1、1.工程概況1。1xx市xx三橋主橋設計為60+180+60m飛燕式提籃鋼管砼拱橋,主橋長300m,吊桿間距為5m,拱肋向內傾斜11。5,拱頂橫向間距為20。10m,拱腳橫向間距為38.043m,拱軸線采用懸鏈線,計算跨徑180m,拱肋矢跨比為1/4,計算矢高f=45m(面內),拱軸系數m=1。5,橫橋向設置兩片傾斜拱肋,通過橫撐連接形成提籃外形。每一拱肋為4965鋼管混凝土構件,用腹桿連接上下弦管形成桁架,用平聯將兩片桁架連接為一體,組成一條拱肋.拱肋斷面外形尺寸2。35m(寬)3。9m(高).弦管采用96516(20)mmQ345qD的直縫焊接管,腹桿及平聯采用40612mmQ345qD無
2、縫鋼管。上下弦管內灌注C50微膨脹混凝土,共計1108。2m3,單根鋼管最大灌注量151。3m3。1.2邊跨采用鋼筋混凝土結構體系。邊拱拱軸線采用懸鏈線,其計算跨徑L60.0m(懸鏈線坐標計算跨徑取120m),計算矢高f14。84808m(面內),矢跨比f/L1/8。082。橫橋向設置兩片傾斜拱肋,拱肋的內傾角為11.50。在邊拱拱肋內設置型鋼骨架,型鋼骨架采用鋼管混凝土桁架形式,桁架截面高3。9m,寬3。6m。主管采用40616mmQ345qD 無縫鋼管;腹板采用12512512、808010 的角鋼,平聯采用70708 的角鋼,均采用Q235B 鋼材;節點板均采用12mm 厚的Q345qD
3、鋼板。主管內灌注C50微膨脹混凝土,共計約120m3,單根鋼管約7.5m3。2。編制依據2.1xx市xx三橋施工圖設計2.2鋼管混凝土結構設計與施工規程(CECS28:90)2。3鋼管混凝土結構設計與施工方案(JCJ189)2.4混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB502042004)2。5自密實高性能混凝土技術規程(DBJ13-552004)2。6鋼管混凝土結構技術規程(DBJ13-51-2003)2。7公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2011)2。8泵送混凝土施工技術規程(YBJ22090)2。9粉煤灰混凝土應用技術規范(GBJ14690)2.10混凝土外加劑應用技術規范(GBJ119
4、-88)2。11混凝土外膨脹標準(JC476-1998)3。施工工藝綜述3.1鋼管混凝土灌注是鋼管拱橋施工一道關鍵工序,保證鋼管混凝土灌注質量是保證鋼管混凝土拱肋安全受力的一個關鍵環節.鋼管混凝土用輸送泵泵送頂升法灌注,必須保證順利進行,一氣呵成。為使鋼管混凝土在灌注后達到密實,并具有收縮補償性,混凝土強度滿足設計要求,必須在混凝土的試配、制作、鋼管混凝土的灌注等方面,精心組織,科學施工。3。2根據對稱均衡的加載原則,以拱頂為對稱中線組織鋼管混凝土的灌注施工。為保證拱肋混凝土的密實性,采用拱肋兩端泵送澆筑鋼管混凝土的泵送頂升壓注方法,灌注時由輸送泵將混凝土連續不斷地自下而上壓入鋼管拱肋內,且不
