拱肋补偿收缩混凝土灌注施工作业指导书.doc

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新建铁路西安至宝鸡客运专线

咸阳西立交特大桥跨西宝高速
（64.15+136+64.15）m连续梁
拱肋C55补偿收缩混凝土灌注

施工作业指导书

西宝客运专线XBZQ-1标工程指挥

二0一二年十月 · 西安
目 录
1 工程概况 3
2 目的 3
3 适用范围 3
4 编制依据 3
5 技术标准及要求 3
6 施工程序与工艺流程 4
7 施工方法施工技术 5
8 劳力、机具设备配置 8
9 材料要求 9
10 施工技术措施 10
11 质量通病及特殊情况处理方法 11
12 质量控制及检验 11
13 安全质量、文明施工 11

1 设计概况
西宝铁路客运专线咸阳西立交特大桥于DIK515+148.93~DIK515+413.48处以（64.15+136+64.15）m连续梁—拱组合结构上跨西宝高速公路。主跨对称设两道钢管拱，截面形式为哑铃型，上下弦管内、拱脚面以外7m范围腹板内及横撑、吊杆与拱肋相交处2m范围腹板内灌注C55补偿收缩混凝土。
2 目的　
　 1) 保证使作业活动有章可循，使、作业安全风险评估和过程控制规范化，确保施工保证全过程的安全和质量；。
　　2) 对内、对外提供文件化的证据对外提供文件化的依据；。
　　3) 作为持续改进质量、环境和职业安全健康管理体系的基础和依据；。
　　4) 用作学习与培训教材，以提高人员素质和技术水平。
3 适用范围
本作业指导书适用于西宝铁路客运专线跨西宝高速梁—拱组合结构钢管拱混凝土灌注施工。
4 编制依据
《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010 J1148-2011）
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
《新建铁路西安至宝鸡客运专线咸阳西立交特大桥DIK515+148.93~DIK515+413.48段(64.15+136+64.15)m预应力混凝土连续梁》、《西宝客专桥施（特）10-10-11》设计图纸。
5 技术标准及要求
5.1 技术标准
补偿收缩混凝土施工以《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010 J1155-2011）相关规定为验收标准。
5.2 技术要求
5.2.1 混凝土原材料、配合比设计和混凝土施工的检验应符合铁道部现行《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）相关规定。
5.2.2 钢管内混凝土的浇筑工艺及浇筑顺序应符合设计要求和施工技术方案的规定。
5.2.3 拱肋泵送混凝土必须连续进行，一次完成，中途不得停顿，如果不能保证在混凝土初凝之前连续灌注完成单根弦管内混凝土，需及时通知设计单位做变更设计。拱肋混凝土泵送时需待上端排气孔正常出浆后方可停止。
5.2.4 泵送过程中应始终对拱桥进行监控，防止发生“冒顶”，并应控制顶升速度，保证拱肋混凝土灌注的密实度。
5.2.5 为保证钢管内混凝土灌注的密实度，须在钢管外侧安装附着式振动器。
5.2.6 灌注拱肋混凝土时宜左在两条拱肋对称进行，为保证拱肋施工满足结构受力要求，必须先灌注拱肋上弦管、下弦管，待管内混凝土达到设计强度的80%以后再灌注拱肋腹腔混凝土。
5. 2.7 钢管内灌注补偿收缩混凝土，其配置可按GBJ-119-88的规定采用，施工前应严格进行配合比试验。
5.2.8 浇筑完成后的管内混凝土应饱满密实，填充度符合设计要求。
6 施工程序与工艺流程
6.1 施工程序
总体施工程序：上弦管灌注→等强至设计强度的80%以上→下弦管灌注→等强至设计强度的80%以上→拱脚、横撑和吊杆处腹腔灌注→等强。
单管施工程序：施工准备→安设进料管、闸阀、出浆管、排气孔→布设输送泵管→压注清水清洗输送泵管及钢管→压注与混凝土同标号砂浆湿润钢管→压注C55补偿收缩混凝土→从拱顶排浆口振捣混凝土→关闭压注口处闸阀→拆除闸阀、清洗泵管完成泵送。

