大跨度钢管混凝土拱桥成套技术(15)

P泵≥γhcosα+ P0+T时微柱才向前移动，其中T=μAdμ/dz ，γ为“栓”混凝土的容重，h为管内混凝土微柱离混凝土顶面的高度，μ为栓流混凝土浆液的粘度系数，α为钢管拱在该处的倾角。当P0>Pu（大气压）时，就是排气跟不上。当混凝土灌注满时，“栓流”已不存在，泵送压强骤然增大，浆液充分渗到周围部分，而周围部分的骨料也要进入核心部分，钢管混凝土形成了一层套箍，钢管混凝土的承压能力显著提高。

注：d—栓流直径

d P径 P0 T P泵 G

大直径钢管混凝土“栓流”示意图 图1 “栓流”微柱受力示意图 图2

根据对钢管内部混凝土在大直径钢管中的运动规律的研究，混凝土灌注满钢管时压力损失最大，在该工况下不考虑混凝土之间的粘结力，得出混凝土在钢管内部顶升损失的压力计算近似公式：

Ps2=（γh+P0）31.15=（2.4327/10+0.101325）31.15=7.57Mpa（其中1.15为考虑的安全系数）

3、总的压力损失

Ps3=Ps1+Ps2=0.604+7.57=8.17Mpa（其中1.15为考虑的安全系数）<16Mpa

T P径 (三)钢管混凝土压注施工

1、施工设备配备

钢管混凝土的灌注采用泵送顶升压注法，从拱脚一次性对称压注至拱顶。为此配备4台混凝土输送泵（准备压注混凝土的钢管拱两拱脚各联接1台；在下一根待压注混凝土的钢管拱两拱脚各联接1台，并对正施工的钢管拱混凝土起既连续又备用作用），混凝土输

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送泵的型号为HB60(中)-16，最大排量为50m/h，最大出口压力16Mpa，输送泵扬程55m（大于矢高的1.5倍）。从混凝土集中拌和站至浇注点的混凝土运输采用8m3混凝土搅拌运输车进行运输，运输时间按30分钟计算，每台混凝土输送泵配备4台运输车，共8台。

2、施工准备

2.1混凝土压注口的设置

在每个钢管拱脚处设置一个υ125混凝土进料导管，露出钢管外70cm，并在外口处设置自制格栅式闸阀，伸入钢管内30cm，从钢管底面、缀板顶部按30°进行设置。具体详见图6-3和图6-4。

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钢插板 法兰钢 350cm 钢管拱 υ125预埋管 止回阀 现浇拱 υ125压浆管 固定螺栓 地锚 方木固定 压浆管示意图 图6-3 υ125砼泵法兰板与插板间设5厚橡胶板条密封，插板表面涂润滑油 υ125插入钢管拱的预埋管

50 200 300 50 υ20螺法兰钢板 δ12钢υυ125 125 23100 50 钢插板 δ12钢板 500 υ125 160 止回阀示意图 图6-4

在砼泵送管与钢管拱预埋管间焊接两片自制法兰板，在两法兰板中间设一块插板，插板与法兰板间用5厚橡胶板条密封，插板表面涂润滑油，预埋园型口相对应，在混凝土泵送完成后将插板打下，错开插板上预留孔，并将插板与钢管拱预埋管头的法兰板进行焊接。

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80

125 50 705

2.2排浆排气孔、排渣孔、振捣孔的设置

在钢管顶部钢隔板两侧分别埋设1根υ100mm长1500mm的钢管进行排气和冒浆，在拱脚钢管顶部距压注管500mm处设υ300mm振捣孔的，在拱脚底部分别设一个υ80mm的排渣孔，详见图6-5。

υ100排气和冒浆管 150 cm 钢隔板 υ300振捣孔 50cm 50cm υ125压浆管 钢管拱 现浇拱 υ300振捣孔 排气冒浆孔、排渣孔、振捣孔示意图 图6-5 υ80排渣孔 υ80排渣孔 2.3清洗钢管拱内壁

在河边挖一个4米33米32米的积水坑，用二级水泵抽水从拱顶排浆管注入钢管内，对钢管内壁进行清洗，废水和管内杂物从拱脚的二个排渣孔内排出，直至钢管内壁清洗干净为止。

2.4压注口处人工搭设脚手架

采用υ40脚手架管在压注口的预埋管及竖向泵送管范围内按1米间距搭设脚手架平台，便于人工作业，并对竖向泵送管进行简单固定。

3、施工顺序

主弦管和缀板内混凝土的压注编号如图6-6所示。压注混凝土的顺序图如图7所示。钢管混凝土的压注顺序按照“先下后上、先内后外”的原则进行组织施工。根据混凝土的初凝时间为8小时，每台混凝土泵的平均压注速度为30m3/ｈ，每根钢管采用两台混凝土泵同时从两拱脚压注，每根钢管内混凝土为68m3，综合考虑每根钢管压注时间为1.5ｈ左右，在混凝土初凝时间内连续一次性完成四根钢管的混凝土压注（下弦四根钢管）。在下弦钢管内混凝土强度达到设计强度的80%以上时，再连续压注两榀钢管拱的四根上弦钢管内混凝土；钢管间缀板内的混凝土（按混凝土早期强度计算在3天内可达到设计强度的90%以上）在上弦管内混凝土达到设计强度的80%以上时进行施工。

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υ125压浆管

河流上游

Ⅲ

Ⅰ

1

4、施工方法

4.1钢管混凝土和缀板混凝土的压注

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连续压注 第三循环 完成后3小时开始 连续压注 第二循环 Ⅰ 完成后3小时开始 第一循环混凝土强度达到设计强度的80% 连续压注 河流下游

3 Ⅰ Ⅱ 4 Ⅳ 三 1 一 二 2 四 混凝土压注编号图 图6-6

第一循环 完成后3小时开始 一 二 一 三 二 完成后3小时开始 四 Ⅱ Ⅲ Ⅱ 完成后3小时开始 Ⅳ 2 1 3 2 完成后3小时开始 4 混凝土压注顺序图 图6-7