整理武昌鱼桥钢管拱砼灌注工艺.docx
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整理武昌鱼桥钢管拱砼灌注工艺
编号：
Q/wcy─06─2003
武昌鱼桥
钢管拱肋砼灌注施工
作
业
指
导
书
批准：
复核编写：
姚森
─────────────────────────
发布时间：
2003－06－15实施时间：
2003－06－016
一、编制依据
1、武汉市市政工程设计研究院设计的《湖北省鄂州市洋澜湖工程施工图设计》。
2、《公路桥涵施工规范》（JTJ041-2000）
3、《公路工程质量评定标准》
4、有关设计变更单
二、工程概况
武昌鱼桥主跨结构为下承式哑铃型钢管砼系杆拱，净跨120m，矢高20m，拱肋横向中心距17.5m，拱轴线为悬链线，拱轴系数m=1.167，净矢跨比为1/6。
每侧拱肋由两肢Ф1100*14钢管组成，拱肋全高2.75m。
左右两拱肋之间设三道钢管桁架横撑（中间为米字型，两侧为一字型）。
钢管拱管节单肋对称分为5节，每节长约26.1119～25.0762米，每节重约37.025t吨~26.575吨。
全拱钢材重约358.884吨。
系杆为钢绞线成品索（12束31Ф15.24），采用相应的可换式锚具，锚固在南北两侧的承台之上，系杆放置在钢箱内，由滚动轴承支撑，钢箱外盖保护板；吊杆为73Ф7高强镀锌平行钢丝和冷铸锚头，索间距为5米。
横梁为预应力砼T型梁（共23片），计算跨径17.5米，纵梁为5米的钢筋砼T及П型梁；跨中部分体系为先简支后固结、现浇横梁处为先简支后连续的结构体系。
弦管内砼采用泵送砼灌注，采用能补偿收缩的C50微膨砼。
单根弦管必须采用拱脚至拱顶一次连续泵压（由南北两侧同时向拱顶顶升）完成，钢管表面设若干个出气孔，在拱顶安设Ф219米mm，高2.5m的加压管装置，排除起始部分劣质砼并维持管内压力以密实砼。
管内倒灌微膨砼共约534m3（实际为548m3，未计损失部分），单肋半幅砼的分布情况为：
缀板内22m3，上弦管内59m3，下弦管内56m3。
三、拱肋体系转换
当拱轴线线型调整检查合格，即可进行拱肋体系转换施工。
拱肋体系转换过程为：
a焊接各拱肋接头；
b封拱脚混凝土，拱轴转换成无铰拱；
c张拉临时系杆，拆除施工支架，完成拱肋体系转换。
封拱脚混凝土施工
封拱脚时应做好充分的准备工作，一是要求尽快将拱脚弦管与拱座预埋管焊接，将上、下弦管与预埋管焊牢，使铰支初步固结；二是要求四处拱座预留槽快速浇注混凝土，使拱肋尽快转变成无铰拱。
拆除施工支架
当拱脚混凝土强度达到设计强度后，即张拉7号临时系杆，张拉时两端、两肋对称进行。
然后逐步拆除支架顶支撑，顺序由中间对称向两侧拆除。
然后用龙门吊拆除施工支架。
松楔块时，要统一指挥、信号明确,以免对钢管拱和支架产生瞬间力的冲击而发生意外。
四、拱肋砼
1、技术要求
钢管混凝土拱桥的主要承重结构为钢管混凝土拱肋，本桥钢管混凝土拱肋采用C50无收缩混凝土，混凝土量达548立方米。
本桥钢管拱混凝土采用泵送顶升法施工，钢管混凝土应具有以下特性：
a混凝土为自密式混凝土，灌注时不振捣，混凝土凝结硬化后密度良好。
b混凝土具有补偿收缩性，即为补偿收缩混凝土，其微膨胀率略大于收缩率。
c混凝土应有良好的可泵性，在泵送顶升的全过程中，混凝土能始终保持优良性能状态。
