公路橋梁建設(shè)中鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)分析

孟玉梅

(石河子公路管理局花園鎮(zhèn)分局)

公路橋梁建設(shè)中鋼管混凝土拱橋的施工技術(shù)分析

孟玉梅

(石河子公路管理局花園鎮(zhèn)分局)

摘 要:伴隨我國橋梁公路事業(yè)的飛速發(fā)展，鋼管拱也全面的應(yīng)用到建設(shè)中。就公路橋梁的建設(shè)中使用鋼管混凝土拱橋的施工要點(diǎn)、施工技術(shù)和工藝等進(jìn)行分析，提出一些觀點(diǎn)，為具體的公路橋梁建設(shè)作以參考。

關(guān)鍵詞:橋梁;鋼管混凝土;搭橋施工;技術(shù)分析

1 模擬工程的簡述

模擬的拱橋設(shè)計(jì)為橋總長585.56 m，橋?qū)?8.5 m。橋的主體部分是由雙承載面下承式的鋼管混凝土系桿拱、五孔無風(fēng)撐組成(64 m+64 m+72 m+64 m+64 m)。橋梁的拱矢跨比為1∶5，拱的軸線設(shè)計(jì)為二次拋物線，橋梁的拱肋采用的用圓端形扁鋼管結(jié)構(gòu)。橋拱肋跨為0.9 m，高度為72 m，寬都是1.8 m，在鋼管內(nèi)填充的是C40微膨脹混凝土。橋拱肋的鋼管材質(zhì)是Q345D，其厚度是16 mm，。

2 施工的前期準(zhǔn)備

2.1 對(duì)施工方案的遴選

通過對(duì)橋梁設(shè)計(jì)要求的研究，可制定出以下兩種方案:一是通過連續(xù)拋落無振搗澆注混凝土的方法，讓混凝土從拱頂進(jìn)行連續(xù)的拋落。但是，距拱頂四米以下混凝土還需要打開天窗通過插入式振動(dòng)器對(duì)其進(jìn)行搗振，而且澆注的混凝土不能太過密實(shí)。顯然這種施工方案的難度比較大。二是壓注頂升法。就是在距離拱腳1.5～2 m地方的拱軸線處，從兩側(cè)對(duì)稱分別開壓注孔，通過混凝土輸送泵壓力把混凝土由壓注孔處的泵管不斷地從下向上壓入鋼管的拱內(nèi)，最終達(dá)到了混凝土自密實(shí)效果。顯而易見，第二種施工的工藝更加簡便且容易實(shí)施。在用方案二是必須要選用性能好用壓力大的輸送泵。在實(shí)際的施工中，采用方案二獲得了滿意的施工效果，也總結(jié)了一些施工中注意的問題。

2.2 施工之前對(duì)拱橋的觀測

施工前進(jìn)行觀測是為了驗(yàn)證拱軸線和控制點(diǎn)的標(biāo)高是不是正確，假如因?yàn)槠囱b或者焊接等原因?qū)е乱贿叺目刂泣c(diǎn)高程稍大，另一邊的偏小，那么就要在壓注混凝土?xí)r不斷地調(diào)整。假如軸線出現(xiàn)了偏差，就要那事先設(shè)置完好的風(fēng)攬來調(diào)整。具體的操作方法下文中將詳細(xì)敘述。

2.3 施工機(jī)具

施工中需要很大泵送壓力，所以，選擇混凝土輸送泵是混凝土頂升壓注能否成功的關(guān)鍵。在這里，選用了三輛HBT-50B型拖泵，兩臺(tái)主用，一臺(tái)作為備用。HBT-50B型拖泵出口泵的壓力能達(dá)到6.3 MPa，拖泵對(duì)混凝土適應(yīng)性也比較強(qiáng)。確保泵送壓注頂升的進(jìn)行連貫，在施工時(shí)，要根據(jù)泵送速度和混凝土的拌和站位置，給每一臺(tái)泵車要配備三輛專門的混凝土運(yùn)輸車，還應(yīng)該安排一輛作為備用。在這過程中，混凝土的拌和站要重點(diǎn)做好混凝土攪拌機(jī)的維修和檢查工作。

3 拱橋的施工工藝

3.1 采用“二級(jí)壓注，一次成型”的方法

因?yàn)殇摴苄螤钍潜庑蔚模壹觿爬叩牟贾帽容^遠(yuǎn)，矢高比較大。這時(shí)要根據(jù)混凝土產(chǎn)生出的壓力和扁鋼管抗變形的能力進(jìn)行計(jì)算，假如混凝土要從拱腳壓至拱頂，那么混凝土所產(chǎn)生的壓力會(huì)把鋼管直線部分給壓彎，因此，需要采取二級(jí)壓注、一次成型的方法，就是除了原有的拱腳底處預(yù)留的泵管接頭之外，要在拱高的1/2處(拱高包含拱頂?shù)呐艢夤?.5 m)，使其兩邊可以對(duì)稱，要增設(shè)泵管接頭，且要型號(hào)一致的，還要在靠近拱頂?shù)鯒U的位置兩邊增設(shè)兩根20 cm、高1.5 m的排氣和增壓的鋼管。