5、需振搗,直至管頂冒出混凝土使管內混凝土密實為止。4.施工計劃和總體布置4.1施工計劃和施工流程拱肋單根鋼管泵送混凝土量最大151。3m3,拱肋單根鋼管混凝土灌注計劃8小時完成.灌注時間選擇在一天中最低氣溫時段進行.根據設計要求,拱肋鋼管混凝土灌注按以下流程施工:內側下弦鋼管內側上弦鋼管外側下弦鋼管外側上弦鋼管,每根管混凝土灌完后,待混凝土強度達到設計值的85時,才能進行下一根管混凝土灌注。4.2主要機具設備序號名 稱規格型號單位數量備 注1高壓輸送泵HBT60C臺42臺備用2混凝土罐車10m3輛6確保連續供料,一輛備用3電焊、切割機臺24吊車25t臺15裝載機50型臺16發電機120KW臺2東
6、、西岸各1臺備用7高壓水槍把28土工布m246009對講機個410全站儀臺211榔頭把4敲擊鋼管12高壓潛水泵臺413泵管m400另配相應接頭14冒漿管個2015壓漿管個2016截止閥個517混凝土搗固器臺418混凝土站座2同時拌和或備用4。3勞動力安排序號工 種數量工作崗位1總指揮1指揮、協調2質量負責人2質量控制3現場施工負責人1施工組織4試驗負責人1混凝土質量控制5安全員2安全管理6測量員4監測拱座位移、軸線橫向偏移、拱肋高程、對稱點高差7拌和站操作人員38罐車駕駛員109輸送泵操作手210混凝土運輸聯絡2記錄混凝土數量11輸送泵管安拆、清洗工1012關閉截止閥人員213鋼管降溫214鋼
7、管拱表面清洗215電工24。4施工準備4。4。1原材料的選擇材料名稱廠家、產地材料品種材料規格水泥星船城重龍水泥P.O42。5R粉煤灰內江發電總廠級砂四川宜賓南溪三江砂石場天然砂中砂石xx臨江寺砂石場碎石520mm膨脹劑四川宜賓鑫榮建材有限公司混凝土膨脹劑外加劑四川三三科技聚羧酸緩凝減水劑水飲用水拌和水所有原材料應按要求進行進場檢驗,項目部質檢人員和試驗人員應嚴格按相應規范及標準對材料進行分批抽檢把關,并按規定做好水泥、粉煤灰、外加劑、膨脹劑的驗收、報檢、倉儲防潮工作。 C50微膨脹混凝土配合比確定4。4.2。1 C50微膨脹混凝土配制要求為保證混凝土能充滿鋼管、密實,混凝土必須具有無收縮補償
8、的性能,即微膨脹性。鋼管混凝土的特殊施工工藝,要求混凝土在不加振搗的情況下自密實成型具有低氣泡、高流動性,在設計混凝土配合比的過程中碎石應稍微呈懸浮狀態,不能下沉,而且還要防止離析。為能連續泵送,要求混凝土具有延后初凝的性能,可泵性好。4。4.2。2 C50微膨脹混凝土配合比的確定 委托四川交大工程檢測咨詢有限公司做的混凝土配合比設計如下:序號名稱技術指標每m3混凝土用料量(Kg)1水泥P。O42。5R3492粉煤灰級963天然砂中砂7434碎石516mm3211626。5mm7495膨脹劑346外加劑11。4967水1588水膠比0。339坍落度230mm10工作性良好11凝結時間初凝41h
9、42min終凝43h43min12擴散度450mm混凝土技術要求(1)坍落度2224cm,擴散度420620mm(2)倒置坍落度筒拌和物流空時間1525s(3)坍落度損失1h10mm(損失量)(4)初凝時間15h 混凝土擴散度觀測(5)不粘稠、不泌水、不引氣。拌和物經時8小時后,仍具有良好的重塑性和可泵性。(6)混凝土水中28d膨脹率要求2104(7)試配強度:fcuo=fcuk+1.645=50+1。6456=59。87MPa4.4。3壓注管、排氣孔、冒漿孔的安設4.4.3。1壓注管設置根據泵壓能力,現場頂升高度45m,拱腳5m段鋼管內設有鋼筋籠、鋼管拱接頭內加勁肋密集及接頭內法蘭孔徑縮小,