d混凝土泌水率较小，且流动性强，便于混凝土自动扩展填充。
e夏季施工应考虑砼在单管泵送完毕的时间内保坍性能良好。
（四小时后坍落度不得小于16cm）
f混凝土初凝时间不小于12h。
g出料时坍落度必须＞22cm，泵送时坍落度须＞20cm。
h砼3天强度不得低于设计强度的90％。
2、泵送混凝土配合比选择
1）、根据钢管拱混凝土这些特性，钢管混凝土的配合比选择除要考虑它的高强、早强、良好可泵性外，还需特别考虑其微膨胀自密实性。
为保证泵送混凝土施工能顺利进行，对混凝土的原材料要进行严格挑选，对计算所得多种配合比进行试拌、并测试各项性能指标。
根据坍落度满足泵送要求、和易性好、不泌水、不离析、缓凝、早强等要求，选择最佳的施工配合比。
2）、原材料准备：
a水泥：
厂家应严格挑选，对于进场水泥必须进行详细抽样检验，合格后方能使用。
最终选取华新P.O42.5。
b砂子：
应选用级配良好、质地坚硬的中河砂，其细度模数Mx应控制在2.4～2.8范围内，砂子的泥污、有机物含量应符合规范要求，严格控制超标。
产地巴河。
C石子：
采用5～25mm碎石，连续级配，压碎指标应小于10%，针片状小于10%。
产地铁山。
d水：
采用洋澜湖水。
F添加剂：
粉煤灰选用阳逻电厂Ⅱ级粉煤灰，掺量14.1％；膨胀剂选用武汉市三源特种建材有限公司的UEA,掺量14.1％，减水剂选用武汉凌博FDN-5000缓凝高效型（水剂），掺量4.9％。
3、配合比
采用武汉市混凝土质量检测中心提供的配合比，复拌后各项性能指标必须满足施工要求。
五、砼施工程序
（一）场地布置及施工方案
1、混凝土施工机械设备准备
混凝土生产：
两岸各安装3台500L自动计量配料拌合机，生产混凝土。
混凝土输送泵：
本桥钢管拱混凝土选用2台输送泵同时由拱脚向拱顶泵送顶升（另租1台以备用）。
其它设备：
根据施工需要还应配齐各种型号的弯管接头，轻型的导链及各种机械易损部件。
2、其它准备
施工前组织有关人员进行技术交底，使参加混凝土泵送的所有人员心中有数，交底要有详细的记录。
施工前要组织有关人员进行混凝土泵管的接、拆管训练，保证在施工中每个接口的拆装总时间不超过30分钟。
水泥、砂、石料、外加剂及其它有关资料必须准备齐全、准确，并得到监理、质检人员的签认。
泵送顶升施工前，应对钢管裸拱进行全面检查，并做好记录，办理现场签证，清除杂物并清洗干净。
施工前，于钢管拱肋弦管顶面沿拱轴线每2.5m作一标志，以便混凝土泵送顶升时能准确判断混凝土面的位置及标高。
灌注前要有详细的测量钢管拱位置的资料，并在有关的监测位置做好标记。
施工时的养护降温用水必须到位。
所有用于施工的机械设备在每次灌注前要进行全面的检修。
所有安全设施必须到位，参与施工的所有人员必须戴好安全帽，高空作业人员必须系好安全带。
（二）混凝土泵送顶升施工
混凝土泵送施工顺序按照设计图纸要求由拱脚向拱顶同时顶升执行。
1、施工方法：
①钢管混凝土的泵送从两端拱脚开始，对称一次顶升泵送到拱顶，同一根管混凝土的泵送施工时间不应超过混凝土的初凝时间。
②单管两岸混凝土泵送速度差不应超过半个节间长度（2.5米）为准。
③泵送弦管缀板间混凝土时应加强检查，防止因混凝土压力过大而使缀板鼓起。
④应在灌注弦管及缀板上按适当的间距设置出气及观察孔，并在灌注过程中，经常用小锤敲击拱肋，检查混凝土是否密实。
2、施工控制
①两端施工要有统一指挥，混凝土工厂、混凝土输送泵及接管工作面要协调一致；
