钢箱拱拱脚混凝土压注施工技术

罗 云 辉

(中铁二十局第六工程有限公司，陕西 西安 710032)

钢箱拱拱脚混凝土压注施工技术

罗 云 辉

(中铁二十局第六工程有限公司，陕西 西安 710032)

通过秦汉大道灞河桥钢箱拱拱脚混凝土施工，从现场设备机具安排、现场技术准备等方面介绍了钢箱拱拱脚混凝土压注施工工艺，并对混凝土压注施工质量控制措施进行了论述，为今后类似工程施工积累了经验。

钢箱拱，拱脚混凝土，压注，施工

1 工程概况

秦汉大道灞河桥工程是西安国际港务区内部路网“五横”之一的城市主干道工程。桥梁全长505.3 m，由主桥和东西两侧引桥构成。拱肋采用22 mm厚的钢板焊成的单室矩形钢箱结构，拱肋高1.8 m、肋宽1.3 m。主桥两跨共设8榀钢拱肋，每榀钢拱肋设12对吊杆，除拱脚至第一根吊杆间距为7.25 m外，其余吊杆中心间距均为5.5 m。每榀钢拱肋两拱脚处至其最近第一根吊杆范围钢箱内填充C50自密实混凝土，压注高度自系梁顶面上约7.2 m，以上拱肋为空钢箱。

2 钢拱混凝土压注前准备工作

2.1 现场设备机具安排

混凝土振捣设备:50振捣棒及电机2套(钢拱外辅助振捣);混凝土输送设备:HBTS60-13-90混凝土地泵2台;10 m3混凝土灌车5台;现场配合机械:ZL50装载机1台；电焊机2台；氧气乙炔1套。

2.2 现场技术准备

首先在钢拱安装焊接人洞封闭前,要将压注混凝土的钢拱内两拱脚系梁顶面的松散混凝土渣块、焊头等垃圾清理干净。

在每榀钢拱肋两端拱脚压注混凝土顶面(第一根吊杆至封闭横隔板间钢拱侧腹板上)各开1个直径16 cm的圆孔，孔内竖直焊接φ16 cm的钢管做压注混凝土的排气孔，排气钢管高出压注混凝土最高点1 m以上。

在每榀钢拱肋两端拱脚侧面钢板上、系梁顶面上沿钢拱轴线方向2.7 m处(外包钢筋端面沿拱轴线72 cm处)各开1个短轴直径12 cm、长轴直径21 cm的椭圆孔，孔内沿拱轴线切线、与钢拱侧腹钢板呈30°方向焊接φ12 cm地泵管做混凝土压注接口管，管口向拱脚方向，压注钢管伸入钢拱轴线、外露1.0 m以上，压注钢管外露段焊接一个同直径止回阀。

在主桥拱脚对应便道处搭设钢管支架安装固定地泵立管和梁面平管，自施工便道顶面算起至压注混凝土顶面排气管顶总高度约22 m，地泵立管安装高度约15 m，混凝土压注前分别对接各榀钢拱肋拱脚压注钢管，梁面地泵平管长度按到最远端的钢拱压注管口约48 m，地泵管采用135°弯头改变布设管道方向，以减少泵压损失，每个接口缝内垫以橡胶圈密封(见图1)。

3 混凝土压注

主桥钢拱肋混凝土压注采用单榀拱肋由两端拱脚对称压注混凝土方案。采用两台HBTS60-13-90混凝土地泵，在主桥右幅便道侧搭设临时支架安装地泵混凝土输送立管和梁面平管，采用135°和30°弯头连接钢拱肋压注钢管口，组织5台混凝土灌车为钢拱脚压注供应混凝土。

我部采用单榀钢拱对称压注，先内拱后外拱。钢拱肋内混凝土压注由近系梁顶面1.5 m处的压注钢管自下沿拱轴向拱顶方向压注(见图2)。

本次钢拱肋混凝土压注工艺顺序为:

施工准备→焊接压注钢管和排气管→压注钢拱肋混凝土→关闭止回阀→切割压注钢管和排气管→恢复钢拱压注管和排气管切割口。

首先组织人工将梁面地泵水平管与将要压注混凝土的单榀钢拱肋两拱脚压注管口用30°弯管连接。再将两台HBTS60-13-90混凝土地泵泵送管口与主桥中墩南侧和将要压注混凝土一跨方向边墩南侧已安装好的地泵立管用90°弯头和平管连接，地泵停放位置要方便混凝土罐车放料。

