摘要：钢管拱混凝土灌注是钢管拱施工成败的关键之一，直接影响桥梁质量及线形状态。文章结合具体的连续梁拱自密实混凝土顶升的施工案例，重点分析其施工技术，包括自密实混凝土的性能、混凝土顶升施工过程及技术要求，并深入分析，总结相关施工经验，为后续相类似工程施工起到一定的借鉴作用。 关键词：连续梁拱；自密实；顶升
1 工程概况
鄱阳湖特大桥位于江西省上饶市鄱阳县境内，工程起点里程位于鄱阳县三庙前乡，线路总体向西南方向（自黄山向南昌方向）延伸。设计为以（90+180+90）m连续梁拱的形式，在DK207+663处跨越乐安河，设计采用圆端式实体桥墩，主墩179#、180#墩，边墩为178#、181#墩。其平面布置图如图1所示。
图1 鄱阳湖特大桥178#-181#连续梁平面布置图
主梁采用单箱双室、变高度、直腹板箱形截面，中支点处梁高11m，边跨直线段和跨中直线段梁高为5m，直线段长度分别为11.3m、21m，梁底下缘按二次抛物线变化。拱肋间设置9道桁架式横撑，横撑由4根Φ500×14mm主钢管和32根Φ250×10mm连接钢管组咸，横撑为空钢管，内部不填充混凝土。拱肋采用竖直平行钢管混凝土哑铃拱，从桥面开始起拱，两拱助中心距11.9m，计算跨度为180m，矢跨比为f/L=1/5，拱助立面矢高36m，拱肋采用二次抛物线，拱轴线立面方程为：Y=-1/225X2+0.8X（m）。拱肋高3.1m，拱管直径1.1m，拱管壁厚20、24mm，腹板壁厚16mm。拱助钢管及腹腔内灌注混凝土。
本文主要通过分析拱助灌注混凝土的过程，来浅谈自密实混凝土顶升在高速铁路连续梁拱中的施工技术。
2混凝土技术要求
拱肋钢管和腹腔中灌注C55自密实补偿收缩混凝土，由于采用顶升施工，所以要求混凝土具有良好的和易性、较高的工作性，表现为低气泡、自密实、扩展度大、流动性好、初凝时间长、坍落度经时损失小的性能。具体要求如下：
（1）入泵时混凝土坍落度范围为20cm～26cm，且3h内坍落度损失小于3cm。
（2）为保证较高的流动性，扩展度控制为50cm～65cm。
（3）混凝土含气量应小于2.5％，初凝时间大于浇筑一根钢管混凝土所需时间，一般不低于8h。
（4）通过在混凝土中添加膨胀剂，使得钢管内混凝土在密闭环境下自由膨胀率控制为0.0002～0.0006，其稳定收敛期应小于60d。
3混凝土顶升施工
3.1 施工工艺流程
钢管拱混凝土的灌注是一项工序比较复杂和要求比较严格的工程。钢管拱灌注施工工艺流程为：安装输送泵→布设加固输送管→安装灌注阀门→砂浆润滑钢管→对称泵送顶升混凝土→排浆管出混凝土→停止泵送混凝土→关闭止流阀→拆除输送管→清洗输送管和输送泵→混凝土养护→混凝土检测→结束清理场地。
3.2 施工准备
（1）在拱脚处预留泵口位置，灌注孔孔径与混凝土输送管等直径，其方向向上，与钢管轴线成30°左右的角度，外侧加焊十字形加筋板，以确保在混凝土压注时避免由于混凝土压，力过大而脱落。混凝土输送管与钢管灌注管用法兰盘连接，并设止流阀。灌注孔具体位置如图2所示。
图2 灌注孔开口位置图
（2）在泵送管上设置混凝土截止阀，防止暂定泵送或泵送过程中混凝土倒流。
（3）在拱顶部开设排气孔,安装排气管，保证混凝土的密实度，并安装排浆管。其中，排气管直径32mm，排浆管直径158mm。
（4）泵送前进行线性和拱肋应力复测，为监测混凝土顶升过程中和灌注完成后拱肋线性及内力变化提供依据。
（5）现场准备4台天泵、4台地泵，从拱两侧同时对称泵送浇筑。
3.3 混凝土泵送
泵送混凝土前，先泵送水泥砂浆润滑管道，再连续泵送混凝土。泵送由拱脚开始连续、对称直至压注完成。钢管拱拱肋内泵送混凝土的顺序必须按上管、下管、腹腔的顺序进行。当上一环节混凝土达到设计强度90%后，方可泵送下一环节的混凝土。
安排专职技术人员严格管理每盘混凝土进料情况，混凝土运输到现场应作坍落度抽检，保证泵送前混凝土的坍落度控制在20cm～26cm内，和易性、可泵性自密实性良好。
在压注时，应严格控制混凝土的泵送泵送速度和泵送管内压力，单根钢管混凝土宜一次性连续对称浇筑完成，并严防拱管胀裂，施工中采取措施保证混凝土的密实度满足要求，保证混凝土对称灌注和对称加载。拱脚处先期灌注的拱肋混凝土，其施工接缝必须垂直于拱肋轴线。在拱肋混凝土灌注时，对拱肋轴线、高程进行监测，如有异常情况，应立即停止施工，采取相应措施及时处理。
在灌注混凝土时，要保证压注连续，需有人专门负责敲击观察混凝土的压注进度，利用铁锤敲击钢管听音的方法确定混凝土的灌注位置。对称灌注混凝土时，确保两端进度差不超
桥梁同步顶升过1m，避免两边压注不均匀而造成拱架偏位变形严重。同时，泵送过程中，应用敲击法判断管内混凝土的填充情况，如有空隙，应及时用体外加震法解决。
压注完成后，在排浆管口持续排除含有碎石的混凝土约2m3时，停止压浆，在静止30min后再复压1次，直到排出带有大量碎石的混凝土时停止压浆，如此反复3次方能结束混凝土灌注施工。灌注腹腔时，由于腹腔内含大量加筋板，表面粗糙，在灌注时要分两次进行浇筑，以保证压制顺利且密实度良好。拱肋混凝土达到设计强度后进行拱肋混凝土密实度检测，应用人工敲击与超声波相结合的检测方法检查填充情况，检测时间为浇筑28d后和验收前，对于不符合规范要求的混凝土必须采用钻孔压浆处理。
3.4 钢管拱养护
选择气温相对稳定的时段浇筑混凝土，浇筑混凝土时环境气温应大于5℃。当泵送顶升环境气温高于30℃时，宜采取措施降低钢管温度。对于钢管拱，采用土工布包裹，并铺设滴灌养护。
4 混凝土顶升技术要点
（1）为避免拱圈钢管受阳光照射会发生变形,钢管壁会受热变得干燥不利混凝土顶升，每次泵送施工宜在阴天或夜晚进行。开盘时先拌一盘水泥净浆以润湿输送通道、泵车及泵管。
（2）开始泵送时泵车应处于低速压送状态，此时应注意观察泵车的工作压力和各部件的工作情况,待泵送顺利后方可提高至正常压送速度。
（3）压注混凝土时,料斗应装满混凝土,以免在泵送过程中吸入空气。如果吸入空气,应立即反泵，待除去空气后再改为正转。
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