混凝土顶升法施工（共7篇）
混凝土顶升法施工 篇1
1工程概况
新建武汉至黄冈城际铁路路口特大桥位于黄冈市路口镇,设计里程为DK52+429.735～DK58+393.495,全长5.964 km,共计177跨。其中92号～93号跨上部结构设计采用1-112 m提篮拱,跨越106国道,与线路夹角151°,系杆拱梁全长116 m,计算跨度112 m。拱肋采用悬链线方程(拱肋平面内)为y=f(chkξ-1)/(m-1),拱肋钢管直径为1 200 mm,截面高度为3.0 m,采用哑铃形钢管混凝土截面,由厚18 mm的钢板卷制形成,腹板采用厚16 mm的钢板与拱肋连接,钢管内填充C55无收缩混凝土,钢管及钢板采用Q345q-D和Q235q-D钢材。拱肋在横桥向内倾9°,形成提篮式,拱顶处两拱肋中心距9.19 m,拱脚处两拱肋中心距16.20 m。全桥共有48根吊杆,采用尼尔森体系,索体采用外包不锈钢防护低应力索体,采用127根ϕ7高强低松弛镀锌平行钢丝束,冷铸镦头锚。
2施工准备
2.1 上道工序验收
钢管拱安装完成后,对钢管拱线型及焊接质量进行验收,钢管拱线型应符合《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》的要求,采用100%超声波和不少于10%的X射线对全溶透焊缝及溶透性焊缝进行检测,焊缝质量符合国家标准及《钢结构工程施工质量验收规范》。焊缝强度要求与母材等强,焊缝高度he=s,焊缝余高c应趋于零。经以上验收合格后方可进行混凝土灌注施工。
2.2 施工配合比设计
提篮拱钢管混凝土采用C55无收缩混凝土,泵送法施工,设计坍落度180 mm～220 mm,初凝时间不小于12 h,为确保内填混凝土的密实及确定膨胀剂的品种及掺量,对混凝土进行严格的性能试验。
根据基准和调整的配合比混凝土拌合物的性能、抗压强度及耐久性试验结果,按照经济合理的原则,选定配合比为:
水泥∶粉煤灰∶矿粉∶砂∶石∶水∶膨胀剂∶减水剂=350∶30∶70∶
712∶1 068∶140∶50∶7.0。
核算单方混凝土氯离子含量(占胶凝材料):
[(350×0.02%+30×0.004%+70×0.01%+712×0.004%+1 068×0.006%+140×38/106+50×0.02%+7.0×0.03%)/500]×100%=0.04%<0.10%。
核算单方混凝土总碱含量:
350×0.59%+1/6×30×1.12%+1/2×70×0.46%+140×55/106+50×0.40%+7.0×1.9%=2.623 kg/m3<3.0 kg/m3。
核算单方混凝土三氧化硫含量(占胶凝材料):
[(350×2.5%+712×0.25%+1 068×0.2%+30×0.8%+70×2%+140×56/106)/500]×100%=2.9%<4%。
该配合比耐久性指标均满足设计使用100年年限级别要求。
3施工工艺及方法
拱肋钢管混凝土共计606 m3,单管混凝土最大方量为130 m3,考虑混凝土拌合站混凝土供应能力约35 m3/h,单管对称压注时间约4 h左右,总计分3次压注,钢管内混凝土采用由拱脚向拱顶连续顶升泵送施工,距离提篮拱拱脚8 m～15 m左右,在地面各设置1台HBT90.20.180S地泵,四个拱脚处地泵同时泵送,一次到顶,施工时准备6台SY5125THB-9018Ⅲ地泵(4台施工,2台备用),泵送顺序为上管→下管→腹腔。待混凝土强度达到设计强度90%以上方可灌注同拱肋相连的其他钢管施工。
3.1 混凝土灌注工艺流程
钢管混凝土灌注工艺流程见图1。
3.2 施工方法
1)施工前期准备。
a.施工开始前组织压注混凝土的工人进行培训,并现场演练,明确各自的职责范围,对闸阀的开关,管节的接头,泵送的机械进行调试,并试压清水。
b.压注孔、出浆孔、排水孔的设置:在离拱脚1 m～1.5 m处钢管及腹腔侧面开设主压注孔,钢管压注孔连接管在施工现场焊接连接。压注孔连接管与钢管侧壁成30°～45°进行焊接,压注孔连接管采用125 mm直径钢管(见图2)。出浆孔设于拱顶最高处侧面,并接出1.5 m长,出浆管采用ϕ125 mm的钢管,排水孔开设于拱脚最低处,在上钢管、腹腔侧面及下管的下面开设50 mm排水孔。压浆孔密闭示意图见图3。
压浆管采用与地泵大小相吻合的钢管,露出拱肋或腹板表面30 cm～40 cm,压注完成且混凝土形成一定强度后拆除,按设计要求将拱肋修补复原,压浆管通过截止阀(闸阀)与地泵泵管连接。截止阀示意图见图4,闸阀组装示意图见图5。
c.压注施工设备检修到位及管道连接:检查混凝土输送泵,混凝土拌合站等,配齐各类短管,接头弯管,接头扣件及密封圈,检查地泵管节的固定是否可靠牢固,管节的接头是否漏水,与接口管相连的第一节泵管为直管,并尽量减少弯接头。
d.泵送混凝土前测量队对拱肋的线性进行现场测量,记录拱肋的三维坐标,在拱脚,1/4L,1/2L等处做好无棱镜反射标志,并在泵送混凝土过程中监控坐标的变化,每隔一段距离在拱肋截面的顶底部安放应变片,灌注混凝土前后对拱肋的应力进行监控,并与理论值进行对比,在钢管拱肋弦管顶面沿钢管轴线每1.0 m处作好标志,以便混凝土泵送顶升时准确判断混凝土顶面标高。
e.沿着系梁顶面,顺着支撑拱肋的钢管支架布置多级泵水管,以便及时冲洗拱顶溢出水泥浆液及混凝土,清洗的混凝土及浆液及时运走。
2)清洗管内污物湿润内壁。
用高压水泵抽水从出气孔注入清水,冲洗管内壁,水由泄水孔排出。
3)混凝土灌注。
混凝土由输送车运至现场,由四台地泵同时压注混凝土,制作试块。泵送开始时,位于低速低挡状态,待工作压力及工作状况稳定时,调整至正常泵送速度,泵送压力启动前,地泵料斗内充满混凝土,防止吸入空气,万一进入空气,地泵反向转动,彻底排除空气后再转为正常压注,开始泵送时采用低压,待混凝土上升到拱肋的1/4截面时采用高压状态,理论最大压力20 MPa,施工时控制在8 MPa～15 MPa,每个拱脚处各安排一个人随时监测混凝土的质量,另安排4人专门察看地泵管路有无漏浆情况,固定有无松动情况,并安排人在拱肋上用锤击监测混凝土顶升面的位置,并加强与地面总指挥联系,以保证顶升时同步,上升高度基本一致,泵送速度均匀对等,两侧混凝土面上升高度不宜超过1 m。泵送过程中,测量班随时监控钢管拱的线性变化,以调节泵送速度。
4)拱顶排浆。
压注时直至拱顶出浆孔排出合格的混凝土并持续的时间不少于20 s,利用混凝土截止阀对压注管封堵,完成混凝土顶升压注。
5)关闭闸阀。
用多级泵水管对拱肋、腹板遗留的混凝土进行清洗,待混凝土强度达到2.5 MPa后拆除管节接头,切割压注管等临时设施。
