混凝土施工方案

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摘要：大沙泥橋主橋主拱肋為扁園形鋼管混凝土結構，拱肋斷面由鋼管之間及兩側鋼管組成三室，拱肋內灌注C40微膨脹混凝土663.77m3。通過有效的控制，質量全部達到優良標準。

關鍵詞：拱肋微膨脹混凝土預應力灌注

1、引言

大沙泥橋主橋主拱肋為扁園形鋼管混凝土結構，拱肋高2.0米，寬3.3米，跨度120米。拱矢高24m，拱頂高程▽31.657。拱肋由兩道豎向扁園形鋼管通過上下兩塊鋼板焊接而成。拱肋斷面由鋼管之間及兩側鋼管組成三室，拱肋內灌注C40微膨脹混凝土663.77m3。本文簡述其施工方案，供同仁們參考。

2、施工方案簡述

2.1拱腳混凝土澆注方法

拱腳混凝土共東西兩座，每座混凝土方量144.5m3。

1）拱腳混凝土特點：

①鋼筋密集，且有鋼絞線波紋管穿插其中，施工工人難以進入倉面混凝土內進行振搗作業。

②拱腳混凝土不是單獨一塊鋼筋混凝土，它下面與端橫梁連在一起，上部與鋼拱拱腳段澆在一起，施工要與拱腳鋼拱安裝結合在一起，部分支承鋼拱腳的型鋼支架要澆入拱腳混凝土內。

③拱腳混凝土為三向預應力混凝土，其縱橫向預應力由主跨箱梁縱橫向預應力張拉而產生，另外拱腳兩側面豎向布置了2×2×7根φ32預應力精軋筋。在混凝土達到80%設計強度后張拉，因此拱腳混凝土施工工序繁多，工藝要求高。

鑒于以上特點，對拱腳混凝土的施工應予以特別關注，切實保證拱腳混凝土的施工質量。

2）拱腳混凝土施工

①鋼拱肋拱腳段安裝

鋼拱肋拱腳段安裝條件：端橫梁O號塊施工完畢且主跨箱梁工字形平面已張拉成形；拱肋鋼結構制作通過驗收。

鋼拱腳安裝通過以下程序實施：測量定位→支撐架搭設→吊裝門架搭建→鋼拱拱腳段驗收→鋼拱腳吊裝就位。

②拱腳鋼筋綁扎，拱腳部分鋼筋自端橫梁內伸出，有豎直向、斜向及曲線形，豎向及斜向筋成插筋形式伸出，伸出長度以使鋼筋接頭錯開30d，錯開數量50%為準；曲線筋先分為直線部分插入O號塊頂面混凝土內，曲線部分與直線部分焊接，接頭數量及錯開距離按規范實施。

由于拱腳鋼筋層數、排數較多，綁扎時應自內向外分層分排綁扎。當鋼筋與波紋管沖突時應保證波紋管位，鋼筋適當彎折通過或將2φ12拼在一起通過。

為了保證澆搗時工人能進入拱腳內進行振搗作業，應留有至少4個進人通道，通道寬60cm，可將兩側φ28筋拼在一起解決，通道留在頂部或端部。

鋼拱腳四周鋼筋按設計要求與鋼拱點焊。

③支模

拱腳混凝土有兩處曲面模板，一處在拱腳內側與箱梁卸接處為r=700mm的園柱面，用三夾板木檔制作；另一處在項面與拱腳斜面連接段，為r=700mm園弧段過渡，也作成弧長414mm，r=700的木模。

拱腳其余部分均為大平面，用竹膠板制成平面模板支模，2[12圍令加固間距@600外再架2[12鑒向圍令，上下加對拉拉條，拉條用φ16，@1000。

預應力錨頭端部模板形狀復雜可用木板嵌拼，外表面釘三夾板使拆模后表面光潔。

模板內表面的涂水性臘質脫模劑以保證拆模后不發生粘皮現象。

④澆搗

拱腳混凝土每個拱腳144.5m3，方量不太多但由于鋼筋密集需仔細操作，澆注速度不宜過快，以每小時25m3左右為宜。布置一臺混凝土泵輸送混凝土，備用一臺。

澆注分層40cm一層，為保證質量，澆搗工必須進入倉內振搗，為此需將頂層φ28鋼筋或臨時拆掉兩根或向兩邊合拼使留出60cm×60cm進入孔4個,待澆至頂面后將鋼筋恢復澆最后一層混凝土。

混凝土振搗應認真仔細，特別注意波紋管底部，錨具范圍內要振透確保密實。

⑤預應力施工

拱腳兩側預應力精軋筋按設計要求敷設波紋管及錨固體系，要求敷設尺寸準確、牢固、澆搗過程中不堵塞（波紋管），不走動。

預應力筋張拉在拱腳混凝土達到80%設計強度后實施，同時養護期不少于10d。張拉力530.8KN，用二臺60t千斤頂及配套油泵進行張拉，張拉前上述機具應在指定單位率定。