10、阻力太大的特點,壓注孔分別對稱安設在橋面以上1。0m處(備用壓注孔安設在距吊桿6、吊桿6沿拱軸線拱腳方向1m處,待混凝土全部完成并達到強度之后對局部混凝土不密實之處進行補漿),壓漿孔軸線與拱軸線夾角為35,壓漿孔設有接管法蘭和逆止閥,壓漿管和備用壓注孔均采用15010700mm鋼管.4.4.3。2排氣孔、冒漿孔設置為保證頂升砼的順利進行,從拱頂沿拱腳方向按20m間距設置豎向排氣孔,排氣孔采用408100mm鋼管,在拱頂設置152101500mm的冒漿鋼管同時兼作排氣管,以保證壓注砼均勻密實。排氣孔流出混凝土后立即用木楔封堵.冒漿管設置壓注管設置圖4。4.4輸送泵選擇為了保證混凝土生產速度能滿足
11、每側砼泵送的施工需要,混凝土供應采用自建拌和站和聯系商品混凝土供應站備用;采用4臺地泵;地泵型號為HBT60C,其泵送能力60m3/h,最大泵送壓力16。5Mpa,最大輸送水平距離為700m,垂直高度為150m;為保證砼壓注一次成功,混凝土地泵東岸安在邊跨下游側,西岸安在邊跨上游側,對稱安裝,共2臺,另外兩岸各備用1臺地泵,以防止意外機械事故的發生.東、西兩岸每根拱肋各需配置125mm混凝土泵管約300m和4個逆止閥及根據施工需要配齊各種型號的彎管接頭,另外于泵機料口應設有防雨棚。 4。4.5其它準備 4.4.5。1施工前組織所有參加人員進行技術交底,做到人人心中有數,并有交底記錄。4.4。5
12、.2施工前要組織有關人員進行砼泵管的接拆訓練,保證在施工中每個接口的拆裝在規定的時間內完成。各種原材料特別是混凝土外加劑應準備充足,進場時須附技術證明書和出廠合格證,進場后試驗部門應予以抽檢,合格后方可使用。4。4.5。4沿鋼管拱拱肋鋪設施工用水管道,以作混凝土施工時降溫,溢出混凝土沖洗及泵送前濕潤沖洗泵管和拱肋鋼管之用。4.4。5。5混凝土泵送頂升前,現場各機械設備特別是對拌和站、輸送泵進行全面檢查和維修。4。4.5。6鋼管拱泵送砼前要詳細的鋼管拱拱肋線型測量資料,并在拱腳、L/4、跨中拱頂位置做好標記,以便在泵送砼過程中監測拱肋位置變化。4。4.5.7混凝土泵送根據實際進度提前做好氣溫測定
13、工作,選擇當日氣溫較低時間進行,以減小混凝土坍落度損失。4.4.5。8拱上腳手架、安全網等安全設施必須全部到位,高空作業人員必須系安全帶.現場進行拱肋鋼管接頭焊接,應在監理工程師監督下進行超聲波檢測焊縫,質量合格后方可進行混凝土泵送。5。拱肋鋼管混凝土泵送頂升施工5.1鋼管混凝土泵送頂升施工工藝流程5.1.1工藝流程施工準備壓注清水濕潤輸送泵管泵送高標號砂漿對稱泵送C50微膨脹混凝土從拱頂排漿孔振搗混凝土關閉逆止閥清洗泵管完成泵送。5.1.2拱肋鋼管混凝土灌注順序內側下弦鋼管內側上弦鋼管外側下弦鋼管外側上弦鋼管。每根管灌注完成后,待混凝土強度達到設計強度的85后再灌注下一根鋼管混凝土。5。2鋼