3.3 人员分工
112 m提篮拱混凝土压注是提篮拱施工的一道关键工序,工作必须职责到人,分工明确,密切配合。
4质量控制及检验
4.1 混凝土灌注质量控制要点
1)严格按混凝土施工配合比施工,泵送混凝土前拌合站用砝码重新标定归零,混凝土出拌合站前试验室对坍落度、含气量等指标进行检测,合格后才运至现场,如有异常,立即处理,拌合站及现场各配备一名试验人员,发现泌水,决不允许出料,必须另做处理。2)顶升前,对止浆阀、输送管的布管及接头等进行检查,防止漏气,混凝土输送泵进行试运转正常后方可开始工作。泵送混凝土宜选择在阴天、温度低时进行,以免拱肋温度过高,坍落度损失严重,泵送混凝土前,先泵送清水,后泵送同标号混凝土砂浆,待管壁充分湿润后连续泵送混凝土。3)顶升泵送混凝土应遵循匀速对称,慢送低压的原则,两台固定泵的压注速度应尽量保持一致,确保两端混凝土同时压注,其顶面高差不大于1 m。应安排专人沿顶升长度方向检查顶升情况;当混凝土从拱顶排气管冒出时,即停止泵送,可用土工布封住冒浆口,关闭闸阀,加强混凝土车量调度,尽量避免停顿时间,保持压送畅通及连续性。4)在混凝土初凝时间内两侧拱肋上管或下管必须一次顶升压注完毕。5)泵送混凝土顶升过程中,测量队用全站仪测量拱肋三维坐标,如变化较大出现异常情况应及时通知现场总指挥。
4.2 混凝土灌注质量检验
1)原材料进场后,按验标要求抽检批次合格后方可投入使用。2)管内混凝土的灌注工艺及顺序应符合设计及技术方案的要求。3)试验室对同条件试块进行抗压强度试验,当拱肋及腹板混凝土满足设计强度后,请资质符合要求的检测单位对拱肋及腹板内混凝土进行密实度试验,试验结果应满足《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》。
参考文献
[1]TB10752-2010,高速铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].
[2]铁建设[2010]241号,高速铁路桥涵工程施工技术指南[S].
[3]王华廉.桥梁施工[M].北京:中国铁道出版社,1996.
[4]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].
[5]杨文渊,徐霹.桥梁施工工程师手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
浅谈储罐液压顶升倒装法施工工艺 篇2
1.1 储罐主要设计参数公称容积:20000m3
储罐内径:Φ40.5m
罐壁高度:17430mm
储液高度:16130mm
储存介质:原油
结构形式:单盘式浮顶储罐
计算容积:20867 m3
单台罐重:439.322t
1.2 主要实物工程量
主要实物工程量见下表1所示。
2 施工工艺及工序安排
2.1 施工工法及主体安装程序
2.1.1 液压顶升装置倒装法
现场实际施工情况:利用吊车、叉车、壁板组装卡具及人工配合组装壁板, 在顶圈壁板组焊完成后, 沿壁板内部组装涨圈, 此涨圈有两项功能:
(1) 提升罐壁板的支撑平台。
(2) 通过涨圈之间附加千斤顶的伸缩及罐壁板上打斜支撑来有效控制储罐的直径及椭圆度。
液压升降总成器沿圆周均匀布置, 现场采用28根液压顶升柱。连接液压管线及液压站主油路, 系统液压管线分为输油管线和回油管线。利用液压升降总成器将油输入系统输油管线进行打压提升, 每次提升高度为100m m, 然后采用人工锁住液压顶升柱, 而后将油退入系统回油管线, 重复以上操作直至将罐壁提升到需要高度, 然后关闭各控制阀门。所有控制程序采用人工半自动化操作, 罐壁焊接采用手工电弧焊。此后进行下一圈壁板组焊, 重复上述操作, 逐次完成各圈壁板的组装及焊接。所有附件安装均跟随罐壁提升, 整个罐主体施工采用地面施工, 无需高空作业, 安全性高。
2.1.2 主体安装工序如图
2.2 施工工艺
2.2.1 罐底安装
(1) 罐底板采用手工电弧焊焊接。
(2) 罐底边缘板焊接后在立板处磨平, 中幅板焊接前在每张板焊缝两端均设防变形夹具, 焊接采用隔道跳焊, 每道焊缝打底时分段退焊, 填充盖面时相邻两道焊缝焊接方向相反, 每张板两端各留200mm不焊。
2.2.2 罐壁安装
(1) 罐壁安装时机
(1) 罐底板组装完。
(2) 罐底扇形边缘板对接焊缝外侧300mm范围内全部焊接完, 并探伤合格。
(3) 组立壁板位置的边缘板焊缝余高磨平。
(2) 组装准备
(1) 第八圈壁板的安装位置划线。
考虑焊接收缩影响, 确定壁板安装沿罐底板放线内径为:
式中:
RS—壁板实际放线内径;
R—为壁板图示内径R=20250mm;
NS—为壁板立缝数量NS=16;
α—为壁板的设计焊接收缩量 (一般按1.5mm考虑) ;
A—为罐底坡度值A=15:1000。
2.2.3 壁板放置
壁板在安装前, 利用叉车沿基础周围将壁板散放布置, 用方木按弧度垫稳, 严禁车辆轧、碰撞和放置沉重物品。
2.2.4 卡具安装
壁板安装前在壁板内侧组焊好组对横缝用的龙门板、组对立缝用的眼块 (如图2) , 卡具焊接为单侧满焊, 卡具焊完后要检查确认。
2.3 第八圈壁板组焊
2.3.1 组装
根据排板图和放线位置, 确定壁板安装起始位置, 沿逆时针或顺时针逐张排列 (也可沿两个方向同时安装) 。采用叉车、吊车吊装组对壁板, 人工进行配合, 第一张板在内侧加三根带有加减丝的支撑管, 以后每张板加三根带有加减丝的支撑管, 相邻两板之间用立缝夹具连接, 以调整壁板的垂直度。并进行立缝间隙, 水平度、错口等的粗调。
2.3.2 调整
罐壁组装后, 调整壁板的水平度、垂直度、椭圆度。
其调整次序为:水平度、垂直度、椭圆度。
水平度:用方销子或千斤顶调整, 控制相邻两壁板上口水平偏差, 不应大于2mm;在整个圆周上任意两点水平的偏差, 不应大于6mm。
垂直度:用加减丝撑杠和立缝夹具进行调整, 控制偏差应不大于3mm。
椭圆度:用2m长的弧形样板、组装挡板及方销进行调整。
在第八圈壁板焊接后对“三度”应再次进行检查调整。
2.3.3 焊接
由于每圈壁板由16张壁板组对而成, 每圈壁板有16道立缝, 采用16个焊工一人一道立缝、一段环缝同时同向进行施焊, 先外侧后内侧焊缝、先立缝后环缝的原则, 中间过程加强变形控制。通过罐内涨圈之间附加千斤顶的伸缩、罐壁板上打斜支撑和罐外加卡具来有效控制储罐的垂直度、直径及椭圆度, 从而确保焊接质量, 防止变形。
2.4 第一圈至第七圈壁板组焊
