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      偏態(tài)拱拱肋混凝土壓注的施工

      2011-10-26 07:12:40中鐵大橋局集團(tuán)第一工程有限公司周治武
      河南科技 2011年11期
      關(guān)鍵詞:偏態(tài)方量泵管

      中鐵大橋局集團(tuán)第一工程有限公司 周治武

      偏態(tài)拱拱肋混凝土壓注的施工

      中鐵大橋局集團(tuán)第一工程有限公司 周治武

      石武客運(yùn)專線河南段鶴壁特大橋跨濮鶴高速鶴壁收費(fèi)站高速匝道由1-(50+50)m偏態(tài)拱+3-24m雙線簡支箱梁、+1-(48+ 80+48)m雙線連續(xù)箱梁、+2-32m雙線簡支箱梁和+1-(50+50)m偏態(tài)拱結(jié)構(gòu)形式組成。偏態(tài)拱拱肋混凝土采用高壓泵送壓注頂升技術(shù)。

      一、工程概況

      石武客專鶴壁特大橋偏態(tài)拱(形狀類似于耳朵形)共4跨,位于京珠高速與濮鶴高速鶴壁高速收費(fèi)站處。南北向橫跨高速苜蓿葉式(互通式)西側(cè)匝道之上。理論拱軸線采用旋轉(zhuǎn)角度α= 26.565°的偏態(tài)二次拋物線,拱軸線方程在XOY坐標(biāo)系下為:Y=-0.0236068X2+1.5X,坐標(biāo)原點(diǎn)O在邊支座中心線和梁頂以下0.85m處。每跨50m,拱截面為矩形上下加圓弧形組成,拱肋寬0.7m,拱肋高1.2m,其中,中拱腳處局部圓順過渡加高至2.0m。矢跨比1/5。兩拱之間設(shè)3道橫撐。拱中間與梁體用斜拉索相連,是石武客專在鶴壁市區(qū)的一道風(fēng)景。拱肋鋼管分段在工廠預(yù)制,現(xiàn)場拼裝。每根拱肋用混凝土40m3,設(shè)計混凝土強(qiáng)度等級為C50微膨脹混凝土。

      二、拱肋混凝土泵送頂升壓注施工

      1.混凝土泵送采用輸送泵單管從兩邊頂升壓注一次到頂?shù)氖┕し椒?。泵送混凝土總重量約為96t,水平距離50m,高度10m?;炷劣苫炷凉S集中拌制,一次性運(yùn)至現(xiàn)場,輸送由兩臺汽車泵從橋下輸送到橋上兩臺地泵內(nèi),再壓注至拱肋。

      2.混凝土所用材料選擇。水泥為P.O 42.5,摻和料為F類粉煤灰,礦粉為S95,膨脹劑為型號HCSA,細(xì)骨料為信陽河砂(II區(qū)中砂),粗骨料為淇縣廟口5~25mm連續(xù)級配(5~10mm∶10~25mm=20∶80),外加劑為AN4000聚羧酸系外加劑,纖維素纖維,水為地下水。所有材料經(jīng)檢驗(yàn)合格后,才允許使用。

      3.配合比。

      (1)設(shè)計參數(shù)。拌和方法為機(jī)械方法,工地振實(shí)采用自密實(shí)方式。設(shè)計強(qiáng)度等級為C50,配制強(qiáng)度為59.9MPa,拌和物設(shè)計初始坍落度為200±20mm,拌和物初凝時間為16~20h,粉煤灰摻量為15%,礦粉摻量為8%,膨脹劑摻量為12%,膠凝材料用量不宜大于500kg/m3(實(shí)際用量490kg/m3),電通量<1000C(電通量實(shí)測值為:665C),混凝土最大堿含量≤3.0kg/m3(實(shí)測值為:2.309kg/m3),混凝土氯離子總含≤0.10%(實(shí)測值為:0.0038%)。

      (2)混凝土每方材料用量。

      水泥∶粉煤灰∶礦粉∶膨脹劑∶砂∶碎石∶水∶外加劑∶纖維=319∶73∶39∶59∶735∶1058∶150∶6.86∶0.90。水膠比:0.31(設(shè)計≤0.50)。砂率:0.41。