14、管混凝土泵送頂升工藝方法及要點5.2.1泵送設備的 配置5。2.1.1泵送設備及其能力要求每次泵送均在兩端各布置1臺高壓固定式輸送泵同步進行泵送,每臺泵車綜合平均泵送能力30m3/h,考慮其他因素,拱肋單根鋼管計劃8小時完成泵送。輸送泵的泵壓一般在8MPa 左右,不能超過16MPa,防止爆管。綜合以上因素,選用4臺HBT-60C型高壓固定式混凝土輸送泵作為泵送機械,其中2臺(東、西岸各1臺)作為備用.5。2。1。2運輸車輛配備共配備6輛10m3混凝土罐車,東岸2臺,西岸3臺,1臺備用,隨時根據施工實際情況做出調整,以保證鋼管混凝土連續壓注。5.2.1。3混凝土攪拌設備設2座拌和站,在開始攪拌前
15、,對所有攪拌設備、發電設備和供水設備進行施工前全面檢驗調試,認為具備施工能力后才開始進行施工。根據混凝土供應實際情況,2座拌和站同時供料或1座拌和站備用。5。2。1.4配備2臺高壓水槍,鋼管降溫淋水和混凝土從排氣孔、冒漿孔流出后,隨時清洗鋼管。5.2。2泵管的布置泵管采用直徑為125mm高壓管,派專職技術人員進行排定,在壓漿孔位置及管道線路上,搭設支架專門用于架設混凝土輸送泵管,保證管道的穩固性,并盡量減少彎頭,在泵管對接前,仔細檢查管內壁是否清潔,接頭和密封圈是否完好,以確保不會在泵送過程中發生堵塞、爆裂和泄露現象,對接好后,對泵管還要逐節檢查,以確保管節接口嚴密,杜絕混凝土頂升過程中發生脫
16、管現象。另外,為防止意外發生,在現場配備同樣長度數量的泵管、彎頭和密封圈一套作為備用,對備用管道的更換要先行試驗,熟練掌握。泵管安裝好后,禁止人員在泵管上行走。在混凝土灌注前,應在壓漿管上設置防回流截止閥,并對壓漿管與拱肋鋼管及法蘭盤接口的焊縫作加強處理。5。2.3泵管水密試驗及管內廢渣清除泵送混凝土前將壓漿管上的防止回流截止閥關閉,在輸送泵料斗內裝清水泵送,檢查泵管是否有漏氣現象,另外,用清水從拱頂排氣管注入,對鋼管內所有廢渣及銹跡完全清洗,并由拱腳排渣孔(拱腳鋼管封閉時預留一直徑10cm的圓孔作排渣孔)排出,清洗完后封固排渣孔。5。2。4泵送砂漿在泵送混凝土之前先泵送2m3砂漿濕潤泵管,主
17、要作用是濕潤管道減小混凝土泵送阻力,注意砂漿不得進入鋼管拱內。5。2.5泵送C50微膨脹混凝土壓注時間選擇一天中溫度較低時段進行,拱肋采取全跨度從兩側拱腳處對稱地連續壓注,并在第一盤拌制混凝土初凝前全部完成.泵送壓注時按照如下步驟及要求進行:5。2。5。1混凝土拌制時各種組成材料應計量準確,外加劑宜采用液體,如用粉劑宜拌制成均勻溶液加入拌和,每盤凈拌時間不少于2min。泵送混凝土拌制時,試驗室應有專門人員值班,并隨時根據收集實際含水量等施工條件的變化適當調整施工配合比。5.2.5。3混凝土坍落度控制在2224cm,擴散度420620mm,且無離析、泌水現象,嚴禁向罐車內加水,以防止造成質量事故
18、;對不合格的混凝土,應立即退回攪拌站并通知攪拌站采取相應調整措施進行控制。5。2.5。4鋼管拱肋混凝土施工應選擇在常溫下進行,施工時備好土工布、水管等,土工布鋪在鋼管拱上,以做好養護準備,并防止突然升溫,給澆筑帶來不利影響,混凝土頂升時,應測量鋼管表面溫度,如溫度過高,須在鋼管表面覆蓋土工布灑水降溫。5。2。5。5拱肋混凝土由高壓固定泵自拱腳壓注管自下而上灌注,無需振搗,開始泵送時,泵機應處于低速壓送狀態,并注意觀察泵的壓力和各種部件工作情況,待壓送順利后方可提高壓送速度。5。2.5。6泵送混凝土的壓送頂升應連續進行,盡量避免停泵,當混凝土供應不足時,宜降低壓送速度,以免中斷。5.2.5。7當