(1) 根据排板图, 确定安装起始位置;
(2) 将壁板吊装就位;
(3) 用立缝夹具、横缝夹具固定壁板, 罐上卡具:立缝眼块、横缝组装龙门板等。
(4) 调整垂直度, 粗调对口间隙;
(5) 组焊纵缝, 纵缝夹具拆除;
(6) 组焊撗缝, 横缝夹具拆除;
(7) 待大角缝焊接完后拆除涨圈
3 结束语
姬塬油田外输总站2具20000m3储罐施工中采用的液压顶升倒装法施工工艺, 较现场另外2具20000m3储罐正装法施工工艺, 从投入力量 (人力、财力、物力) 、工期、质量及成本效益控制来看, 具有施工成本低、进度快、手工焊操作灵活、安全性高等突出优点。现场采用的液压顶升装置较为落后, 属于半自动操作施工, 顶升一次只能升高100mm, 而且要靠人工经验结合实际顶升情况把握整圈壁板的提升水平度, 耗时较长, 如果采用更为先进的倒装顶升装置, 不仅能做到一圈壁板一次性顶升到位, 而且水平度也能得以保证, 效果会更加显著。虽说现场采用手工焊对焊工的焊接质量要求高, 人工劳动强度较大。但是就整体而言, 倒装法在不大于20000m3储罐施工中具有明显优势, 值得在储罐建设中推广。
参考文献
钢管混凝土泵送顶升施工技术研究 篇3
钢管混凝土拱桥在设计时为了充分发挥钢管的“套箍”作用, 在拱肋内灌注高性能混凝土, 以提高钢管的承载能力和构件的稳定性。主肋高强度混凝土施工技术难度大、质量要求高, 管内混凝土浇筑从两边拱脚向拱顶连续泵送, 钢管内面积小, 混凝土泵送时间长。为了确保施工质量, 混凝土浇筑要求一次成功, 因此混凝土配合比设计是成败的关键, 需选择适宜的原材料比例, 设计出经济、优质的混凝土。与混凝土传统施工方法相比, 拱肋泵送混凝土的可泵性要求更高, 而混凝土的配合比设计直接影响混凝土的可泵性。
1 工程概况
广安奎阁渠江大桥全桥跨径组合为6×30m (引桥) +62m+256m+62m (主桥) +30m (引桥) 。全桥采用256m飞雁式钢管混凝土中承式系杆拱。主拱拱肋为哑铃型四根钢管混凝土组成的桁架结构, 拱肋上、下主弦杆为两根Φ920mm钢弦管, 管内灌注C50混凝土。钢管混凝土采用高压输送泵顶升灌注, 灌注的最大垂直高度为54m, 全桥钢管混凝土C50总量为1760m3。
2 钢管内混凝土配制与施工
2.1 原材料选择及配合比设计
钢管混凝土配合比设计应遵循混凝土具有低气泡、大流动性、收缩补偿、延后初凝和早强的工作性能要求及造价低等原则, 奎阁渠江大桥钢管混凝土配合比设计针对工程实际情况对原材料进行了选择。
2.1.1 原材料选择
a.水泥采用P.O425.R普通硅酸盐水泥;粉煤灰采用Ⅰ级粉煤灰, 含水量<1%;
b.钢管混凝土需要掺入一定量的膨胀剂补偿混凝土的自收缩, 避免混凝土与钢管脱粘, 影响混凝土材料的承载能力。膨胀剂的选择应遵循混凝土强度和膨胀之间的协调发展原则, 通过对不同型号膨胀剂取样试验, 最终采用SY-G混凝土膨胀剂;
c.粗集料采用连续级配碎石 (5~20mm) , 针片状含量小于5%, 含泥量小于0.5%, 压碎值小于10%, 松散堆积密度为1400Kg/m3, 紧密堆积密度为1610Kg/m3;细集料采用天然中砂, 砂的细度模数为3.1, 含泥量小于1%, 松散堆积密度为1480Kg/m3, 紧密堆积密度为1640Kg/m3;
d.高效减水剂, 采用NNO缓凝型高效减水剂, 减水率14%~25%。
2.1.2 C50混凝土配合比设计
为使各个性能达到最佳状态, 最终完成该桥钢管填芯早强、免振、自密、高强混凝土的配合比设计, 配合比在设计过程中要不断进行调整。总的调整方法是:以水泥用量调整混凝土的抗压强度;利用减水剂的品种和用量来调整坍落度, 以缓凝剂调整初凝时间, 以膨胀剂品种和用量调整混凝土的膨胀率;以粉煤灰用量调整混凝土的可泵性和降低水化热。
根据钢管混凝土工作性能要求及主要技术指标, 根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》给出的取值范围, 经多次试验, 最终确定施工配合比见表1, 钢管混凝土各项性能指标见表2。
2.2 混凝土泵送顶升施工
钢管混凝土泵送顶升浇筑法是在钢管拱的底部开设压注孔, 通过管内混凝土向下的重力和泵压之差产生向上压力, 使钢管内混凝土自密实的一种非振捣混凝土灌注方法。
2.2.1 拱肋混凝土泵送流程和顺序
拱肋混凝土泵送流程:开设排浆孔、压注孔→焊接进料短管→布设输送泵管→浇筑进料短管以下区段混凝土→压注清水湿润输送泵管→泵送高标号砂浆→泵送C50混凝土→从拱顶排浆孔振捣混凝土→关闭闸板阀→清洗泵管完成泵送。
拱肋混凝土泵送顺序:上、下游内侧下弦管→下、上游外侧下弦管→上、下游外侧上弦管→下、上游内侧上弦管, 全桥钢管拱肋共分8次对称灌注。
2.2.2 混凝土泵送顶升
主拱肋钢管混凝土必须单管对称泵送灌注, 严格控制泵送量, 使管内混凝土长度差不大于2m, 并在混凝土初凝时间内泵送到顶。钢管混凝土泵送技术含量高, 施工工艺复杂, 是整个工程的重点环节之一, 因此必须精心组织, 周密安排, 确保灌注质量和拱肋线形满足要求。
压注孔至拱脚底部这段钢管较长, 依靠混凝土自重和顶升时产生的反压力不足以将先前灌入的水和润滑砂浆全部反压到混凝土顶面, 影响拱脚混凝土的质量。为保证该区段混凝土密实, 在此段弦管上预先开好振捣孔, 振捣孔直径为8cm, 间距为2.5m, 每个拱脚段都需要开一个振捣孔。同时, 应在压注孔下方开设一观察孔, 此观察孔具有排气功能, 其位置根据观察孔与压注孔之间钢管内的空间体积与泵管内混凝土的体积相同来确定, 具体的开设位置由现场泵管的长度和泵机料斗的容积来决定。当钢管内混凝土液面到达观察孔时, 立即封闭观察孔, 不停泵, 泵入2~3m3同标号润滑砂浆, 以润滑压注孔以上部位的主弦管, 然后两边对称泵送顶升混凝土至拱顶。
结束语
本工程钢管混凝土泵送顶升施工过程中, 混凝土配合比的设计及新拌混凝土的质量是保证混凝土连续泵送的关键, 混凝土必须具有低气泡、大流动性、收缩补偿及可泵性好等技术性能。混凝土泵送完成约3个月后, 收缩趋于稳定, 经过超声波和钻孔检测, 钢管内混凝土密实度、混凝土与钢管内壁粘结均符合设计及规范的要求。钢管混凝土泵送顶升施工实践证明, 钢管混凝土拱桥采用对称泵送顶升施工, 拱肋变形及受力比较均匀, 其竖向位移与理论计算结果吻合, 施工速度快, 劳动强度低, 混凝土浇筑易密实。
参考文献
[1]李志强.泵送混凝土施工技术浅析[J].桥梁机械与施工技术, 2004 (8) :38-39.
