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黄河特大桥主桥钢管混凝土浇筑施工方案

1.《xx特大桥施工设计图》

xx特大桥为8×100米的下承式钢管混凝土系杆拱桥，每跨两墩中心距为100m，计算跨径95.5m,计算矢高为21.222m,矢跨比1/4.5。拱轴线采用拱轴系数为1.347的悬链线。上部结构为上下行分离式的两座桥，每座桥有两片拱肋，拱肋由2根Φ1000×16mm的钢管和腹板组成高2.4m的哑铃断面结构，钢管内浇筑C50混凝土，支座与第一吊杆间的拱肋腹腔内浇筑C50混凝土，其余腹腔内不填充混凝土。两拱肋中心距离22.377m，由中间一道一字撑和两边各一道K型横撑联系两拱肋，形成空间结构。横撑为Φ1500×16mm的钢管，管内不填充混凝土。

拱肋内混凝土采用泵送顶升压注法浇筑。施工时采用大功率混凝土泵，泵灌入口设在灌注段根部，以连续顶推方式泵送到拱顶。灌注顺序采用先上管后下管。全桥拱肋内压注混凝土共4632m3，其中单肋上弦管71.87m3,下弦管70.42m3,腹腔2.46m3。

堵塞钢管法兰间隙清洗管内污物，润湿内壁安装压注头和闸阀压水、压注沙浆压注管内混凝土关闭压注闸阀稳压拆除闸阀完成压注养护

GB50874-2013 煤炭工业半地下储仓建筑结构设计规范.pdf主要工序的施工步骤及方法

1、施工前混凝土机械设备准备

1.1混凝土生产：施工前选派有经验的试验工程师到商品混凝土工厂检验其设备状况，并对混凝土生产过程进行监督。

1.2混凝土运输：混凝土工厂生产的混凝土由混凝土搅拌车运输到生产区，在经混凝土输送泵泵至施工地点。

1.3混凝土输送泵：为了争取工期，本桥钢管混凝土选用4台输送泵同时泵送，另设一台备用输送泵。

1.4其他设备：根据施工需要还要配齐各种型号的弯管接头，轻型导链及各种机械易损部件。

2.1施工前组织有关人员进行技术交底，使参加混凝土浇筑的所有人员心中有数，交底要有详细记录。对合拢的钢管拱进行焊接质量，几何尺寸检查，高程，轴线测量，并办理相关的验收签证手续。计算浇注混凝土过程中的应力，变形等情况。

2.2施工前要组织有关人员进行混凝土泵管的接，拆管训练，保证在施工中每个接口的拆装迅速。

2.3灌注前要有详细的测量钢管拱位置的资料，并在有关的监测位置做好标记。

2.4水泥，砂，石料，外加剂及其它有关资料必须要求混凝土供应单位准备齐全，准确，并得到有关人员的签认。

2.5施工时养护降温用水必须到位。

2.6所有用的施工机械设备在每次灌注前要进行全面的检修。

2.7所有安全设施必须到位，参与施工的人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须系好安全带。

2.8掌握桥址处历史气象资料和近期天气预报，选择气温相对较低且稳定的时段灌注混凝土。

钢管拱肋安装就位并经检查验收合格后，应尽快对钢管内进行混凝土的灌注工作。

混凝土泵灌前要先压入清水清洗钢管，润泽内壁，然后先泵入水泥浆，再连续泵入混凝土。

拱脚预埋段拱肋混凝土①与端横梁同时浇注，拱肋合拢后，浇注拱脚人工浇注段②，然后泵送管内混凝土③④，先上管后下管。接着泵送拱脚段至1号吊杆腹腔内混凝土⑤。最后封拱脚。(见图一)