19、混凝土壓送困難時,泵壓升高,管路產生震動時,不可以勉強壓送,應對管路進行檢查,并放慢壓送速度或使泵反轉,以防堵塞.壓送混凝土時,料斗應裝滿混凝土,在混凝土壓送過程中,如吸入空氣,應立即反泵,將混凝土抽回到料斗內,待除去空氣后改為正轉。5.2。5.9當輸送泵被堵塞時,可以木槌敲擊管路,找出堵塞管段,關閉防回流截止閥,待混凝土泵卸壓后拆卸堵管管段,取出堵管混凝土雜物,并檢查其余管道無堵塞后才可接管。重新壓送混凝土時,應打開防回流截止閥再行泵送。鋼管混凝土泵送時,應嚴格遵循拱肋兩邊對稱施工要求,防止一邊上升過快引起拱肋縱向震動??赏ㄟ^混凝土產量、混凝土泵送量及敲擊檢查結果等來判斷,兩岸管內混凝土高度
20、差不超過1m。泵送時必須利用對講機隨時聯系,以保證兩端混凝土頂升速度同步對稱.5.2.5。11當拱頂排漿孔有漿排出時,放慢泵送速度,每泵一下需停一下,并人工配合用竹竿等在排漿孔抽插,使多余的氣體和漿液排出,直到干凈混凝土(排氣管內排出的混凝土濃度與泵送混凝土濃度相同)溢出為止,然后穩壓,關閉止回閘閥。然后清洗拱肋鋼管表面和泵管。5.2.5。12泵送過程中隨時觀察泵送壓力,發現泵送困難不能很快處理時及時換用備用接頭。5.2。5。13鋼管混凝土在達到設計強度85%前,需間隔23小時對鋼管表面進行澆水降溫.5.2。6施工關鍵控制點鋼管混凝土必須連續進行,不得中斷.灌注混凝土時要求縱向嚴格對稱進行,泵
21、壓過程中注意泵的壓力和揚程,泵的壓力一般控制在16MPa以下。5.2。6.3拱肋鋼管泵送時,需確保管內混凝土初凝前完成。鋼管內混凝土達到設計強度50以上時,即可拆除鋼管上的灌注孔、排氣孔,所有的孔都應用原切割下來的鋼板焊接封閉,切割、焊接時,需做好降溫處理,避免燒傷混凝土,孔封閉應平整光滑,不突出和漏焊。5.2.6。5待鋼管內混凝土達到設計強度85%后,檢查鋼管混凝土是否密實,管內混凝土澆筑質量,采用超聲波檢測。5.3測量與控制5.3.1管內混凝土達到標高的測量5。3.1。1混凝土達到標高的測量,以控制兩岸對稱加載。5.3。1。2設專人記錄混凝土數量,兩岸隨時通氣,力爭兩岸壓注速度相同。5。3
22、.1。3利用拱肋上吊桿錨具的對稱性,拱上人員用錘敲擊鋼管,憑聲音判斷混凝土已達到的位置,并用對講機與相關人員聯絡,判斷兩岸混凝土的對稱性,當對稱半跨超過1m時,進度快的一側暫停泵送,等到進度滿足要求后再進行。5。3.2拱軸線偏位測量利用全站儀和拱肋軸線上緣刻的標志點進行拱肋軸線偏位測量。每根鋼管混凝土灌注前、灌注至1/4、完成時、完成12個小時時、完成24小時時,共5個工況進行測量.并做好記錄。拱軸線觀測采用拱腳、1/4跨徑、拱頂共5個斷面進行觀測。5.3。3拱肋標高測量5。3。3.1標高測量的目的在于掌握混凝土灌注過程中拱肋標高變化情況,特別是在灌注至1/4跨前后拱頂的上升和1/4跨附近拱肋