張拉結束后24h以內進行孔道壓漿，漿液灰水比0.45，自底部壓漿孔壓入，頂部出漿口冒濃漿后封孔。底部錨頭用不銹鋼板封錨后內灌防腐油脂。

2.2拱肋混凝土灌注

①拱肋混凝土灌注孔留設

拱肋混凝土灌注按設計要求分三個倉室，分別一次性對稱灌注每個倉室，為此灌注孔留設在距拱腳混凝土端面2m處，三個倉室各開兩個孔，孔徑φ120，孔口加焊一個與泵管聯接的接頭，三個倉室的開孔位置在斷面上均錯開600mm。出漿孔留在拱頂。

由于拱肋混凝土灌注時間較長，單室混凝土量220m3左右，兩臺泵灌注約需時8小時左右，雖然拱肋混凝土的初凝時間約10小時，整個灌注時間混凝土不至于初凝但由于灌注時間延長，鋼拱內混凝土的坍落度損失較大，混凝土流動性變差易造成堵泵堵管，為安全計我們建議在鋼拱段2/3高度附近增開一接力灌注孔，采用分段接力灌注方法灌注拱頂段混凝土。為減少灌注孔對鋼拱截面的削弱，灌注孔內加焊一φ20鋼筋環，與拱肋鋼板滿焊。

②灌注設備布置

拱肋混凝土每個倉室灌注均用兩臺混凝土泵泵送混凝土，兩臺泵分別布置在東、西兩岸墩臺邊，高程▽2.30。

③操作平臺搭設

為防止拱肋混凝土灌注加荷過程中鋼拱產生不利的變形，除設計上在鋼拱安裝上預留了預拱度外還要求混凝土灌注在有支架條件下灌注。為此拱肋安裝用支撐架不予拆除，作拱肋混凝土灌注的支架及操作平臺，另外在拱頂兩側加設防護欄桿，使拱頂也可作為布管，接管及預留孔洞修復的作業平臺。

④混凝土灌注

倉室劃分，先灌注中間段，混凝土方量220m3，兩臺泵自兩拱腳同時均衡向中間拱頂灌注，用敲擊法判斷混凝土灌高度使兩端灌注進尺保持均衡，一般控制在軸線長度≤3m，若一端過快，則稍停，使另一端進尺上來后再同時灌注，灌注至預留接力孔平面后重新接管自接力孔泵入混凝土直至拱頂，拱頂孔接一節長1.5m泵管，混凝土面上升到拱頂面以上1m左右后停灌，封孔。

接力孔灌注前需將混凝土面沁水排除，并用插入式振搗器振搗2～3分鐘后再接泵管進入第二階段灌注。

另外兩倉室灌注方法同中間段，灌注次序先上游扁園管，再下游扁園管。

每個倉室混凝土灌注均間隙7天，使先灌注的倉室內混凝土強度達到70%設計強度。

⑤檢查驗收

拱肋混凝土灌注密實度檢查用敲擊法檢查結合部分鉆孔探查，對有疑問的部位鉆成φ8小孔探查混凝土與鋼板間是否有間隙及間隙有多大，若間隙≥2mm，則灌注濃水泥漿補強。

填充度要求，規范規定≥98%，從我們施工經驗，一般可作到99.8%，但由于受鋼材、混凝土的物理力學性質不同等因素制約，要作到100%密實是不可能的，屆時會同設計、監理共同制定填充度的采用指標。

2.3總體方案

拱腳混凝土施工與鋼拱制作安裝吊裝等作業穿插施工，拱肋混凝土灌注為單項工程，總體來講，拱肋混凝土施工分前后兩段，前段拱腳混凝土澆注，后段拱肋混凝土灌注。

2.4質量控制要點

①、拱腳澆搗必須預留進入洞，使振搗工可進入拱腳內部作業。

②、拱腳鋼筋密集，要求混凝土級配石子最大粒徑≤25mm。

③、拱肋預留備用灌注孔，需經設計同意。

④、拱肋預留一定數量排氣孔，孔徑φ20，以排除鋼拱肋鋼板與加勁鈑之間形成氣室，影響混凝土密實度，同時也可隨時排出泌水。

⑤、鋼拱肋上的各種孔洞最后均應補焊回并打磨光滑。

3、結論

大沙泥橋主橋主拱肋，雖然拱矢高24m，但在拱肋內灌注C40微膨脹混凝土663.77m3過程中，通過有效的控制，質量全部達到優良標準。