拱肋内混凝土采用泵送顶升法浇灌。施工时采用大功率混凝土泵，泵灌注口设在灌注段根部，以对称连续顶推方式泵送至拱顶。

混凝土泵灌前要先压入清水清洗钢管，润泽内壁，然后先泵入水泥浆，再连续泵入混凝土。

混凝土灌注顺序按照设计图纸要求的施工顺序进行。

管内混凝土的配合比应经试验确定，除满足强度指标外，既要满足泵送条件，又要满足钢管混凝土施工规范要求，使用时可掺入适量粉煤灰以降低混凝土的水化热，还要掺入膨胀剂，减水剂，缓凝剂等减少水灰比，提高工作性能。且使钢管内混凝土产生一定的自压应力。

混凝土泵灌注时温度应大于5°C而小于40°C，钢管温度高于40°C时应采取浇水，或选择夜间施工等措施降低钢管温度。温度低于5°C时，要采取冬季防寒措施。

施工时按设计要求在钢管上设排气孔，且排气孔钢管出口要高于拱肋2m以上，利于排出空气，保证混凝土密实度。

混凝土泵灌要求一根钢管内应在混凝土初凝时间内一次泵灌完成，中间不得有间断。

按设计要求，两侧两端同时对称共用4台泵机泵送混凝土。钢管两端泵送速度加强协调，尽量对称顶升，混凝土顶面高差符合设计要求，施工时应边灌注混凝土边敲打钢管，判断是否有空间。待排气孔流出合格的混凝土时，证明管内已填满。封堵进浆孔，待混凝土达到设计强度时，再按设计要求切割泵进管和排气孔，用原切割的拱肋钢管块件补焊缺口。

泵送过程中要不间断的观察拱肋的应力变形，并采取对应措施。此工序技术要求高，不定因素多，使全工程的重要环节之一，因此务必要合理组织，精心施工，做到事前，事中，事后三大环节严密控制，确保灌注质量。两端施工要有统一指挥，混凝土工厂，混凝土泵机和接管工作要协调一致。

混凝土拌制时原材料要计量准确，搅拌要均匀，搅拌时间不少于规定时间,不合格混凝土禁止进入泵机。

每次混凝土泵送前泵管应先泵送清水润滑，然后泵送砂浆润滑，减少泵送顶升摩阻力，拆接管时，要将泵机返打两次，在管前端灌注一定量的砂浆或水泥砂浆以润滑后接的泵管。

10、开始泵送时泵机应处于低速压送状态，并注意观察泵的工作压力和各部件工作情况，待压送顺利后方可提高至正常压送速度。

泵送混凝土应连续进行，尽量避免停泵，当混凝土量供应不足时宜低速泵进，以免中断。

12、压送混凝土时，料斗应装满混凝土，以避免在压送过程中吸入空气。如果吸入空气，应立即反泵，待除去空气后改为正转。

13、泵送顶升时要保持两端同步进行，速度差要控制在设计范围内，要求进度差不超过两米。

14、泵送顶升混凝土到达设计高度拆除接口泵管时，应设置防回流装置，即在混凝土进口短管上割开4个约为22mm的小孔（沿管的不同方向），边割边插入Φ20的圆管，以防止回流。在插好钢管后，反泵两次，才能拆除泵管接口。

泵管在安装时不可悬空太久，要有足够的支点，在弯头处要支好拴牢，与泵机相连的第一节泵管宜为直管。

施工前组织有关人员对钢管拱及施工设备进行全面检查，确保泵送施工的连续性。

试验人员要严格按配合比施工，控制好各种原材料进厂质量。施工过程要求留有足够的时间。

测量人员及监控人员应随时对钢管拱的变形、拱座位移等进行监控测量，发现异常情况及时通知现场负责人。

质量检查人员要认真检查钢管内的混凝土是否压实，出现异常应立即向现场负责人报告。对已压满的管段待排气孔溢出合格砼后，用钢板将排气孔堵好。

拱肋泵送混凝土时的轴线偏位应控制在设计和规定的允许范围内。灌注过程中轴线横向偏位，拱顶≦L/5000mm;L/4处≦L/6000mm;接头点高程≦+20mm.