[2]高吉才.钢管混凝土拱桥主拱肋混凝土灌注施工质量控制[J].华东公路, 2003 (2) :54-58.
混凝土顶升法施工 篇4
太原市南中环桥是跨越汾河、连接太原东西城区的重要通道, 大桥全长约1 005 m。主桥跨径组合为60 m (边跨) +180 m (中跨) +60 m (边跨) 。中跨采用钢叠合梁组合式系杆拱体系, 钢管拱由4根主、副拱肋组合而成, 主、副拱之间采用拉杆连接, 主拱向桥外侧倾斜16°, 副拱倾斜26.82°, 主拱之间通过斜拉杆与耳叉连接。主拱上下弦管填充C 50微膨胀混凝土, 上弦管长度为175.768 m, 填充面积为1.659 m2。下弦管长度为174.836 m, 填充面积为1.184 m2, 混凝土总方量为997 m3。图1为桥型立面图, 图2为主桥跨中横断面图, 图3为主拱截面示意图。该桥拱肋外倾, 造型新颖, 结构复杂, 技术含量高, 施工难度大。本文对其钢管拱混凝土顶升施工进行探讨。
1 泵送混凝土技术性能及配合比
该桥钢管拱混凝土的灌注采用泵送顶升法施工。混凝土配合比的选择除了要考虑高强、早强和良好的可泵性及较长的凝结时间外, 还需特别考虑其自密实性及微膨胀性。该桥钢管拱设计混凝土坍落度为240 mm±20 mm, 所用水泥为太原智海集团产P·O 42.5水泥, 减水剂为麦迪UNF-3B, 膨胀剂采用天隆UEA。结合该桥的实际情况, 经过反复试配, 确定的最佳配合比见表1, 混凝土的技术性能见表2。
2 钢管拱混凝土的泵送顶升施工
2.1 混凝土顶升施工方法
钢管混凝土泵送采用顶升加接力的方法进行施工, 每根弦管由两个拱脚同时向拱顶对称进行, 严格遵守对称加载的原则。顶升分3级完成, 左右两侧主拱分开进行, 每侧主拱先施工下弦管, 待混凝土强度达到设计强度的80 %后再施工上弦管。在顶升过程中, 随着混凝土自重的不断增加, 混凝土内部的压力也在不断增大, 使得混凝土密实饱满。
2.2 钢管混凝土顶升施工所用设备
钢管混凝土的灌注采用泵送顶升灌注法, 从拱脚一次性对称顶升至拱顶。泵送时, 在梁顶面两拱脚处各布设1台混凝土输送泵, 桥下各布设1台汽车泵, 混凝土输送车到达工地后, 由汽车泵向梁面拖式输送泵内泵送混凝土, 再由拖式输送泵向弦管内泵送混凝土。
2.3 泵管、注浆孔、排气孔及出浆管、振捣孔的布置
主拱上、下弦管各对称布置6个注浆孔, 每侧3个, 如图4所示。
注浆孔位置应根据输送泵主管道确定, 即先安装主管道 (沿拱肋布置) , 根据接头的位置确定注浆孔的位置。注浆孔与钢管轴线的角度应≯45°, 以减小泵送压力。在混凝土进浆口设置回流栅, 即在钢管的上半圆周上开设3个相平行的Φ 30 mm孔, 并在孔上焊联M 32螺帽, 在泵送混凝土时先用M 32螺栓封闭, 待泵送混凝土完毕、拆泵送管之前, 将M 32螺栓拆除并插打Φ 28 mm钢筋, 防止混凝土回流。在拆除泵管后, 应在进浆管口安装预先加工的泵管盖, 防止因压力增大而造成混凝土回流。
为便于观察混凝土的顶升情况, 同时排除管内的空气, 混凝土顶升前, 在弦管竖直截面最高处开设1排Φ 20 mm的排气孔, 跨中30 m范围内应间隔1 m, 其余位置应每隔4 m开一排气孔。
出浆管设置在拱顶, 采用Φ 125 mm的钢管, 高1 m, 用弯头引出主拱范围。
因南中环桥主拱弦管内无隔舱板, 在跨中合拢时, 为防止管内混凝土一侧提前到达出浆管, 造成另一侧混凝土顶升时管内空气无处可排, 应在出浆管两侧50 cm处设置1个Φ 80 mm的振捣孔, 振捣孔上焊接高10 cm的钢管, 以方便封堵该孔。同时采取如下措施来保证混凝土合拢时空气能顺利地排出。
(1) 拱顶30 m范围内的排气孔对称编号, 并做好标记。当混凝土到达拱顶30 m范围后, 严格控制两侧混凝土面的高度, 保证两侧混凝土面高度一致。
(2) 泵送混凝土时, 拱顶范围内的排气孔冒浆应对称, 例如左侧1号排气孔冒浆后, 必须等到右侧1号排气孔也冒浆, 才能继续泵送。
(3) 当混凝土面距离两侧振捣孔30 cm时, 应缓慢泵送, 保证混凝土面高度相同并同步升高。同时从振捣孔插入振捣棒进行振捣, 帮助排气。
(4) 当两侧振捣孔同时冒浆后, 应暂停泵送, 并封闭振捣孔。
2.4 弦管混凝土泵送施工
混凝土顶升施工的工序为:两侧的输送泵同时、等量地将混凝土泵送入两侧的第1个进浆口→第2个进浆口冒混凝土浆时, 将第1个进浆口封闭, 泵管插回流栅, 在第2个进浆口处接管→重复上述程序, 继续泵送顶升混凝土, 直至拱顶的排气孔冒出混凝土浆为止→封闭排气孔, 混凝土灌注完毕。
在压注混凝土前, 先用相同强度等级的水泥净浆润滑管壁, 以减少混凝土与管壁的摩阻, 使其顺利顶升。开始泵送时, 泵机处于低速压送状态, 应注意观察泵的压力和各部件的工作情况, 若压送顺利, 方可提高至正常压送速度。然后连续压注拱肋混凝土, 并保持慢速、均匀、对称、低压的压注状态, 压注过程中随时用锤击的方法了解混凝土的输送高程, 以便随时调整压注速度, 使两端弦管内的混凝土长度差保持在5 m范围内。