3.2 施工過程中對(duì)鋼管拱的觀測

要取得完整的觀測數(shù)據(jù)，要針對(duì)混凝土的壓注過程進(jìn)行觀測。在混凝土壓到每個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，都要對(duì)拱軸線和標(biāo)高進(jìn)行一次測量，還得把測量的結(jié)果繪制成圖，要標(biāo)出隨工況和時(shí)間變化的曲線。通過曲線能直接了解泵送混凝土的各個(gè)階段的變化情況。

3.3 壓注頂升的施工程序

在灌注前要認(rèn)真檢查泵管和輸送泵的每一個(gè)接頭，在每一個(gè)接頭中間應(yīng)該墊好橡皮圈，以防漏漿漏氣。開啟K1和K2兩個(gè)止回閘閥，用于混凝土的相同標(biāo)號(hào)水泥攪拌出的砂漿對(duì)泵車和泵管進(jìn)行潤滑，用以減小泵送混凝土?xí)r摩阻力，必須讓砂漿在鋼管拱外面排出。最實(shí)用又簡單的觀測辦法是錘擊法，就是拿鐵錘去敲擊鋼管拱，當(dāng)聽到沉悶聲音和清脆聲音的交界處就代表混凝土已經(jīng)壓注到的具體位置。通過這種觀測可以確保所有的混凝土對(duì)稱同步進(jìn)行澆注。在這過程中，假如發(fā)現(xiàn)兩邊壓注的速度不同，就應(yīng)及時(shí)和泵車的指揮人員進(jìn)行聯(lián)系，并及時(shí)調(diào)整?；炷凉嘧⒊^K3和K4壓注孔的時(shí)候，就應(yīng)該立即停止泵送，關(guān)閉K1和K2閘板閥，以最快速度把泵管接到K3和K4壓注孔，再打開K3和K4閘板閥，進(jìn)行二級(jí)混凝土壓注。

4 施工中的技術(shù)要點(diǎn)

4.1 優(yōu)化混凝土的配合比

對(duì)混凝土的要求是可泵性好、緩凝和高流態(tài)。這過程中最關(guān)鍵的就是鋼管混凝土是微應(yīng)力混凝土。要在混凝土里面摻入一定的膨脹劑，使其滿足收縮補(bǔ)償?shù)囊?，要求坍落度作業(yè)面要到達(dá)18～20 cm。對(duì)于初凝的時(shí)間，要依據(jù)奔流的速度來計(jì)算，一般要控制在6 h以上。對(duì)微應(yīng)力進(jìn)行設(shè)置，能提高構(gòu)件承載力，還可以改善普通的混凝土澆注時(shí)和鋼管之間的縫隙現(xiàn)象。配合比的設(shè)計(jì)中，對(duì)微膨脹率的確定是個(gè)關(guān)鍵的因素。所以，對(duì)混凝土進(jìn)行配合比時(shí)需要不停的實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)更好的膨脹率。

4.2 壓注混凝土?xí)r要兩側(cè)同步對(duì)稱進(jìn)行

壓注混凝土全程的觀測結(jié)果表明:灌注橋拱的下半部分混凝土?xí)r，第一到第三段的標(biāo)高呈現(xiàn)明顯的下降，而第五段到拱頂段的標(biāo)高會(huì)明顯上升。反之，泵送完拱頂?shù)幕炷烈院螅瑯?biāo)高也明顯的下降。而此時(shí)，第一段到第三段的標(biāo)高又自動(dòng)回升。由此可以看出，混凝土自重將對(duì)鋼管的拱線形的影響很明顯。因此壓注時(shí)一定要對(duì)同步稱進(jìn)行。當(dāng)混凝土澆到拱頂?shù)臅r(shí)候，則要繼續(xù)進(jìn)行壓注，使混凝土自氣增的壓孔里排出來1～2 m3。如果排氣孔沒有氣泡時(shí)，則應(yīng)立即停止?jié)仓?，同時(shí)關(guān)閉混凝土的止回閥。

4.3 對(duì)鋼管混凝土的保溫

如果鋼管和混凝土之間有空隙，那么就會(huì)失去微膨脹混凝土優(yōu)勢，繼而影響到拱的有效承載力。產(chǎn)生空隙的直接原因就是做好鋼管混凝土保溫。所以，要采用麻袋把鋼管包起來或其他的方法，縮小內(nèi)外的溫差。

:

［1］齊靜.大跨鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)［J］.科技資訊，2010，(15).

［2］陳永生.試論鐵路橋梁建設(shè)中樁基基礎(chǔ)的施工［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，(10).

［3］王偉.淺議小型橋梁建設(shè)與施工［J］.科技風(fēng)，2010，(7).

［4］侯耀華.混凝土橋梁施工裂縫的成因及防治對(duì)策［J］.陜西建筑，2010，(11).

中圖分類號(hào):U445

C

1008-3383(2011)06-0151-01

收稿日期:2011-04-11