在拱肋混凝土灌注完毕，并在混凝土达到70%强度时，拟用超声波探测仪对拱肋进行探测，检查其密实性。若发现不密实处，立即钻小孔并压浆补实。但混凝土微膨胀基本完成后（约28天），可钻小孔检查混凝土与钢板是否密贴。

总之，钢管拱肋混凝土灌注是本工程的关键工序之一，混凝土灌注工作的好坏直接关系到工程的质量与安全，同时是能否体现设计目标混凝土与钢管联合作用好坏的关键工序。因此，务必要合理组织，精心施工，做到事前，事中，事后三大环节严密控制，确保灌注质量。

水泥：对进场的同厂家，同品质，同编号，同生产日期的水泥，以200t位一批（不足200t的按一批对待）验收，每批至少取样一次，做胶砂强度（3d，28d）,安定性，凝结时间，细度等项目试验。在正常情况下每3个月检查一次，对质量由怀疑时，应随时检验。

水：非饮用水使用前应检查其质量。如水源有变或对水质有怀疑时，应及时检验。

碎石：对进场的同料源，同级配的碎石每500m3为一批验收，每批至少取样一次，做筛分分析试验，容重试验，含泥量试验和针片状含量试验，压碎指标值试验。

砂：对进场的同料源，同开采单位，每200m3为一批验收，每批至少取样一次，做筛分分析试验，容重试验，含泥量试验。

在施工中，对集料含水率每工作班至少测定2次，天气骤变时，应酌情增加次数。

4.1水泥：使用散装水泥时，每工作班至少检查四次。使用袋装水泥时，进库前酌情抽样检查。

4.2水：每工作班至少检查两次。

4.3集料：每工作班至少检查两次。

4.4外加剂：每工作班至少检查四次。

5.1初始取样：在开始浇筑混凝土时，应对每单元（每盘或连续体积拌和时每１０m3）取样对温度，含气量和坍落度做试验，当三个单位的温度，含气量和坍落度试验结果均在规定范围之内时，可以每五个连续单元随机取一个单位做含气量试验或坍落度试验。当任何随机的试验结果超出规范限度时，仍要１００％取样试验。

另外，应根据施工需要，另制取几组随结构养护试件。

5.2验收取样：验收取样用作检验混凝土强度。不同等级及不同配合比的混凝土应分别去样，试件为１５０mm×１５０mm×１５０mm立方体。

所用水泥，砂，石，水，添加剂的质量规格必须符合有关规范的要求。按规定的配合比施工。

应保证管内混凝土饱满，管壁与混凝土紧密结合，不得有空腔，收缩缝。

钢管内混凝土的灌注，因外表有钢管包裹，给检验、评定混凝土质量带来了一定的难度。为确保混凝土质量，施工中对事前通过试验确定的配合比应严格控制，并按规定预留混凝土检验试块，以便事后检查。但更重要的是施工过程中的质量控制，必须严格按操作程序和工艺要求进行，明确岗位责任制和操作人员的责任心，确保混凝土灌注质量。混凝土灌注完毕后，用敲击钢管听音法进行初步检查，声音沉而且哑者，表明混凝土已充填饱满，用超生波进一步检测。采用超声波检验混凝土的缺陷将采用首波声法（波速）进行检测，对无缺陷钢管混凝土，首波声时短，混凝土有脱离管壁和空洞时，首波因绕射和折射声时变长。