6.2工艺流程
N
Y
施工准备
泵机空转试运转
泵送水冲洗管道
泵送砂浆润滑管道
泵送混凝土挤出管内的砂、水
连接泵管与拱肋灌注口
调整处理
检查泵送是否正常
正常泵送混凝土
遇监控数据采集处理时暂停泵送
恢复泵送，浇筑下节段混凝土
封拱排气排浆时转入慢速，接信号后每次泵2~3次
封堵灌注口
灌注结束、拆管，清洗泵机和泵管

图6-1 泵送工艺流程图
7 施工要求
7.1 施工准备
7.1.1施工设备进场，并对混凝土输送泵、混凝土拌合站进行检修，检查钢管拱肋预先设置压注孔，配备混凝土闸阀等施工器具。混凝土输送泵设备的定位考虑管道与法兰盘连接方便，并通过试运行。准备数量足够、型号齐备的泵管，并将其用连接卡箍及螺栓安装牢固。
7.1.2 做好配合比选定，完成各种材料进场验收。
7.1.3 清除钢管拱肋中的杂物，并冲洗干净。
7.1.4 在拱肋上安装出浆管，根据实际施工需要设置排气孔。
7.1.5 检查拱肋各控制截面上的变形测试元件是否完好，对灌注前的拱肋内力、轴线及标高进行观测，做好记录。
7.1.6 检校水准仪、全站仪等测量仪器，准备于施工过程中进行全程观测监控用于施工过程中进行全程观测监控。
7.2 进料管及出浆管布设
7.2.1 进料导管设置

图7-1 进料管示意图
在上下弦管及拱脚腹板侧面距离拱座混凝土面1m处分别设置进料孔，横撑、吊杆处腹板在距离下隔板50cm处设置进料孔。进料导管采用直径φ200mm钢管，与钢管侧壁、腹板成30°角焊接，并用小角钢作加劲处理。每道拱肋进料口对称布置。
为防止拆管时混凝土回流，在每个进料导管上设置止流闸阀。

图7-2 止流闸阀
7.2.2 排气孔
随着混凝土在钢管内上升，为减少管内不断增大的压力，在拱肋钢管顶面每隔3~5m设排气孔。在混凝土灌注过程中，及时进行封堵。
排气孔

