钢管混凝土由下而上泵送顶升浇注施工技术.pdf

第 2 9卷第 1期 Vo 1 2 9 No 1 建筑施T - B UI L D I N G C O N S T RU C T I O N 钢管混凝土 由下而上泵送 顶升浇注施工技术 Conc r e t e Pu m pi ng Te c hn ol ogy F r 0m Bo t t om Up To Top 口 黄 继承 ( 上海市建筑构件制品有限公司 2 0 1 4 0 1 ) f 摘 要】 依据钢管混凝土泵送顶升浇灌法的施工原理，通过佥汇港桥钢管混凝土的施工实践 介绍了钢管混凝土配合比设 计、施工工艺流程，分析了影响钢管混凝土泵送顶升浇灌施工的因素厦解决方法。 【 关键词】 钢管混凝土 泵送顶升 配合比 增压管 逆止阀 【 中图分类号】 U 4 4 5 4 ， 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 一 l O O l ( 2 0 0 7 ) O 1 0 0 5 3 0 2 1工程概况 平庄公路金汇港桥拱肋是采用泵送顶升浇灌法( 两端同 时进行 ) 施工的钢管混凝土结构( 图 1 ) 。该桥拱肋跨 5 5 m ， 矢高 1 1 m ， 截面采用矩形拱， 宽 8 0 0 m m ， 高 1 3 0 0 m m ， 混凝 土强度等级 C 5 0 。 图 I 金汇港桥 2混凝土配合比设计 2 1原材料 ( 1 ) 水泥： 水泥是混凝土中的胶凝材料， 提供活性， 在高 性能混凝土中水泥用量不宜过大。过大会产生不良后果， 如 水化热过大， 混凝土收缩大， 产生裂缝和间歇。 因此水泥宜为 早强型硅酸盐水泥。本工程选用产量大、 质量稳定的宁国海 螺 5 2 5 P I I R 型水泥 ， 强度富裕系数大干 1 1 O ， 与外加剂的适 应性 良好。 ( 2 ) 细骨料： 选用符合 I I 区质量要求的河砂， 细度模数 宜大干 2 6 ， 通过 0 3 1 5 m m筛孔的颗粒含量不应少于 1 5 名， 【 作者简介】 黄继承( 1 9 7 6 一) ， 男， 硕士研究生( 在读) ， 工程师， 联 系地 址：上海 市奉 贤区西渡 西闸公路 8 6 1号 ( 2 0 1 4 0 1 ) 。电话 ： 1 3 81 7 3 91 0 3 0。 【 收稿日期】 2 0 0 6 1 0 一 l l 含泥量1 0 ， 泥块含量0 5 ， 细骨料最佳级配见图 2 。 ( 3 ) 粗骨料：骨料的质地对高性能混凝土有很大的影 响， 主要体现在骨料与砂浆界面的粘结强度、 骨料弹性模量 和骨料的强度。粗骨料应连续级配， 含泥量 0 5 ， 泥块含 量O 2 鬈， 针片状颗粒含量不宜大干 l O ， 当针片状含量多 和石子级配不好时， 输送管道弯头处的管壁往往容易磨损或 泵裂， 针片状一旦横在输送管中， 即造成输送管堵塞， 粗骨料 最佳级配见图 2 。本工程选用新纪元生产的 5 2 5 m m 质地 坚硬的碎石。 堡 黎 椽 轰 筛孔尺寸I m m 筛孔尺寸 m m 图2 粗、 细骨料最佳级配 ( 4 ) 矿物掺合料：掺台料可以提高混凝土的工作性能， 提高混凝土的密实度， 降低水化热， 改善界面区结构， 与水泥 水化产物 C a( 0 H ) 2 发生二次水化反应 ，从而降低系统 C a ( 0 H ) 含量， 提高抗C L 一 渗透能力， 提高混凝土的耐久性。选 用源昌公司的 I I 级 F 类粉煤灰。 ( 5 】 膨胀剂： 混凝土中掺加膨胀剂， 在水泥硬化过程中， 形成大量 C 3 A 3 C A S 0 4 3 2 H 2 0 ， 它具有一定的膨胀能 ， 在外约束 的条件下， 能够提高混凝土的密实性， 起到补偿收缩的作用。 选用武汉三源生产的 U E A 膨胀剂。 ( 6 ) 外加剂： 外加剂能使水泥起到分散作用 ， 以改善混 5 3 维普资讯 http:/ 第 1 期 黄继承： 钢管混凝土由下而上泵送顶升浇注施工技术 凝土和易性， 降低水灰比， 外加剂的混凝土减水率不宜低于 1 8 名 。选用依混凝土源生产的 E T Y I I 型高效减水剂。 ( 7 ) 水： 选用可饮用的自来水。 