘群，曹兴明．高层建筑施工技术．黑龙江科学技　・７２・　第３期（总第１３１期）　巍楚建封　施工技术●　查好配合比、塌落度等对泵送顶升有影响的指标数据；要求灌　注时不捣固，凝结硬化后有良好的密实性，具有收缩补偿性以　及良好的工作性能，尤其可泵性好，在泵送顶升过程中，能始终　保持泌水率小，流动度大，便于混凝土自动扩展填充；在现场温　度条件下施工时能够正常凝结硬化、不开裂。　（２）选择好输送泵的泵送压力、泵送高度、输送管道直径、　混凝土送输车等对泵送顶升具有影响的参数。根据综合因素考　虑决定现场混凝土输送泵选用三一重工ＨＢＴＳ６０型可以满足　要求，现场输送泵管采用　１２５ｒａｍ高压管，搅拌站距施工现场　约１．２ｋｉｎ，配备１台２０００Ｌ和１５００Ｌ搅拌机及自动配料机，实　际拌合能力为７０ｍ３／ｈ。混凝土运输罐车１０台，备用５台。　３．３布设输送泵管　（１）施工前需派有工程管道架立经验的熟练人员对泵管走　向进行优化，搭设专用支架来确保泵管施工中的稳固性，为了　减小泵送阻力尽量缩减不必要的弯头和小角度弯管，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，及时　清理管内壁附着物，安装后要对输送泵管检查是否有悬空点，　支点是否满足要求，特别是弯管处要固定牢靠，检查泵管接头　密封垫圈和进行水密试验以确保不会在泵送过程中发生堵塞、　爆裂和泄露现象。　（２）在两头拱脚上下弦管侧面各设一处进料口，为减小泵　送混凝土对弦管的冲击力，进料口与弦管轴线夹角宜小于　３０。，且泵管出口与拱肋内壁平齐　宜伸进拱肋内过长），以便　于压注顺畅，亦可避免混凝土直接压注到管壁造成混凝土离　析，使泵管堵塞，压注失败。压浆管上要设置防回流截止阀（法　兰盘），并对压浆管与拱肋弦管及法兰盘接口的焊缝作加劲处　理（见图１）。　图１拱脚处进料口及法兰盘接口的焊缝作加劲处理　３．４拱肋弦管Ｃ５０微膨胀混凝土灌注　３．４．１泵送清水　泵送清水主要是为了湿润输送泵及输送泵管，检查泵送系　统的气密陛，施工中不得将清水压进拱肋弦管中。检查一切正　常后，将输送泵管与进料管接好，准备泵送水泥浆、砂浆。　３．４．２泵送高标号砂浆　清水泵送完毕后应立即泵送高标号砂浆，主要是为了润滑　管道，减小混凝土与泵管之间的阻力，泵送量要根据输送管长　度确定。　３．４．３泵送Ｃ５０微膨胀混凝土　拱管｝昆凝土泵送时必须是连续、均匀进行，施工过程中各环　节不能出现问题，应严格遵循两侧对称的施工要求，压注按照　先上管再下管后腹板的顺序，两侧拱管｝昆凝土面高差不得大于　２ｍ，防止一边上升过快引起拱圈纵向振动。　（１）施工人员应定职、定岗统一安排，混凝土拌制时，安排　试验室专门人员值班，对搅拌站全过程进行监控及每车混凝土　到场检测坍落度、人模温度等工艺参数，人泵坍落度要控制在　１８　２０ｅｒａ，不合格车次混凝土退回搅拌站，不允许入泵，并随　时根据现场反馈信息等施工条件的变化适当调整混凝土施工　配Ａ比。　（２）为确保拱肋内的混凝土无空洞产生，安排专门的震捣　小组，配备移动操作平台，用木锤敲击法配合附着式震动器对　空洞进行处理，钢管上每间隔一定距离固定附着式振捣器，边　灌边振，以便排出管内空气，增强混凝土密实度。　（３）严密监控拱肋内混凝土的顶升情况，应安排两组人交　替检查，避免出现误检、漏检，并准确提供拱肋内混凝土面位置　及判断空洞位置。　（４）拱肋管内空洞是施工中最易出现的质量问题，应及时　处理，避免出现质量隐患，敲击法中发现清脆响亮、振感强烈或　有空洞感等情况，表明管内混凝土未与钢管内壁紧密贴实，此　时应采用附着式震捣器对管壁进行震捣，达到充填密实。　