蘇俊根

(運城市龍?zhí)┞窐蛴邢薰荆轿鬟\城 044000)

1 工程概況

金雞河輔道橋主橋為下承式鋼管混凝土系桿拱橋。主橋分上下行兩幅橋梁。單幅橋?qū)?5.5 m，跨徑為92.4 m，計算跨徑L=90 m。

主橋基礎(chǔ)為1 500灌注樁，樁身混凝土強度等級為C30水下;鋼筋籠主筋Φ25，Φ16，加強筋Φ12，螺旋箍筋8，樁長75 m，共16根，主橋共有2個橋墩，其中7號墩在現(xiàn)狀河道中。

主橋上部結(jié)構(gòu)主要有:鋼管拱肋2片，風撐6道，拱腳4處，系桿2根，端橫梁2根，中橫梁15根，吊桿錨固30套。拱肋為啞鈴形鋼管，每片的總重量為59.9 t，上下鋼管直徑為900 mm，腹部寬度為450 mm，高度為521 mm，壁厚為14 mm，拱肋高為2 200 mm，寬為900 mm，拱肋一般構(gòu)造見圖1;系桿采用箱型斷面，高為2 200 mm，寬為1 500 mm。端橫梁為箱型斷面，高為2 040 mm，寬度為2 100 mm。中橫梁為“T”型斷面，高為1 650 mm，寬度為1 100 mm。

圖1 拱肋一般構(gòu)造圖

2 混凝土泵送澆筑順序

澆筑順序:1)澆筑下鋼管;2)澆筑腹腔;3)澆筑上鋼管。

3 施工準備

3.1 灌注孔安設(shè)

灌注孔采用125 mm，與混凝土輸送管等直徑，注漿管進入弦管內(nèi)5 cm～10 cm，注漿管與弦桿焊縫質(zhì)量等級等同鋼管拱主體?；炷凛斔凸芘c壓漿管法蘭盤連接，并設(shè)止?jié){閥(對于矢高超過30 m的為防止從拱腳處不能一次澆筑到拱頂，在1/2高度處對稱再各增設(shè)一個澆筑口作為備用)。每道拱肋上共布置壓漿孔兩處，開孔位置應(yīng)設(shè)置在接近拱腳混凝土界面50 cm范圍之內(nèi)，具體見圖2。若開孔位置過高，在進行水泥漿潤管時，開孔位置以下為水泥砂漿，不能滿足管內(nèi)混凝土要求。

3.2 輸送泵的布設(shè)

根據(jù)鋼管混凝土對稱灌注的原則，南北側(cè)鋼管拱肋從拱腳兩側(cè)同時灌注。同時在拱肋上對稱布設(shè)兩組輸送管，每個拱腳各布置一臺輸送泵，現(xiàn)場多設(shè)一臺泵車作為備用。

圖2 灌注孔安設(shè)示意圖

3.3 混凝土泵的選擇和要求

混凝土輸送泵采用地泵輸送，泵送要求:單側(cè)最大灌注量約為30 m3，每片拱肋單根計劃在2 h內(nèi)完成泵送。保證每小時供應(yīng)不少于20 m3混凝土。輸送泵的系統(tǒng)泵壓控制在8 MPa左右，泵送高度:本橋施工最大泵送高度按30 m考慮。泵送水平距離100 m。輸送泵管徑采用125 mm。

3.4 混凝土運輸車

為了保證拱肋混凝土灌注工作連續(xù)進行，應(yīng)配置適當數(shù)量的運輸車，其配備數(shù)量應(yīng)根據(jù)混凝土運輸距離，攪拌車混凝土容量以及泵送頂升時間等因素確定，根據(jù)現(xiàn)場施工條件做具體的安排布置。

3.5 拱肋混凝土

拱肋內(nèi)填充混凝土為C40微膨脹混凝土，根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，灌注混凝土要求具有低含氣量，大流動性，收縮補償，延后初凝和早強的性能。

要求:

1)初凝時間:≥8 h，終凝時間:≤12 h。

2)混凝土澆筑坍落度:18 cm～22 cm，坍落度損失4 h時不大于6 cm。

3)混凝土限制膨脹率:28 d，0.002g～0.006g?；炷梁鸵仔?，可泵性良好，無泌水現(xiàn)象。

4)混凝土配置強度應(yīng)比設(shè)計強度提高10%～15%。

混凝土還需具有早強性能(3 d強度達30%，7 d強度達70%，10 d強度大于85%)。

4 鋼管拱混凝土泵送施工

1)每次混凝土泵送前要對所有設(shè)備和部件進行檢查并試運行。確保泵送過程中，設(shè)備運行良好，泵送混凝土?xí)r不間斷進行。

泵送時先泵送南側(cè)和北側(cè)拱肋下鋼管，單根鋼管兩端對稱泵送，且混凝土泵送速度應(yīng)基本相同(實際操作時總指揮和每個泵車操作員之間采用對講機聯(lián)系)混凝土頂面高差不能超過3 m，接近拱頂時，混凝土頂升面高差不能超過1 m，以確保拱肋的縱向穩(wěn)定，混凝土泵送應(yīng)連續(xù)進行，如有間歇，間歇時間不得超過混凝土初凝時間。對左右兩側(cè)(或稱南北側(cè))下鋼管亦應(yīng)同時對稱泵送混凝土，保證兩根下鋼管泵送進度一致。

