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黄河特大桥下承式钢管混凝土系杆拱桥钢管拱施工方案

一、编制依据……………………………………………………………1

二、工程概况……………………………………………………………1

三、施工工艺流程………………………………………………………2

四、主要工序的施工步骤及方法………………………………………2

GB 50165-1992古建筑木结构维护与加固技术规范(可靠性鉴定和抗震鉴定)五、施工要点…………………………………………………………….4

六、检验、试验………………………………………………………….6

七、质量检验评定标准………………………………………………….7

八、安全质量保证措施………………………………………………….*

*、质量通病及其原因、防止措施…………………………………….*

1.根据河南省交通规划勘察设计院设计图纸、相关设计变更通知单及监理工程师通知等

4.《北京至珠海国道主干线新乡至郑州段高速公路合同要求、施工规范》

xx特大桥为*×100m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的哑铃型断面结构，钢管内浇筑C50混凝土，支座与第一根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φ700×12mm和φ500×10mm的钢管组成的哑铃型断面，管内不填充混凝土。

钢管拱混凝土浇注共分五部分。第一部分为拱脚预埋段填充混凝土，与拱脚同时浇注；第二部分拱脚人工浇注段，在拱肋合拢后浇注；第三、第四部分为拱肋上下弦管泵送顶升混凝土；第五部分为拱脚至6号吊杆腹腔泵送顶升混凝土。

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.*7m3,下弦管70.42m3,腹腔2.46m3。灌注孔布置示意图见河南省交通规划勘察设计院设计图纸SHV31。

仅说明拱肋混凝土送顶升混凝土工艺流程：

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、压注水泥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

主要工序的施工步骤及方法

1.1混凝土配合比设计与试配

为满足混凝土工作性能要求，混凝土坍落度选用200～240mm，初凝时间不早于6小时。混凝土应有良好的和易性，相对泌水率S10不超过40%，坍落度损失1小时内不得大于4cm。

水泥选用52.5普通硅酸盐水泥，细骨料选用细度模量2.4～2.7中砂；石子选用5～20mm连续级配碎石；掺和填料选用Ⅰ级粉煤灰；外加剂选用UEA膨胀剂和复合高效减水剂。

试配前，应按规范要求进行原材料检验，对水泥还应进行含碱量测定及碱骨料反应试验。

为测定混凝土最终膨胀率，确保填充混凝土与钢管共同受力，试验应提前进行。一般情况下，混凝土最终膨胀率测定时间不得小于105天。

1.2拱肋骨架的检查及验收

钢管混凝土的灌注在拱肋合拢，拆除拱肋安装临时支架后进行。灌注之前，应对拱肋轴线进行复核，检查是否与理论轴线相符，对焊接拱肋进行探伤检查，办理签证手续，建立应力和变形观测点。

1.3人员、设备、材料准备

拱肋混凝土的灌注要求一气呵成，不可中途停顿。事前应进行周密的计划与组织，并做详细的技术交底。

拱肋混凝土计划采用商品混凝土，浇注前，应对商品混凝土搅拌站的原材料供应情况进行落实，并派有经验的试验人员对混凝土的拌和全程监督，浇注分两个作业面，采用两台泵机从拱脚向上同时顶升。为避免施工中出现意外，，备用两台泵机，并接好备用管路，以便随时更换。泵机常用的易损配件要备齐，同时要准备备用电源。

2.钢管拱内的混凝土灌注

钢管拱混凝土共分五部分，第一部分为拱脚预埋段填充混凝土，与拱脚同时浇注；但混凝土配合比必须按拱肋填充混凝土配比执行；第二部分拱脚人工浇注段，在拱肋合拢后浇注；第三、第四部分为拱肋上下弦管泵送顶升混凝土，浇注时，先上弦管后下弦管；第五部分为拱脚至6号吊杆腹腔泵送顶升混凝土。

混凝土由商品混凝土搅拌站提供，为确保混凝土搅拌质量，必须满足以下要求：

（1）原材料必须按规定的频率和检验项目进行检验，不合格的材料不得使

（2）原材料的称量必须准确。拌合时投料顺序应符和要求，粉煤灰宜与水

泥同步投料；外加剂添加时间应符合配合比设计要求，且宜滞后于水和水泥，粉剂添加剂易溶解后投料。

（3）混凝土搅拌应均匀，必须确保搅拌时间，对强制式搅拌机，每盘拌和时间不得少于90s。

（4）混凝土坍落度损失应控制在规定的允许范围之内，应严格控制水泥的温度，干燥的石子应先浇水湿润。

（5）正式搅拌前，应对混凝土进行试拌，以确定混凝土的工作性能。当不能满足要求时，应调整混凝土配合比或采取其它改进措施。

混凝土采用搅拌车运输，根据混凝土搅拌和浇注速度，计划采用4台搅拌车运输。

为了缩短泵机的水平输送距离，减少泵送压力，泵机的安放地点应尽量位于浇注点附近，混凝土搅拌车上栈桥送料。

同一拱肋的混凝土采用2台泵机同时顶升。灌注前应压入清水清洗钢管，润滑内壁，然后压入水泥浆，然后泵入混凝土两侧同时顶升。

压入的清水在泵入水泥浆前放掉。水泥浆单侧泵入量不少于2m3，配合比应由试验确定。

混凝土泵送顶升至拱顶时，压注的水泥浆应全部溢出，直至露出新鲜混凝土。

混凝土泵灌前要先压入清水清洗钢管，润泽内壁，然后泵入水泥浆，

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1m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的混凝土应在混凝土初凝时间内一次泵灌完成，中间不得有间断。

同一拱肋两端同时对称共用2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，混凝土顶面高差不得大于2m，施工时应边灌注混凝土边敲打钢管，判断混凝土面的顶升高度，待排气孔流出合格的混凝土时，证明管内已填满。然后封堵进浆孔，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。拱肋的充盈系数不得少于9*%。

泵送过程中要不间断的观测拱肋的应力和变形。此工序技术要求高，不定因素多，是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，混凝土搅拌站、混凝土泵机和接管工作要协调一致，并时刻保持通讯联系。

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90s,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，要将泵机反打两次，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。

14、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场质量。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混凝土后，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，用超声波探测法和敲击法对拱肋进行密实度检查。若发现不密实处，立即钻小孔并压浆补实。待混凝土微膨胀基本完成后（约2*天），可钻小孔检查混凝土与钢板是否密贴。

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，2*d）,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，对质量有怀疑时，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）取样对温度和坍落度做试验，当三个单元的温度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元试验。当任何随机的试验结果超出规范限度时，仍要100％取样试验。

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取样，试件为150mm×150mm×150mm立方体。

不同的浇注部位和不同的浇注时间应分别制取试件。拱肋泵送顶升混凝土单根钢管每侧应制取不少于2组试件。

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。

3、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，用超声波进一步检测。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。

4、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。

　　　附表一钢管混凝土浇注实测项目

饱满，管壁与混凝土紧密结合

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，膨胀量不足造成。

1.3混凝土与管壁粘结不良某水电站拦河坝工程施工组织设计3，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，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的混凝土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2*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，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某汽车站降水工程施工方案，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。