（５）拱肋顶升中的变形观测：在拱助上等分位置及受力薄　弱处布置反光测膜，利用全站仪配备的反光贴膜，在拱肋上　选定的部位进行观测，根据观测变形情况来协调两侧泵车泵　送速度。　（６）采用交互增压方法增加合龙段混凝土密实度，即混凝　土压注到顶部时，一侧泵车停止，另一侧继续压注，排气增压孔　排出原浆后停止，再开启另一侧混凝土泵压混凝土，排气增压　孔排出原浆后停止，停顿３　５ｍｉｎ，然后重新启动输送泵，混凝　土由排气增压孔排出后停顿５ｍｉｎ，然后重新启动输送泵，混凝　土由排气增压孔排出后停止，这样可以使混凝土逐渐压密稳　定。　３．４．４设备清洗及封闭拱肋弦管　泵送完毕后清洗、拆除输送泵及其管道，过程中应注意对　拱肋弦管防腐层的保护；混凝土终凝后割除进料管、排将管，用　与弦管相同材质、规格的钢板封堵，防止雨水进入，并有效防止　混凝土碳化。　４施工中一些注意事项　（１）为防止意外发生，在现场配备同样长度数量的泵管、弯　・７３・　一施工技术　翘楚建村　２０１２生　浅析福建大剧院超　长钻子Ｌ霪注桩的施工　质量控制措施　黄春霖　（福建建发工程咨询有限责任公司，福建莆田３５１１１１）　摘验。　要本文以福建大剧院为例，介绍了地基工程在抗震要求高，桩承载力大，地质条件复杂等情况下，采用　超长钻孔灌注桩，重点控制终孔深度、孔径、通长钢筋笼、清渣、浇灌砼、桩端高压注浆等，取得施工质量控制的经　关键词超长钻孔灌注桩；成孔；沉渣；桩端高压注浆　０引言　福建大剧院工程项目，地处我国东南沿海的福州市，大　部分地基为海成弱谷相沉积软土，淤泥埋藏很浅，表面只有　２～３ｍ厚的杂填土，已探明淤泥层为４０ｍ左右，砂层为５～　１０ｍ，夹砂卵石层为３～５ｍ，再下层是卵石层、岩石层。而本工　程抗震等级要求高，这就造成要采用超长灌注桩。而超长灌　头和密封圈～套作为备用，灌注前要用混凝土泵通过　施工时在距拱脚约１／３处需设置一个备用泵送接口。当阻力过　大不能顶升时采取换口二级顶升。　１５００ｍｍ圆管进行３０ｍ高的压力试验，用以检查混凝土的性　能。　５混凝土密实度检测　施工完成３个月后，对弦管和腹箱内混凝土的密实度采　用锤击敲打、钻孔取样及对合拢段超声波无损检测，未检测出　管内有空洞或其它不密实部位，无须补强，检测结果完全合格　（见图３）。　（２）拱肋合拢处的施工质量是本次施工最易出问题的一个　环节，合拢段处理不当会出现混凝土夹层、离析，甚至出现混凝　土断缝。施工前需进行摸拟预演，来熟练判断合拢过程中的完　成情景。　（３）实际施工时必须派专职技术人员在合拢处对合拢成果　进行监控。拱肋合拢处的施工质量是本次施工最易出问题的一　个环节，必须专人进行监控　图２）。　图３检测合格后的钢管拱混凝土全貌　６结束语　随着钢管拱混凝土系杆拱桥的设计施工方法逐渐成熟，已　图２台拢处专人监控　（４）拱顶处设置一个冒浆管，且高出拱顶１．５ｍ左右，用不　小于１００　ｍｍ直径的钢管接高，并弯向侧面，防止出浆时喷射　到钢管拱表面。　（５）排气管设于拱顶最高处，每３０ｍ的距离设置一处，管　径８ｍｍ，对称布置，管口做成扩口型，有利于压力的释放。由于　经逐步成为铁路大型、特大型桥梁的首选桥型。通过有效控制，　在２０ｈ内完成了９６ｍ跨度的烧汤溪右线特大桥系杆拱主跨顶　升灌注，摸索出钢管混凝土的顶升灌注施工工艺，对日后类似　桥型施工具有参考意义。　管内有加劲板、锚箱等构件，使混凝土泵送时摩阻力加大，所以　作者简介：曾长东，男，１９６７年１２月出生，工程师。　・７４・