腹腔內(nèi)及上鋼管也按此順序和要求泵送混凝土。

2)輸送管道布設(shè)時，盡量減少彎管數(shù)量，管道固定牢固，接頭緊密，不漏漿，不漏氣，減少泵送壓力損失。

3)泵送混凝土前先泵入素水泥砂漿清洗及濕潤管道，再泵送混凝土。

4)混凝土應(yīng)連續(xù)供應(yīng)，當混凝土出現(xiàn)間斷，應(yīng)留一車混凝土，每5 min泵送一次，直到下車混凝土運來。輸送泵料斗必須有足夠的混凝土，防止無混凝土空泵而泵入空氣到鋼管中，引起堵管，或引起混凝土內(nèi)出現(xiàn)空洞，影響混凝土質(zhì)量，或因壓縮空氣產(chǎn)生高壓造成鋼管壁破裂。

5)當拱頂增壓管噴出水泥漿時，應(yīng)停止灌注混凝土，穩(wěn)壓5 min，然后適當加大壓力，再次灌注拱肋混凝土，讓混凝土從冒漿孔中緩緩流出，如此反復(fù)幾次，待排氣管內(nèi)流出的混凝土濃度與泵送混凝土濃度相同時即可停止灌注。注意冒漿過程中伴隨著氣體排出會產(chǎn)生水泥漿濺射，拱頂觀察的人員應(yīng)在冒漿孔2 m之外，下方應(yīng)設(shè)警戒范圍不得有人。

6)鋼管拱內(nèi)混凝土強度達到50%后，即可拆除鋼管拱肋上的灌注管、排氣管，所有的孔都應(yīng)用原切割下來的鋼板焊接封閉。

7)待拱肋混凝土強度均達到設(shè)計強度的85%后，檢查拱肋混凝土是否密實。管內(nèi)混凝土的澆灌質(zhì)量，可用敲擊鋼管的方法進行初步檢查，對有異常者，可用超聲波進一步檢測。同時做好混凝土試塊，分別做3 d，7 d，10 d，28 d試塊，以28 d強度報告為準。對不密實的部位，應(yīng)采用鉆孔壓漿法進行補強，然后將鉆孔補焊封閉。

5 現(xiàn)場檢查及試驗準備

管口抱箍是否緊固;水平管道支撐是否穩(wěn)定牢固，豎線管道抱箍是否穩(wěn)定;拱肋注漿口管道焊接檢查，截止閥安裝情況;泵送壓力不得超過8 MPa;兩邊頂升混凝土?xí)r，第一車混凝土開始完成時間應(yīng)記錄，泵送時應(yīng)對稱同步，頂升過程中隨時觀察泵管的受力情況，穩(wěn)定情況，溫度變化，以彎管處，接頭處為重點檢查對象。

檢查的工具和防護用品:緊固的扳手;防止漏漿包裹的材料;預(yù)備抱箍存放的位置;護目鏡;預(yù)備管道。

第一車混凝土到場后進行工作性試驗，試驗工具要提前準備到位，1 m×1 m鋼板一張，試模準備:標準養(yǎng)護4組，同條件養(yǎng)護的3 d，7 d，10 d，28 d 各3 組，共16 組。

6 現(xiàn)場常見的質(zhì)量原因分析和處理措施

6.1 管內(nèi)混凝土不密實，存在空洞和氣泡

原因分析:

1)泵送速度過快，產(chǎn)生的氣泡來不及釋放，以至于依附在管壁上或混凝土內(nèi);

2)坍落度較小，根據(jù)實踐經(jīng)驗泵送混凝土坍落度在13 cm以上時都可以順利泵送，對于鋼管自密實混凝土坍落度在13 cm～15 cm時，在一定泵送速度下易形成氣泡，造成混凝土不密實。

處理措施:

1)事前預(yù)控:應(yīng)安排責任心強有經(jīng)驗的施工管理人員在現(xiàn)場督導(dǎo)，控制泵送速度在允許范圍之內(nèi)。若坍落度較小時可在鋼管外壁上安裝附著式振搗器稍加振動。

2)事后處理:澆筑完成后，采用錘擊和超聲波等方法進行檢測，標出存在空洞的部位，壓注水泥漿處理。

6.2 堵管，爆管

原因分析:

1)澆筑時間過長，管內(nèi)混凝土已超過初凝時間或坍落度過小或輸送泵內(nèi)存在氣體;

2)泵車操作人員玩忽職守未隨時觀察壓力表數(shù)據(jù)，泵速過快壓力過大造成爆管。

處理措施:

1)在施工前對泵車操作人員進行思想教育和安全培訓(xùn);

2)對工作性不符合要求的混凝土必須退回;

3)保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)，間隙時間不得超過15 min，受料斗應(yīng)具有足夠的混凝土，防止吸入空氣產(chǎn)生阻塞;

4)確因泵送壓力過大不能進行時，應(yīng)該在混凝土界面以上50 cm左右重新開孔注入。有備用壓注口時，應(yīng)提前布設(shè)好輸送管道，以作為應(yīng)急措施;

5)施工前請專業(yè)單位在管壁上貼應(yīng)力片，隨時監(jiān)測施工過程中應(yīng)力變化情況，防止爆管。

7 結(jié)語

在公路橋梁系桿拱的施工中，施工人員對混凝土配合比，施工機械，施工細節(jié)，質(zhì)量檢驗，問題處理進行了詳細的探索和完善，有效解決系桿拱施工管內(nèi)混凝土不密實，存在空洞和氣泡以及堵管，爆管等現(xiàn)象，從而使系桿拱的施工質(zhì)量得到有效提升。