②混凝土拌制时各种原材料要计量准确，搅拌要均匀，搅拌时间不得少于3min，不合格混凝土严禁进入输送泵；
③每次混凝土泵送前泵管内应先泵送清水润滑（注意底部污水的排除），然后泵送砂浆润滑，以减小泵送顶升摩阻力。
拆接管时，要将泵机反打两次，在管前端灌注一定的砂浆或水泥砂浆以润滑后接的泵管；
④开始泵送时泵机应处于低速压送状态，并应注意观察泵的工作压力和各部件工作情况，待压送顺利后方可提高至正常压送速度；
⑤泵送混凝土应连续进行，尽量避免停泵。
当混凝土供应不足时宜低速泵进，以免中断；
⑥压送混凝土时，料斗应装满混凝土，以免在压送过程中吸入空气。
如果吸入空气，应立即反泵，待除去空气后再改为正转；
⑦泵送顶升时要保持两岸同步进行，两岸速度差应控制在设计允许范围内。
⑧泵送顶升混凝土到达设计高度拆除接口泵管时，应设置防回流装置，即在进混凝土口的短管上割开4个约为22mm的小孔（沿管的不同方向），前期应在该处外焊一M22螺帽，用M22栓拧紧，防回流时边拧开螺栓边插入φ20的圆钢，以防回流。
在插好钢筋后，反泵两次，才能拆除泵管接口（或租借现有的截止阀）；
⑨泵管在安装时不可悬空太长，要有足够的支点，在弯头处要支好拴牢。
与泵机相连的第一节泵管宜为直管。
⑩每对称灌注一根钢管或一条缀板，两岸混凝土拌合楼各制取混凝土试件三组。
3、砼养护
1）降低砼原材料温度，灌注前用水冲洗砂石。
2）选择一天中气温较低的时候开盘，灌注时间宜在晚上。
3）钢管表面应用麻袋覆盖，并用水打湿。
4）泵送完成后，用水管冲洗钢管表面以降低钢管表面温度。
5）砼灌注后7天内经常洒水养护。
（三）质量控制
施工前要组织有关人员对钢管拱及施工设备进行全面检查，确定泵送施工的连续性；试验人员要严格按配合比施工，控制好各种原材料的进厂质量。
施工过程按要求留有足够的试件；测量人员及监控人员应随时对钢管拱的变形、拱座位移等进行监控测量，发现异常情况及时通知现场负责人；质量检查人员要认真检查缀板或钢管内的混凝土是否压实，出现异常应立即向现场负责人报告。
对已压满管段待排气孔溢出水泥浆后，用钢板将排气孔焊好。
灌注过程中轴线横向偏位，拱顶≤L/5000mm；L/4处≤L/6000mm；接头点高程≤＋20mm；
管内泵送混凝土的压强应控制在设计和规范规定的允许范围内。
各管混凝土的浇注间隔一般应在上阶段混凝土强度达到设计强度的70%才能灌注下一根管的混凝土；
在拱肋混凝土灌注完毕，并待混凝土达到70%强度时，拟用超声波探测仪对拱肋进行探测，检查其密实性。
若发现有不密实之处，应立即钻小孔并压浆补实。
当混凝土微膨胀基本完成后（约60天），可钻小孔检查混凝土与钢板是否密贴。
灌注过程的系杆加载参见设计院提供的程序和数据。
六、劳动力组织
钢管拱砼灌注顶升施工系大型联合作业，涉及面广，施工难度大，应进行周密的劳动力组织和安排，确保施工井然有序、安全优质地完成任务。
1、细化施工程序，根据不同的操作程序详细进行劳动力编排。
2、动员项目部广大干部职工，参与到钢管拱砼的施工中，每个点都要有专人负责。
3、砼工厂喂料人员充足、司磅计量准确。
4、后台试验人员值班应保证每盘砼的质量。
5、沿管路线应有经验丰富的人员值班。
特别是泵送司机要有丰富熟练的操作技能。
机械故障应有专人检查维修。
6、南北两岸同时灌注过程中，应对各控制点进行测量，一有异常立即汇报。
七、施工计划