      4.混凝土技術(shù)條件及各項性能指標(biāo)?;炷翞樽悦苁巾?,凝結(jié)硬化后要與鋼管密切接觸,具有補(bǔ)償收縮性,其微膨脹率大于或等于收縮率,泌水率低,可泵性好,在泵送期間能始終保持優(yōu)良的工作性能,在一定時間段內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定。在較高溫環(huán)境下施工也能正常凝結(jié)且不開裂。

      拌和物初始坍落度220mm,擴(kuò)展度650mm;1h后坍落度210mm,擴(kuò)展度590mm;初凝時間17h 55min,終凝時間20h 05min,含氣量3.0%,立方體抗壓強(qiáng)度R7=50.6MPa,R28=54.3MPa,R56=64.5MPa。

      抗裂性I級;抗?jié)B等級P>20;抗凍等級F300;56天電通量665C;總堿含量、氯離子總含量均符合設(shè)計要求。

      5.壓注孔、排氣出漿孔設(shè)置。在每根拱肋距拱腳1.0~2.0m范圍,拱內(nèi)側(cè)開兩個橢圓形孔,孔大小與切割好的壓注管口大小一致。接管與泵管直徑大小相同,與拱大約成30°夾角,便于混凝土順利壓注到拱內(nèi),法蘭及加勁板應(yīng)焊接牢固,壓注管設(shè)防回流閘閥,將焊接好的壓注管用鋼絲繩捆綁在拱肋上,以防止壓注時產(chǎn)生的振動太大,壓注管受到損壞。

      在拱頂最高處開口并焊接一根1.0m長的泵管,上面帶一根180°彎管,彎管一端與泵管連接,另一端綁扎塑料管,塑料管一直通到橋下地面挖好的排污坑內(nèi)。整個管線要暢通無阻,用于壓注時排氣和壓注滿后的出漿,防止?jié){體污染拱肋和橋面。

      三、施工中的控制要點(diǎn)

      1.所用機(jī)械設(shè)備必須事先檢查維修保養(yǎng),主要機(jī)械同規(guī)格型號的要各自多備一臺。

      2.在焊好的壓注管的一端接好地泵,地泵與壓注管必須在一條線上,地泵要支撐穩(wěn)固,壓注管不得受力,地泵工作時產(chǎn)生的振動能自行恢復(fù)。萬一出現(xiàn)故障,更換要方便。

      3.在拱頂安裝供水管,用以拱肋降溫、泵管潤濕及清洗。

      4.偏態(tài)拱拱肋最高點(diǎn)不在中間,事先必須算好出漿孔兩側(cè)需要壓注混凝土方量,合理調(diào)配混凝土,在拱肋側(cè)面做好標(biāo)記。壓注時讓方量大的一邊先壓注,待多出的方量壓夠時,兩邊地泵再同時壓注。壓注時人工用錘敲擊鋼管壁,判斷混凝土標(biāo)高,進(jìn)而調(diào)整兩邊泵送速度和壓注方量。

      5.混凝土生產(chǎn)符合相應(yīng)技術(shù)要求,計量要準(zhǔn)確,誤差不能超過相應(yīng)范圍,攪拌時間大于2min,砂石料要經(jīng)過清洗,各項指標(biāo)合格。

      6.泵管及拱內(nèi)壁的清洗濕潤。車輛應(yīng)提前清洗干凈,泵管、拱內(nèi)壁不留有油污、鐵銹、油漆等,以免影響將來混凝土凝結(jié)硬化后的黏結(jié)。泵送前用水泥砂漿進(jìn)行管道潤滑,以減少摩阻力,水泥砂漿泵入拱肋,再泵混凝土,由混凝土頂推水泥砂漿向上潤管,直至注滿后從出氣排漿管排出。

      該4跨偏態(tài)拱橋已于2010年10月份竣工,鋼管拱混凝土經(jīng)超聲波無損檢測,拱內(nèi)混凝土填充飽滿密實(shí),表明泵送壓注施工技術(shù)切實(shí)有效。

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