图7-3 排气孔
7.2.3出浆管设置
分别在拱顶上弦管顶部、腹板和下弦管侧面设出浆管，采用直径φ200mm钢管，与管壁或腹板焊接。

图7-4 出浆管示意图
7.3 混凝土拌制
混凝土拌制采用拌和站集中拌制。混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比，确定施工配合比。应对首盘混凝土的坍落度、含气量、泌水率、匀质性和拌和物温度等进行测试。
补偿收缩混凝土应根据环境条件、结构类型和设计要求选择合适的膨胀剂种类、掺量及施工工艺。
补偿收缩混凝土搅拌时间应比普通混凝土适当延长，其投料顺序和具体的搅拌时间应通过现场搅拌试验确定。但要确保其满足设计所要求的强度等级、限制膨胀率和耐久性的技术指标及工作性能要求。
补偿收缩混凝土宜采用较小的坍落度，但应满足泵送要求，水胶比不宜大于0.50。
7.4 混凝土运输
混凝土运输采用混凝土罐车，其运输能力要能够满足四台泵车连续浇筑。运输路径要平坦，存储罐转速要匀速，不应产生分层，不应、漏浆现象。在运输过程中严禁向混凝土加水。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。冬季施工时，要对罐车采取保温措施。
7.5 混凝土灌注
管内混凝土采用泵送顶升施工，单根拱肋（或腹腔）由拱脚至拱顶对称均衡地一次连续压注完成。
钢管混凝土压注前清洗管内污物，湿润管道，压注首盘水泥砂浆。续压混凝土，随时综合混凝土顶压情况随时根据混凝土顶压情况、拱肋变形情况、入料情况，控制拱脚混凝土对称泵送速度。泵送时，要求拱脚混凝土泵送速度协调一致，尽量对称顶升，两侧、双向顶升垂直高度差不超过2m，可以通过控制压注混凝土方量的方法来确保。
安排专人跟踪监测混凝土顶升面的位置，并注意与现场施工指挥保持联系，以保证两道拱肋的混凝土施工基本保持同步进行。
管内混凝土的压注应连续进行，不得中断，直至出浆孔排出合格的混凝土为止。
混凝土压注到拱顶，待流出混凝土一定时间后（≮10s），停止泵送。停顿3~5min进行排气，反复2~3次，保证施工质量。利用闸阀对进料导管封闭，完成压注施工。
采用高压水枪及时对被混凝土污染的拱肋等构件表面进行冲洗，使其保持干净。洁净。
混凝土现场养护试件强度达到2.5MPa后，方可拆除出浆管、压注管。
7.6 钢管混凝土的保温工作
混凝土和钢管之间如果产生空隙，微膨胀混凝土的优势将失去，直接影响拱的承载力。钢管混凝土的保温工做不到位是空隙产生的原因。因此，采取将钢管拱用麻袋包起等措施，尽量减小内外温差。
7.7 混凝土密实度检测
当拱肋内混凝土达到设计强度后，混凝土的质量进行检测，主要采取的方法：①锤击敲打钢管的方法对拱肋进行普查锤击敲打钢管的方法对拱肋进行检查，可探明部位是否密实；②选取有代表性的截面对其钢管拱拱肋混凝土质量和混凝土与拱肋内壁面的密贴性进行超声波检测。，对不符合规范规定的区域需采用钻孔压浆法进行补强。
8 劳力、机具及设备配置
表8-1 钢管混凝土灌注人员配备表
序号
负责人
人数
分工情况
1
现场经理
1
负责人员安排、协调
2
技术员
2
混凝土灌注全过程技术及质量控制
3
测量员
3
混凝土灌注过程对钢管标高监控
4
试验员
4
前后盘混凝土性能控制
5
安全员
2
负责安全防护
6
电工
1
负责临时用电接引、拆除
7
泵车司机
4
负责混凝土泵送施工
8
普工
6
负责混凝土灌注过程中辅助工作
表8-2 机械设备配备表
序号
设备名称
规格
数量
1
混凝土拌合站
HZS90/120
1座
2
混凝土泵车
HB80
6台
3
砼搅拌运输车
8m3
8辆
4
发电机
200 KW
2台
5
插入式振捣棒
Φ50
6个
6
附着式振动器

4个
7
高压水泵

2台
8
混凝土高压泵管及配套接头管

若干
9 材料要求
混凝土原材料水泥、细骨料、粗骨料、外加剂、水均应按照品种、规格和检验状态分别标识存放。骨料含泥量超标时必须采用专用设备处理合格方可入仓，严禁不合格骨料与合格骨料混放。
9.1 水泥
水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥。
水泥进场后不得露天堆放，不同种类的水泥应分类存放。水泥由于受潮或其他原因而变质时不得使用。
9.2 细骨料
细骨料应选用级配合理、质地坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不得使用海砂。
9.3 粗骨料
粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地坚固、线胀系数小的洁净碎石，无抗拉和抗疲劳要求的C40以下强度等级混凝土也可采用符合要求的卵石。
粗骨料应采用二级或多级级配骨料混配而成，粗骨料应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。
9.4 外加剂
外加剂应选用质量稳定的产品，外加剂与水泥及矿物掺和料之间应具有良好的相容性。当将不同功能的多种外加剂复合使用时，外加剂之间以及外加剂与水泥之间应具有良好的适应性。
膨胀剂的种类应根据混凝土使用的环境条件确定，并符合现行标准《混凝土膨胀剂》（JC476）的规定。其掺量根据设计要求的限制膨胀率经试验后确定，配合比试验的限制膨胀应比设计值高0.005%。
9.5 水
除不溶物、可溶物可不做要求外，混凝土养护用水的性能应与拌和用水一致，不得采用海水养护混凝土。
10 施工技术措施
10.1 内业技术准备
10.1.1 根据设计要求、工程性质、结构特点、环境条件等，确定施工方案，对施工人员进行技术和安全培训。
10.1.2 根据设计使用年限、环境条件和施工工艺等进行混凝土配合比选定。
10.1.3 根据设计图纸统计混凝土用量，按照混凝土配合比，计算出原材料用量。
10.2 外业技术
根据混凝土用量情况，选定混凝土拌和场地，凝化场地，建筑存料区、拌合区、生活区、办公区，及时进料。做好施工环境调查，平整施工场地，确保现场施工用水、用电、道路满足施工需要。
11 质量通病及特殊情况处理方法