同时灌注时，单肋半幅最大灌注的阶段时间为2～3小时。
考虑设计要求的加载次序，结合本桥的施工实际，此次灌注为：
西侧缀板→西侧上弦管（并调整相应的索力并养护）→东侧缀板→东侧上弦管→（等待上弦管砼强度75％）→东侧下弦管→西侧下弦管（并调整相应的索力并养护）。
八、安全事项
1、所有进入施工现场人员必须戴好安全帽，并按规定配戴劳保用品等安全设施。
2、作业平台应安全可靠，四周应设栏杆扶手及安全网。
3、夜间施工时必须有充足的灯火照明。
4、
5、通过安全预评价形成的安全预评价报告，作为项目前期报批或备案的文件之一，在向政府安全管理部门提供的同时，也提供给建设单位、设计单位、业主，作为项目最终设计的重要依据文件之一。
两岸对称灌注砼应统一指挥、信号明确、通讯畅达。
九、钢管拱泵送砼施工人员组织表
（1）可能造成重大环境影响的建设项目，编制环境影响报告书，对产生的环境影响应进行全面评价；总指挥：
詹天生、姜健
技术负责：
鲁军明、姚森
调度：
熊双文、钱登红
北岸指挥：
王旭东南岸指挥：
王兆锋
技术值班（4人）
白班：
王卫忠、张房栋夜班：
沈孔亮、吴伯喜
（3）环境影响技术评估。
试验负责：
陆水冰
机械电气及拌合楼负责人：
南岸（谢加石）、北岸（顾国强）
喂料负责人：
南岸（许海杰）、北岸（周斌）
电力负责：
夏华忠、南岸（赵可）、北岸（段传僧）
材料负责：
曹福祥
后勤保障负责：
向风武平晓瑜
监控测量负责人：
杨锐
（1）规划环境影响评价的分析、预测和评估内容。
测量：
3人观察顶升砼面2人观察拱肋结构值班：
2人
（2）辨识和分析评价对象可能存在的各种危险、有害因素，分析危险、有害因素发生作用的途径及其变化规律。
南岸砼工厂（24人）
2）间接使用价值。
间接使用价值（IUV）包括从环境所提供的用来支持目前的生产和消费活动的各种功能中间接获得的效益。
拌合司机：
3人试验：
1人泵车司机：
1人铲车司机1人修理工：
1人拆接泵管工：
4人后台倒水泥等（减水剂、膨胀剂、粉煤灰由专人）：
10人电工：
1人（含配料）泵车看管扒料：
2人
北岸砼工厂（与南岸相同24人）
整个拱肋砼灌注全场需备人数
31人+24*2人＝79人
（4）列出辨识与分析危险、有害因素的依据，阐述辨识与分析危险、有害因素的过程。
（二）环境保护法律法规体系
安全评价可针对一个特定的对象，也可针对一定的区域范围。
1.法律十、拱肋砼灌注所需机械设备表
部位
名称
规格
单位
数量
备注
一、压浆部分
1
泵车
HBC-85
台
3
2
泵管（含各种弯头）
Φ125
米
300
3
拌合机
JS-500
台
6
4
料场
个
2
5
截止栅
套
12
6
注浆管
Φ125
个
12
7
出浆管
Φ219
个
12
8
铁锤
4P
个
4
9
黑色油漆
筒
1
10
园铁锹
把
4
11
钢筋
Φ20
米
12
水管
Φ30
米
400
13
水泵
台
4
14
活动脚手架
L=3.5米
副
2
二、张拉部分
1
千斤顶
500/800吨
台
2
2
撑脚
见图
个
2
3
过渡套
见图
个
2
4
锚座
见图
个
2
5
张拉杆
见图
个
3
6
电动油泵
台
2
7
钢板尺
L=1米
个
2
8
砂轮切割机
台
1
9
对讲机
台
4
10
注油枪
个
2
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