3 混凝土泵送顶升施工的技术要点与质量控制
3.1 混凝土泵送顶升施工的技术要点
(1) 考虑到温度对钢管拱线形的影响及混凝土在高温条件下坍落度损失较大, 不利于混凝土的顶升施工, 故顶升施工宜尽量避开正午高温时段。
(2) 为保证混凝土的可泵性, 在泵送混凝土配料时要严格计量, 控制粗骨料的最大粒径和搅拌时间, 随时抽查混凝土的坍落度, 符合要求后方可送入泵中。
(3) 每根弦管顶升的混凝土, 宜在8～12 h内连续、对称、同步顶升完毕, 相邻两压注孔间的混凝土必须在3 h内顶升完毕。
(4) 泵送混凝土时, 料斗内的混凝土不得少于其容量的2/3, 以免在泵送过程中吸入空气。当混凝土供应不足时, 应降低压送速度, 以免中断。
(5) 两侧顶升弦管长度差应控制在5 m之内。
(6) 当一段顶升完毕, 需在进浆口设置回流栅, 拆除M 32螺栓后插打Φ 28 mm钢筋, 泵机反泵减压后方可拆除泵管, 并在进浆口处安装封口钢板。
(7) 混凝土顶升灌注时, 出浆口需排出正常混凝土后方能停止压注, 然后及时封闭出浆口。
(8) 当混凝土压送困难、泵压升高、管路产生振动时, 不能勉强压送, 应对管路进行检查, 并放慢速度或使泵反转, 以防发生堵塞。
(9) 混凝土泵送施工时, 派测量人员对钢管拱肋及支架体系进行跟踪观测, 一旦发现异常, 应及时通知现场负责人, 并停止混凝土泵送施工, 及时分析原因, 以便采取措施。
3.2 钢管拱混凝土的质量检测方法
钢管混凝土灌注完成后, 应对管内混凝土质量进行全面检查。可先采用敲击钢管的方法进行初步直观的检查, 如有异常部位, 再借助于超声波技术进行检测。检测结果以超声波检测为主、人工敲击为辅, 对不密实的部位采用钻孔压浆填实, 然后等强补焊钢管。
4 结语
太原市南中环桥钢管混凝土采用了泵送顶升施工技术, 经检测, 拱管混凝土密贴性较好, 混凝土灌注质量可靠, 压注完成后复测的拱肋线性满足设计要求。可见南中环桥钢管拱混凝土的泵送顶升施工是成功的, 对同类型拱桥混凝土的施工具有借鉴意义。
摘要：介绍了桥梁钢管拱混凝土泵送填充的施工方法, 阐述了施工中可能出现的主要问题和处理方法。
关键词：钢管拱,混凝土,泵送顶升
参考文献
[1]JGJ/T10—95, 混凝土泵送施工技术规程[S].
[2]JTJ 041—2000, 公路桥涵施工技术规范[S].
混凝土顶升法施工 篇5
随着城市社会化和区域经济化的迅速发展,铁路客运专线将成为社会经济发展的有力保障。其中,大跨度混凝土V形连续刚构—拱组合桥以其造型新颖、美观、良好的受力性能和合理的经济技术指标,为铁路大跨桥梁结构提供了一种新的发展思路。目前国内外公路和铁路钢管拱灌注施工一般采用高压泵送顶升灌注施工方法,难以更好地保证钢管混凝土的密实度和贴实度。
广珠城际小榄特大桥主跨为100m+220m+100m的V形连续刚构—拱组合桥,为国内同类型桥梁最大跨度结构,拱肋采用月牙型、N型桁架,在靠近拱脚位置采用变高度哑铃形截面。上、下弦杆直径为900mm,壁厚分24mm,22mm和20mm三种,为钢管混凝土结构;腹杆采用ф600mm×16mm的空钢管。拱的计算跨径160m,钢管拱下弦钢管矢高35m,拱轴线方程为y=-0.005 67x2;上弦杆钢管矢高40 m,拱轴线方程为y=-0.006 04x2。两榀拱肋之间共设7道横撑,靠近拱顶三个横撑为米字形撑,其余四道为K字形撑,各横撑由ф500mm×12mm,ф300mm×10mm,ф350mm×12mm,ф200mm×10mm钢管组成,钢管内不填混凝土。钢管拱上下弦管采用了真空辅助泵送顶升施工技术进行灌注施工,保证了大直径、大体积、大跨度钢管拱混凝土灌注施工质量。
2 工艺原理
钢管拱混凝土为C 50微膨胀混凝土,灌注时利用真空辅助原理,在单一高压泵送顶升工艺的基础上,通过工艺性试验确定真空度,在灌注过程中抽真空,保证钢管内混凝土的密实度和贴实度,同时,为保证拱肋线形,灌注过程中灌注顺序选择采用先下弦、后上弦,再进行缀板灌注。其工艺流程见图1。
3 微膨胀混凝土配合比设计
钢管拱拱肋灌注采用设计强度C 50微膨胀混凝土,既要满足设计和规范要求,又要满足施工方面的要求。
通过正交试验优化配合比,最终确定各项技术性能指标见表1。
4 工艺实施
4.1 排气孔、压注头和出渣孔设置
骨架合龙后在拱顶处每根钢管的顶部开一个孔,外焊钢管作排气出浆孔。加劲板焊接骨架钢管采用周边焊,焊缝高12mm,灌注孔孔径采用125mm。
上下弦管分别设置压注头,下弦管压注头设在离拱脚约7.5m处的钢管侧面,与钢管轴线呈30°～50°夹角,上弦管压注头设在离拱脚约2.5m处的钢管顶部,与轴线的角度同下弦管,压注头安装M 125截止阀,出渣孔设在拱座上钢管最低点,采用M 70截止阀连接封闭。