1钢管拱内混凝土浇注难度大；通长要求塌落度大通常要求塌落度大，和易性好，且不泌水不离析；
根据2混凝土强度和塌落度、和易性要求，常采用掺入减水剂和高效减水剂，以降低用水量，减小水灰比，增大混凝土流动性，提高混凝土强度和耐久性。
12 质量控制及检验
12.1为保证泵送混凝土泵送施工顺利进行，按实际泵送距离和高度进行设备运行及混凝土压注模拟试验。
12.2拱肋混凝土施工顺序应根据设计要求进行。一根管内混凝土要求由拱脚至拱顶对称均衡地在混凝土初凝时间内一次压注完成单根管内混凝土要求由拱脚至拱顶对称均衡地在混凝土初凝时间内一次压注完成。混凝土从拱脚分管对称灌注。
12.3 根据设计要求，泵送混凝土在钢管上每隔一段距离设置安装一个外部振捣器，有时也可不设，具体情况根据设计要求。
12.4泵送混凝土时两边泵送速度应加强协调，尽量对称顶升，特别是接近拱顶时，要注意避免一边上升过快越过拱顶，引起钢管骨架的纵向振动。
12.5对于分次浇筑（单根钢管必须连续一次浇筑完成），浇筑一条钢管混凝土后浇筑单根钢管混凝土后，要浇待强度达到设计强度要求后，方可进行下一条管内混凝土的浇筑方可进行另一根钢管混凝土的浇筑；若设计无明确规定，则管内混凝土强度应达至设计强度的80%以上方可进行另一根钢管下一条管内混凝土的浇筑。
12.6对于哑铃型钢管结构，采取先钢管后腹腔的顺序，且腹腔混凝土宜采取分仓浇筑，在浇筑腹腔混凝土时，应跟踪观察弦管与腹板之间的焊缝以及腹板变形情况。
12.7灌注时环境气温应大于+5℃。当环境温度高于40℃，钢管温度高于60℃时，采取措施降低钢管温度。当养护期间，昼夜温差大，最低温度低于+0℃时，需对钢管采取保温、加热措施。
13 安全质量、文明施工
13.1 安全质量
13.1.1 施工前对操作人员进行安全交底，对钢管混凝土施工中的危险源进行辨识。
13.1.2 压注施工前，对泵送设备进行试运行，确保其运行正常。现场设备用足够数量的泵送设备、泵管及发电设备。
13.1.3 泵送设备支垫稳定，防止发生倾斜。
13.1.4 压注前全面检查水平输送管接头的可靠性，顶升开始时水平钢管上要覆盖划草袋，以防因泵送压力过大而发生爆管伤人，泵送时现场人员远离泵管。
13.1.5 开泵顶升过程中输送管两侧不得有人停留，防止接头或管皮开裂，混凝土喷出伤人。
13.1.6 在排气孔观察混凝土上升情况的人员要带眼罩保护眼睛，防止混凝土喷出伤眼。
13.1.7 混凝土泵车由设备持证专人操作，严禁其他人员无证违章作业。
13.1.8 严格按照设计施工顺序对称进行混凝土压注，控制顶升压力和速度。
13.1.9 压注过程中，设专人对拱肋变形进行监控。
13.2 文明施工
13.2.1 洗管水和水泥浆不得任意排放，应接管排入指定地点进行沉淀、过滤。
13.2.2 从出浆管排出的混凝土，及时派人清理，运至桥下，指定地点堆放，施工完清运处理或就地掩埋。
13.2.3 施工场地和运输道路须定期洒水养护，避免产生扬尘。
13.2.4 尽量避免夜间深夜施工，造成机械及施工噪音对周围村庄的影响。
13
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