23、的下沉情況。5。3.3.2利用全站儀和拱軸線上緣標志點進行觀測標高,每根鋼管混凝土灌注前、灌注至1/4、完成時、完成12個小時時、完成24小時時,共5個工況進行測量,并做好記錄.拱軸線觀測采用拱腳、1/4跨徑、拱頂共5個斷面進行觀測。5。4鋼管拱肋混凝土壓注質量檢測標準檢查項目規定值或容許偏差(mm)混凝土強度(MPa)符合設計要求軸線橫向偏位L60m1060mL200m50L200mL/4000拱圈高程L/3000對稱點高差L/30006。鋼管混凝土質量檢測方法及補強待拱肋混凝土強度均達到設計強度的85后及過后2個月左右時間內,檢查鋼管混凝土是否密實.管內混凝土的澆筑質量檢查方法有三種:(1
24、)錘擊敲打,可探明部位;(2)鉆小孔取樣,采用磁力電鉆,鉆孔直徑22mm;(3)超聲波無損檢測.本項目主要采取第(3)種方法檢測,對不密實部位,應采用鉆孔壓漿法壓注與混凝土等強度的微膨脹水泥漿進行補強,然后將鉆孔補焊封閉.7.質量保證措施7.1樹立“質量第一、信譽第一的思想,以優良工程為目標,嚴格按照有關技術標準、設計文件及操作規程施工。7.2建立質量保證體系:建立公司、項目部、班組三級質量管理網絡,配備檢測儀器,經專業單位檢驗合格后才能使用,收集檢驗資料,對檢驗評定表格要及時填寫,做到齊全、正規、完備。7。3質量保證措施7.3。1施工前要組織有關人員對鋼管拱及施工的機械設備進行全面檢查,確保
25、泵送施工的連續性。頂升施工時,拱肋兩側兩均應派專人負責檢查頂升長度,確保兩側對稱同步加載,兩側頂升長度相差不宜大于1m。7。3.3質檢人員要認真檢查已頂升部位的砼是否密實,發現異常及時向有關部門匯報,并及時作相應處理。拌和人員要嚴格按已確認的配合比施工,控制好砼和其各組成材料的質量,施工過程中按要求留有足夠的試件,二次砼出料坍落度測試,并做好值班記錄。砼頂升過程中,測量人員應隨時對鋼管拱的變形和拱座進行測控.發現異常情況應及時通知現場負責人。7。3。6當拱肋內砼強度達到設計強度后,應用超聲波對拱內砼的密實情況進行檢查,發現問題應及時壓漿處理。8.安全保證措施8。1樹立“安全第一、預防為主”的指
26、導思想,對工作人員進行經常性的安全教育.8。2設置專職安全員,對項目安全生產全面負責,進行日常安全檢查工作,發現違規現象及時處理。8.3各種作業人員經考試合格后持證上崗。8。4現場交通組織要有專人指揮,以免發生大量機械擁堵在現場,造成交通堵塞,甚至發生交通事故.8.5工地現場必須有明顯的安全標志、標語及重點注意事項。8.6施工現場采取封閉措施,嚴禁閑雜人員出入。8.7對施工用的設備進行全面的安全檢查,檢查合格后方可投入使用。9.應急措施9。1為防突發事故的發生,增加2臺發電機和2臺高壓固定泵(東岸、西岸各一臺),以滿足壓注混凝土正常施工要求。9.2當混凝土泵壓至拱肋L/4時,如發現泵送困難或泵送壓力過大時,應及時啟用備用孔進行泵壓混凝土,原則上控制在半小時至一小時內完成所有換管。9。3混凝土泵管堵塞的排除9。3.1一旦堵管,可按反泵開關,一般反泵45個行程,堵管可排除;9。3。2當反泵作業不能排除堵塞時,要拆開堵塞處的混凝土管,清除堵塞物。