4.2 截止阀制作
M 125截止阀自加工而成。将1.8m的125mm高压泵管一分为二,将2cm厚钢板分别焊接在管部端头,中间插入2cm的截止钢板,外部采用加强板焊接。
4.3 输送泵的布设和选型
1)根据钢管混凝土对称同时灌注的原则,每次灌注一根钢管,则两端各设一台输送泵,同时随时根据灌注情况计划好备用车泵。为减少垂直高度和弯管引起泵送压力损失,连接输送管时尽可能的考虑减少弯管。
2)输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍。输送泵的额定压力须满足最大泵送压力,即静压力和泵送压力叠加之和。输送泵的额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度,本桥要求输送泵的额定扬程大于100m。
3)根据流体力学能量方程为各种压力损失总和,可知,输送泵采用SANY-SY 5122THB 90-18泵送混凝土压力18MPa,水平输送距离1 200m,高程320m。
4.4 真空泵选择
钢管拱灌注单根管弦最大容积120m 3,一台真空设备同时对于南北两岸拱肋进行抽真空,因此选择设备考虑实际情况选择SZ-2型水环式真空泵,排气速率2m 3/min,配用功率4kW,极限真空度0.04MPa。
4.5 真空辅助钢管混凝土灌注
钢管混凝土拱桥钢管内的混凝土采用真空辅助高压泵送顶升法,采用混凝土输送泵将混凝土从低处往高处顶升,钢管内混凝土的灌注采用泵送顶升压注法,利用输送泵的压力,在拱脚开压注口,在拱顶开出浆孔,将沿钢管从下往上一次压注完成,保证连续和均匀。同时在泵送过程中顶部排气孔抽真空,详见图2。南北拱肋同时从拱脚对称向拱顶灌注。灌注下一批量混凝土时,前一批混凝土强度要求达到90%。
施工控制要点:1)为润滑管壁,减少泵送过程中混凝土和管壁的摩擦力,应在泵送混凝土之前,先用水泥浆冲洗钢管内壁。2)真空泵拱顶抽真空,使真空度达到-0.08MPa～-0.06MPa,并保持稳定。3)启动灌注混凝土泵,进行混凝土泵送顶升灌注,在灌注过程中严格控制泵送混凝土对称性和连续性。4)泵送顶升灌注混凝土过程中,真空泵保持连续工作。5)待泵送混凝土快达到钢管出浆口顶部时,撤离真空辅助设备。6)灌注泵继续工作,待混凝土在出浆口冒浆1.5m,维持2min。7)先灌注端阀门后关闭灌注泵,完成混凝土顶升真空辅助灌注。8)拆卸外接管路、附件、清洗设备及阀泵;完成灌注后,必须将所有水泥浆、混凝土的设备清洗干净。9)灌注完毕后,用孔眼的水管进行钢管管壁养护。
4.6 混凝土灌注过程中的监控
拱肋混凝土灌注过程中进行全过程监测监控,悬在钢管拱的L/2,L/4,L/8处设测点,共布设9个测点,监控拱轴线形变化和拱肋截面应力。钢管拱混凝土灌注过程中用体外敲击法检测,灌注完成后用超声波进行检测。
4.7 质量控制
1)加强测量的精度控制与复核,确保钢管拱拱肋线形符合设计要求,混凝土灌注完毕后,拱肋线形的标高偏位±3mm。2)真空泵要连续稳定抽真空,待微膨胀混凝土快到拱顶部时(敲击法确定),撤除真空设备,确保管内混凝土不能出现断缝、空洞,管内混凝土不能与管壁分离、脱粘。3)单条(上弦管或下弦管)钢管拱的混凝土灌注完成时间,不得超过第一盘钢管混凝土的初凝时间,混凝土必须连续灌注。4)同一拱圈必须待下弦的钢管拱混凝土达到设计强度的90%以上后,方可灌注上弦钢管混凝土。
5 结语
1)通过工艺性试验表明:C 50微膨胀混凝土具有低气泡,大流动性,收缩补偿密实性良好等工作性能,真空度控制在-0.08MPa～-0.06MPa之间,真空辅助泵送顶升工艺能保证微膨胀混凝土的灌注质量。2)在实际施工中采用真空度-0.08MPa～-0.06MPa的真空辅助高压泵送顶升施工工艺,对大直径、大体积钢管进行抽真空灌注混凝土施工,保证了大体积、大直径、大跨度钢管拱的密实度和密贴度。3)采用真空辅助工艺,极大的降低了钢管混凝土泵送的阻力,提高了工效,整个施工过程比传统单一高压泵送施工节约时间50%。
摘要：为保证钢管拱混凝土的密实度和贴实度,在传统混凝土的高压泵送顶升施工中引入了真空辅助原理,论述了该技术的工艺性试验、理论计算和现场实施,确定了合理的真空度为-0.08 MPa～-0.06 MPa,保证了灌注质量,提高了工效。
关键词：钢管拱,混凝土,真空辅助,泵送,施工工艺
参考文献
[1]颜东煌,刘雪锋,田仲初,等.组合体系拱桥的发展与应用综述[J].世界桥梁,2007(2):65-67.
[2]张建民.大跨度钢管混凝土拱桥承载能力与施工控制研究[D].广州:华南理工大学博士学位论文,2001.
[3]罗世东.铁路桥梁大跨度组合桥式结构的应用研究[J].铁道标准设计,2005(11):1-4.
[4]张治成.大跨度钢管混凝土拱桥施工控制研究[D].杭州:浙江大学博士学位论文,2004.