2 _ 2混凝土配合比 根据试验对比， 该工程混凝土配合比为 C： W： S： G： F： U E A： E T Y 1： 0 4 1： 1 4 7： 2 1 8： O 1 5： 0 1 0： O 0 1 9 ， 水 泥用量 4 5 4 K g ， 坍落度 1 8 0 m m ， R 7 4 7 2 M P a ， R 2 8 = 6 0 2 M P a ， 初凝 5 1 0 m i n ， 终凝 6 3 0 m i n 。 3 施工工艺 工艺流程 ： 钢管拱就位一安放溢流增压管、 逆止阀一输 送泵就位， 连接进料管一混凝土搅拌运输车到位 ， 检测坍落 度一泵送顶升混凝土一关闭逆止阀一拆除相应装置一管内 混凝土质量检查( 图3 ) 。 图 3 施工 工艺流程 示意 3 1准备阶段 ( 1 】 施工现场钢管拱肋裸拱验收、 输送管安装、 输送泵 定位。混凝土供应单位包括配合比报告报监理认可， 材料检 验、 计量检查、 施工配合比调整等。 ( 2 ) 输送泵选用三一重工 H B T 6 0 C 混凝土输送泵，管径 1 2 5 m m ， 理论混凝土输送压力高压 1 6 M P a ，高压小排量 4 5 m 。为了保证混凝土连续浇注 。 且灌注完成时间不得超 过首盘混凝土地初凝时间， 根据运输车的运输时间， 配备 6 辆( 6 m ) 混凝土运输车。 ( 3 ) 为了防止拆除输送管时管内混凝土发生回流， 在进 料短管与输送管之间安装一个闸板式逆止阀( 图4 ) 。 图 4 逆止阀 ( 4 ) 在拱肋的顶部设置 2 5 0 m m 、 长 2 m 的增压管， 起 排气、 溢流、 增压的作用。因钢管内混凝土在顶升时， 管内空 气往上外排， 若混凝土进料量大于空气排放置， 则会增加混 凝土顶升时的阻力。因此增压管的管径应大于混凝土进料 管。 在混凝土泵送顶升结束后， 混凝土的回落是不可避免的 ， 因此增压管内混凝土还可起到填补混凝土回落的作用。 3 2泵送顶升施工阶段 5 4 ( i ) 灌注混凝土前，应压入水泥砂浆湿润泵送管道 ， 但 水泥砂浆不得作为混凝土压入拱肋内。 ( 2 ) 混凝土拌车给混凝土泵喂料前，中高速旋转拌筒， 使混凝土拌和均匀， 喂料时， 反转卸料应配合泵送均匀进行 ， 且应使混凝土保持在集料斗内高度标志线以上， 避免因空气 进入泵管引起“ 空气锁“ ， 导致活塞润滑不足而增加磨损。在 混凝土泵进料斗上， 应安置筛网并设专人监视喂料， 以防粒 径过大颗粒或异物入泵造成堵塞。 ( 3 ) 泵送顶升混凝土时， 应有专人指挥 ， 统一调度 ， 两端 同时进行。尽量要求两端混凝土泵送速度协调一致 ， 对称顶 升， 保证拱肋对称受力。 密切注意泵压的上升情况， 防止混凝 土输送管爆裂和连接部位脱落 ， 泵压突变时要查明原因。 ( 4 ) 混凝土泵送顶升到拱顶时， 以拱顶增压管大量涌出 混凝土为结束标志， 泵送顶升结束时， 控制泵压 2 - 3 m i n 后 关闭逆止阀， 防止拆除输送管时混凝土倒流。 ( 5 ) 对泵送顶升时混凝土溢流造成钢结构的污染 ， 要及 时清理。 3 3钢管混凝土质量检查 钢管内混凝土充分凝固后 ， 应采用超声回弹检查法检查 混凝土和钢管内壁是否密实及混凝土是否存在缺陷， 对不密 实的部位， 钻孔用压力灌浆法进行补强， 然后将钻孔补焊封 闭。 4 影响混凝土泵送顶升的因素 4 1坍落度 混凝土在钢管内呈” 泉涌状” 上升， 主要克服混凝土间的 粘滞力。坍落度过小， 混凝土间的粘滞力过大 ， 泵送压力过 大， 不易泵送。坍落度过大 ， 混凝土容易产生离析 ， 影响混凝 土质量。泵送时坍落度宜控制在 1 8 o 土2 0 m m 。 4 2粗骨料粒径 粗骨料级配应连续 ， 粒径过大， 不易泵送 ， 且增加混凝土 中摩擦力。粒径过小 ， 用水量增加， 混凝土质量不易控制， 钢 管混凝土粗骨料粒径宜为 5 - 2 5 m m连续级配的碎石。 4 3管道布置 泵送压力与管道长度成正比， 管道垂直高度、 弯道弯头 最终通过等效换算为管道长度当最， 所以混凝土输送管应根 据工程和施工场地特点、 混凝土输送方案进行配管， 配管时 宜缩短管线长度、 少用弯管和软管。 4 4安全注意事项 ( 1 ) 混凝土泵必须放置在坚固平整的地面上， 施工场地 平整、 密实， 满足重车行使要求， 方便混凝土运输车通行。 ( 2 ) 泵送顶升前检查所有管道连接头是否可靠 ， 水平输 送管宜覆盖草包， 以防压力过大发生爆管伤人。 ( 3 ) 泵工应持证上岗， 专人操作。 ( 4 ) 高空作业人员系好安全带， 遵守各项规章制度。 维普资讯 http:/