钢管混凝土拱桥的主要承重结构为钢管混凝土拱肋，因此钢管混凝土的技术性能指标要求使其具有低泡，高强，早强，良好的可泵性，微膨胀性，自密实性等。具体要求如下：

4.1混凝土设计强度为C50号，强度等级高，属于高强混凝土。

4.2混凝土灌注采用泵送压注，不振捣，为自密性混凝土。泵送顶升的全过程中，混凝土始终保持良好的可泵性。

4.4每次压注工作时间长，并且必须在混凝土初凝前压注完毕，因此混凝土具有较好的缓凝性。

4.5混凝土坍落度应控制在200～240mm之间,每次钢管拱浇筑时间控制在2～3h。混凝土应具有收缩补偿性，即补偿收缩混凝土，其微膨胀率≧混凝土收缩率。

钢管混凝土浇注实测项目

饱满，管壁与混凝土紧密结合

注：我们的要求目标是其精度要优于表中实测值。

参加施工人员必须戴好安全帽，高空作业时必须挂好安全带。

施工脚手架，施工平台及栏杆应牢固可靠；上下弦应设爬梯并捆绑牢固；安全网挂牢并绑紧；脚手板应用铁线牢固捆绑在支架上，且不得有探头板；拱上照明设施要牢固可靠，以防坠落。

双层作业时，上层人员禁止向下抛东西，以防伤人。

混凝土泵机司机应专门培训，熟练掌握泵机的操作技能，并持证上岗。

混凝土施工时应统一指挥，各岗位人员应服从分配，听从指挥，指挥人员应信号明确。

混凝土顶升时，泵管支架要牢固可靠，泵管口和排气孔要防止混凝土冲出伤人。

泵送堵管时，不要强行泵送，以防爆管伤人。

顶升施工时应尽量安排在白天进行，夜间施工要有足够的照明。

大风，大雨天气不得安排施工。

任何情况下，一定要注意用电安全。

质量通病及其原因、防治措施

1.1空腔：由于灌注过程中排气不良或灌注间断而残留在混凝土内的空气造成。

1.2收缩缝：由于混凝土水灰比过大，水泥用量过多，为膨胀量不足造成。

1.3混凝土与管壁粘结不良，由于管壁锈蚀造成。

1.4混凝土离析，由于配料不好，骨料堆积或抛投灌注造成。

1.5混凝土不密实，由于泵压不足JG／T 196-2018标准下载，灌注速度过快造成。

2.1在灌注混凝土的前进方向上应每隔30米设一个排气孔，混凝土泵灌要求一根钢管内应在混凝土初凝时间内一次泵灌完成，中间不得有间断。施工前对机械设备进行全面彻底的检查，发现问题及时解决，避免因机械而造成的灌注中断。组织有关人员进行技术交底，使参加混凝土泵送的所有人员心中有数，避免人为因素而造成灌注中断。质量检查人员要认真检查钢管内的混凝土是否压实，出现异常应立即向现场负责人报告。在拱肋混凝土灌注完毕，并在混凝土达到70%强度时，拟用超声波探测仪对拱肋进行探测，检查其密实性。若发现不密实处，立即钻小孔并压浆补实。但混凝土微膨胀基本完成后（约28天），可钻小孔检查混凝土与钢板是否密贴。

2.2配制混凝土时应严格控制水灰比和水泥用量，经工程师同意，可加微膨胀剂防止混凝土收缩，另外加强混凝土养护和保温。夏季高温时，在混凝土浇筑后及时在钢管拱上喷水降温，适当延长养护时间，以提高混凝土的抗裂能力。冬季应采取保温措施，使混凝土缓慢降温，以防温度骤变，减少温度收缩缝。

2.3在灌注开始前，应先压入清水洗管，湿润内壁JJF(建材) 110-2019 水泥雷氏夹膨胀测定仪校准规范.pdf，使管内不得留有油污和锈蚀物。

2.4混凝土配合比设计，计算和试验方法，应按有关技术规定执行。在混凝土拌制和浇注过程中，应按规定检查混凝土组成材料的质量和用量（每一工作组至少两次），在灌注地点和浇筑地点检查混凝土的坍落度。

2.5混凝土泵机司机应专门培训，熟练掌握泵机的操作技能，并持证上岗。开始泵送时泵机应处于低速压送状态，并注意观察泵的工作压力和各部件工作情况，待压送顺利后方可提高至正常压送速度。泵送混凝土应连续进行，尽量避免停泵，当混凝土量供应不足时宜低速泵进，以免中断。