混凝土顶升法施工 篇6
祁家黄河大桥主跨180m, 全长248.06m。该桥位于黄河上游、刘家峡库区, 是西北目前跨度最大的上承式钢管混凝土拱桥。在施工中, 针对现行设计规范规程尚存在不能完全满足要求的细节规定和指导细则, 与兰州理工大学联合, 对C50微膨胀混凝土进行了优化设计, 选择合理的混凝土膨胀率, 并优先采用了泵送顶升浇灌法施工, 满足了设计要求。该桥主拱弦管、腹腔及横撑设计均灌注混凝土, 其余为空钢管截面。弦管每根需压注混凝土方量为82m3;每次灌注1根, 钢管混凝土灌注采用从拱脚向拱顶一次泵送压注到顶的方法施工。
2 钢管混凝土灌注施工工艺
2.1 泵送混凝土配合比设计
混凝土配合比设计是以满足可泵性要求, 使水灰比小、坍落度大, 减少混凝土收缩, 强度、均匀性和凝聚性均优于普通同强度等级的塑性混凝土的方式对比试验进行的。为保证管内混凝土的密实性, 减少混凝土收缩系数和孔隙率的做法是加入膨胀剂。目前, 所加膨胀剂一般采用UEA膨胀剂为改善混凝土性能, 降低干缩变形和水化热, 减少水泥用量, 管内混凝土中还掺入粉煤灰。由于粉煤灰颗粒很小, 填充于混凝土的部分气孔和毛细孔管, 可改善混凝土组分的颗粒级配, 增加致密性。
国道213线祁家黄河大桥钢管拱肋管内设计为C50微膨胀混凝土, 配合比设计时按C55微膨胀混凝土进行了掺FDN高效减水剂、UEA膨胀剂和I级粉煤灰的正交试验。设计的原则符合规范要求, 达到最少的水泥用量、最小的水灰比, 既满足了设计强度, 又满足泵送要求。经过一系列试验研究, 施工采用的配合比见表1。
2.2 钢管与混凝土输送管的连接
钢管与输送管的连接是通过短管和一个多角度弯头实现的。连接短管与钢管呈一定角度自下而上插入管洞, 钢管内的连接短管与拱肋内壁的夹角尽量要小, 以减少钢管对泵送混凝土的阻力。管外径与弯头及混凝土输送管相同, 便于使用管卡连接, 从而使混凝土泵送顶升浇筑更加顺利。连接短管用焊接的方法与钢管连接, 并通过增加辅助稳定装置, 加强焊接, 以满足受力的要求。
2.3 混凝土泵的选择
泵送混凝土前进行混凝土输送泵的选型。根据泵送高度、距离、输送速度计算最大泵送压力及泵送功率, 确定选用输送泵的型号规格, 及与之相匹配的混凝土拌和设备;混凝土输送泵要性能可靠, 保证能连续灌注, 一般应有备用泵 (及搅拌机) ;输送泵的额定扬程大于1.5倍灌注顶面高度;输送泵的出口泵压不宜超过规范要求, 以免钢管被压裂。
2.4 泵送混凝土截流装置
为防止在拆除输送管时混凝土回流, 需在连接短管上设置一个止流装置, 其形式可以是闸板式的, 或者是插楔式的。为防止在混凝土泵送顶升浇筑过程中闸板缝漏气, 需用黄油涂缝, 或者加设一个密封圈垫在闸板缝内。混凝土泵送顶升浇筑结束后, 控制泵压2~3min, 然后略松闸板的螺栓, 打入止流闸板, 即可拆除混凝土输送管, 转移到另一根钢管浇筑。待核心混凝土强度达70%后切除连接短管, 补焊洞口管壁, 磨平、补漆。补洞用的钢板宜为原开洞时切下的。
2.5 卸压孔
采用泵送顶升浇筑工艺, 钢管拱肋顶端必须设溢流卸压孔或排气卸压孔。溢流卸压孔的面积应不小于混凝土输送管的截面面积, 并将洞口适当接高, 以填充混凝土停止泵送顶升浇筑后的回落空隙。
2.6 钢管混凝土顶升浇筑施工要点
(1) 为润滑管壁, 减少泵送顶升过程中混凝土和管壁之间的摩擦力, 在泵送混凝土前, 用压力水冲洗钢管内壁。也可泵入适量水泥浆后再开始压注混凝土。
(2) 混凝土泵送顶升施工过程中必须保持输送泵储料斗内混凝土量不少于料斗容量的一半, 以减少泵送时吸入的空气数量。并保证施工连续对称进行, 不得中断。灌注温度在5℃~40℃之间。
(3) 输送泵泵送压注口对称设置于拱脚附近, 泵送管的直径大于2倍的泵径, 输送管与拱肋的交角尽可能的小, 因为交角越小, 泵送的阻力越小, 对钢管的冲击力越小。
(4) 泵送顶升用混凝土必须按设计要求, 在混凝土坍落度测试符合要求后方可进行顶升施工。由于意外原因在现场停置时间过长, 坍落度损失严重的混凝土不得用于顶升施工。坍落度的测量分别在出搅拌机口和入泵前进行。泵送顶升施工在混凝土初凝前完成。
(5) 顶升施工时用于润滑输送管的水泥砂浆不得替代混凝土留在钢管内, 必须排出。
(6) 为防止混凝土回流, 在压注口设置截止阀, 泵送顶升时开启, 结束时关闭。泵管连接必须安全可靠。为保证施工安全, 磨损严重的泵管不得使用。
(7) 钢管开孔时割下的圆形板编号保存, 混凝土灌注完成后再将其焊上。
(8) 泵送混凝土因故暂停时, 须每隔2~3min抽动一下泵的活塞, 防止混凝土假凝引起阻塞。
(9) 在混凝土泵送过程中, 采用“大跨度桥梁施工动态过程监控仿真技术”;利用拱肋吊装时布置在内侧钢管轴线上的22组棱镜, 随时观测拱肋拱轴线变化, 尤其是混凝土分别到达拱跨的L/4及L/2处, 及时调整灌注工艺参数。通过有效的监测监控, 使设计与实际施工过程差异的误差控制在规范允许范围之内, 保证了施工过程和受力状态达到设计要求。
3 结束语
祁家黄河大桥于2008年10月12日完成全部微膨胀钢管混凝土的灌注, 经探测手段探测, 到目前为止未发现任何混凝土缺陷。在生产时制作的4组试块与施工单位在现场制作的2组试块28d试压强度均在65.0MPa以上。
纵观钢管混凝土的施工过程, 混凝土配合比设计是最关键的一个环节, 此混凝土的配合比设计要求做到高强度、混凝土拌合物大流动性、免振捣、自密实等性能, 实际上此混凝土已经具备高性能混凝土的大部分性能特征。而这种混凝土配合比能否设计成功的关键因素是选择组成配合比各组份的原材料, 其中选择一种合适的外加剂更是关键中的关键, 因为如果选择的外加剂不合适或性能不佳可能根本就无法达到要求的效果。此外, 施工前的精心准备, 施工现场的精心组织也是施工进行成败的关键要素。
拱肋混凝土灌注按上下游对称, 形成单肋的四个钢管和上下腹腔共分六个阶段进行的方案, 不仅解决了混凝土运输的困难, 对减少结构初应力影响也很有作用。钢管内混凝土采用由两拱脚至拱顶对称均衡的一次性压注完成的泵送顶升工艺较好地保证混凝土灌注的密实度, 基本达到了目前国内最大顶升高度和跨度。采用的加劲箍、加劲环、加劲螺杆等对防止压注时强大压力下造成钢管变形, 尤其是腹腔变形是必不可少的。创新点有:
(1) 在混凝土配合比设计时, 掺入大量粉煤灰, 改变了混凝土的和易性, 降低了水泥用量, 节约工程成本;
(2) 在钢管混凝土中加入膨胀剂, 使混凝土和钢管紧密贴实, 提高了结构整体的承载能力;
(3) 采用两岸对称, 上、下游不对称的施工顺序, 在满足施工要求的前提下减少了施工设备的数量。
参考文献
[1]胡曙光, 丁庆军.钢管混凝土[J].北京:人民交通出版社, 2006.
[2]JTJ041-2000[S].公路桥涵施工技术规范.
混凝土顶升法施工 篇7
宝钢2 030冷轧新增连退工程主厂房3A、3B、4A、4B、4C列下柱采用钢管混凝土斜腹杆双肢柱, 钢管柱内灌混凝土, 采用泵送顶升混凝土施工方法, 工程概况如表1所示。
二、材料及机械要求
(1) 钢管混凝土柱内的混凝土原材料应满足如下要求:水泥宜采用矿渣硅酸盐水泥;砂子应为中砂;石子级配合格, 粒径以5~30 mm为宜, 最大粒径不大于40 mm。
(2) 采用泵升浇灌的混凝土, 其和易性和坍落度至关重要。为此, 混凝土必须搅拌均匀。现场泵送时, 保证坍落度为16~18 cm。
(3) 现场选用泵送压力不小于20 MPa的泵车进行顶升, 所选用的混凝土泵车压力表必须齐全, 以便在泵升中及时掌握泵车的泵送压力。
三、施工方法
1. 施工工艺
在钢管柱的下部 (高度便于施工为宜) 管壁上开一个比输送管略大的孔洞, 并在钢管柱浇灌孔处焊接一个带止流装置的进料短管, 再用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接。混凝土靠泵压通过输送管被连续注入钢管柱内, 直至管内注满混凝土。
施工顺序:混凝土泵车就位→焊接进料短管→连接输送管至混凝土输送泵的出口→混凝土搅拌运输车就位, 取样做坍落度试验 (如不合格加浆搅拌) →运输搅拌车出料, 开始泵升浇灌→混凝土出现溢流时结束泵升→控制泵压5 min后, 打开密封箍, 打入止流钢楔→拆除输送管, 转移到另一根钢管柱进行作业。
2. 施工要点
(1) 在钢管混凝土柱下部开设浇灌孔, 直径为145 mm。本工程中, 在制作钢柱时提前开设浇灌孔。但是受现场条件限制, 浇灌孔位置不利于输送管的连接, 很多浇灌孔未利用上。所以最好结合实际情况, 在现场开设浇灌孔。
(2) 在浇灌孔处焊接一个带止流装置的进料短管, 约1 m长, 如图1所示。
(3) 对于4B、4C列钢管混凝土柱 (混凝土顶升高度为35.325 m) 混凝土顶升作业时, 从进料短管接出若干段水平输送管, 再将输送管与泵车料斗下方的混凝土输送出口连接, 如图2所示。其他钢管混凝土柱混凝土顶升时, 将泵车上的输送管与进料短管直接连接进行顶升。
(4) 输送管与输送管通过管卡连接。方法是先在输送管接口处套入橡胶密封圈, 将两管对接, 保证接口处密封圈严实。再将管卡套在密封圈上, 并用小锤轻敲管卡, 使半圆卡环与输送管卡紧, 并保证两个半圆卡环卡口对齐无缝隙、管卡螺丝紧固。如图3所示。
(5) 输送管固定牢靠, 尤其是在与泵车输送连接的弯管处。在输送管连接处下垫木方或枕木, 并用12#铁丝将输送管与其绑扎牢固, 如图4所示。将输送管与周围可靠的构筑物进行固定或拉结。比如用导链将钢管柱与输送管拉在一起, 以更好的固定输送管, 如图5所示。
(6) 同一根钢管混凝土柱泵升浇灌必须连续进行, 直至顶端溢流。所以待混凝土运输车到齐后方可开始顶升施工。
(7) 混凝土泵升浇灌完毕, 应立即打入止流钢楔, 止流钢楔之间的缝隙, 不应大于混凝土最大骨料粒径的2/3。
(8) 浇灌混凝土的孔, 待管内混凝土达设计强度的50%以后, 方可焊接孔板。浇灌孔补洞应用与钢管柱相同的材料, 焊缝高度应同母材厚度, 表面做磨平处理。经检查合格后, 按钢管柱原涂装设计进行补漆。
3. 施工注意事项
(1) 混凝土顶升施工中, 作业人员的操作水平很重要, 不要频繁更换作业班组, 最好成立专业顶升混凝土的作业班组, 进行专门培训。
(2) 顶升混凝土前, 管理人员必须对“管卡螺丝是否拧紧”、“卡口缝是否严实”做全面检查, 以防管卡处断开。此外, 还要对输送管是否垫实进行检查。尤其是每个连接管卡处的固定情况更要逐一盘查, 确保固定可靠。
(3) 为保证泵升要求的混凝土坍落度, 搅拌站出罐时的混凝土坍落度。应根据水泥品种、运输距离、天气温度、湿度等因素, 适当调高。现场必须逐车测定混凝土坍落度, 若连续两车出现偏低, 应立即通知搅拌站调整。若个别出现偏低可现场处理, 处理的方法是在混凝土中加入水灰比为0.45的水泥浆。用搅拌车搅拌均匀, 至坍落度合适为止。
(4) 钢管混凝土柱在泵升过程中严禁振捣, 以防堵管。
(5) 钢管混凝土柱顶部部须在钢结构柱制作时开4个Φ50的孔, 作排气之用。泵升时应严密监视, 发现混凝土溢出, 及时停泵。
(6) 混凝土泵升过程中严密监视泵压升高状况, 发现泵压异常, 及时停泵。
(7) 溢流出并粘附在钢管上的混凝土残渣及水泥浆应及时清除干净。
四、安全注意事项
(1) 进料短管、输送管的壁厚不宜小于5 mm, 进料短管与钢管柱连接应焊牢, 以防高压爆裂。
(2) 泵升浇灌时, 混凝土输送管应用帆布或草袋覆盖, 以防高压爆裂伤人。
(3) 泵升操作时, 应有专人观察指挥。发现柱内充满混凝土时, 立即给信号停泵, 以防大量混凝土溢出。
(4) 泵升时, 钢管柱及输送管的周围禁止站人。
五、几种常见的导致混凝土未顶升至设计标高的现象、原因分析、预防措施及处理方法
1. 输送管连接管卡处断开
(1) 原因分析
1) 混凝土坍落度小, 泵送困难, 泵压过大导致管卡松开。
2) 输送管连接不牢靠。
3) 输送管未固定稳固。
(2) 预防措施
1) 提前与搅拌站联系, 控制好混凝土出罐坍落度。现场测定坍落度, 对不能满足要求的, 采取措施。
2) 保证连接管卡螺丝拧紧、两个半圆卡环卡口对齐无缝隙。
3) 在输送管管卡连接处下方垫枕木或木方, 并用铁丝与之绑扎。与周围已建好构筑物进行可靠连接, 以减少输送管在泵送混凝土时的震颤。
4) 顶升作业前, 管理人员对“管卡螺丝是否拧紧”、“卡口缝是否严实”加强检查。对输送管的垫实情况、每个连接管卡处的固定情况进行逐一检查, 确保固定可靠。
2. 输送管爆裂
(1) 原因分析
1) 输送管管壁太薄。
2) 开设的浇灌孔位置, 与泵车混凝土输送出口不方便连接, 导致输送管连接弯头较多、布管转角较多, 导致泵送阻力过大。
(2) 预防措施
1) 输送管选用无缝管, 管壁厚度不小于5 mm。
2) 浇灌孔现场开设在与泵车混凝土输送出口方便连接的位置。布管尽量在一条直线上, 尽量减少转角和弯头。
3. 钢管柱浇灌孔与连接短管焊口开裂
(1) 原因分析
进料短管与浇灌孔未焊牢。
(2) 预防措施