在单榀钢拱肋混凝土压注之前，打开焊接在拱脚压注管口的止回阀，先给两台HBTS60-13-90混凝土地泵压入约0.5 m3的与压注混凝土同组分的水泥砂浆，对地泵输送管道进行压注前润滑，以防压注混凝土时堵管。

一次组织5台10 m3混凝土罐车供应该榀钢拱压注所需的44 m3混凝土料，在两台地泵压入砂浆将地泵输送管道润滑后，立即同时由下沿拱轴线方向向钢拱肋内压注C50自密实混凝土；地泵压注混凝土的压力控制不小于5 MPa。

考虑到混凝土泵压冲击及已压混凝土可能会对拱肋造成变形，所以，混凝土压注过程中，由测量人员对钢拱的1/4跨，1/2跨，3/4跨处进行定点观测，随时掌握混凝土压注过程钢管拱的变形情况，压注过程中要力求保持慢速、均匀、对称的压注状态。当横向变形超过10 mm，竖向变形超过30 mm时，要停止压注，分析原因，确保拱肋的质量。

当钢拱内压注的混凝土料达到压注设计标高后，且压注顶面排气管溢流出正常状态的混凝土料时，稳压保持1 min左右，停止压注混凝土作业，同时关闭压注管口的混凝土止回阀，即完成了一榀钢拱内混凝土压注。

待钢拱内压注的混凝土达到终凝以后，及时组织气焊工切割钢拱压注管和排气管，再将原切割下来的压注管口和排气管口钢拱肋钢板重新焊回原位，采取满焊，要求焊缝饱满且与钢拱面打磨平顺。

按照先内拱后外拱的顺序，在完成每一榀钢拱内混凝土压注，且待混凝土终凝后，要求项目质量检查人员及时组织相关部门和人员对钢拱内混凝土压注的密实性进行检测。密实性检测采用锤击法，通过人耳窃听锤击钢拱表面发出声音的清脆和沉闷来判断钢拱内混凝土是否饱满，局部是否存在空洞，若因混凝土压注中断或其他原因发生局部混凝土不密实时，要对不密实部位的钢拱割洞，凿除不密实的混凝土，清除凿除的残渣后，在混凝土表面刷一层素水泥浆，再用比设计高一等级的细石混凝土进行回补，插捣密实，处理完毕后再将切割下来的钢拱肋钢板块重新焊回钢拱肋缺孔原位。

4 混凝土压注质量控制措施

地泵立管和平管弯管处要设钢管支架进行加固，以防压注混凝土时管头受压摆动过大，造成弯管接头破坏。

钢拱肋拱脚自密实混凝土压注时一定要单榀对称进行，以防钢拱临时支架受力不均，造成钢拱安装轴线变形偏移。

自密实混凝土料要求按照设计加损耗方量一次性供应到现场；一次单榀钢拱肋内混凝土压注前，除提前压入约0.5 m3同组分的水泥砂浆进行输送管道润滑外，压注时间一定要控制在3 h内完成，以防止钢拱肋混凝土压注过程发生堵管。

压注钢拱肋混凝土过程中，在钢拱肋外可以采用插入式振捣器辅助拱内混凝土密实，提高钢拱内压注混凝土的密实性。

钢拱肋混凝土压注前，排气管周边钢拱肋要用塑料布包裹严实，其正下范围梁面要铺设塑料布或木工板防护，以防止压注的混凝土料由排气管排出后污染钢拱和梁面。

钢拱肋压注管和排气管切割作业时，要求操作工人系好安全带。

在钢拱肋混凝土压注过程中，如若发生输送泵管堵塞，应及时拆除和清理混凝土地泵输送管，在临近钢拱肋已压注的混凝土面以上重新开设压注孔，焊接压注管后，再行组织二次拱内混凝土压注。

5 结语

钢箱拱拱脚混凝土压注施工技术成功应用于秦汉大道灞河桥工程的施工,不仅保障了施工的安全和质量，同时也保证了工程工期的顺利完成，锻炼和培养了一批技术人员，并为企业在后续类似工程施工方面积累了宝贵经验，值得同类项目学习借鉴。

[1] JGJ/T 283—2012，自密实混凝土应用技术规程[S].

[2] 徐 华.钢管混凝土拱肋的混凝土压注技术应用介绍[J].江苏水利，2009(12)：32.

[3] 董爱芳.钢管混凝土系杆拱拱肋混凝土压注施工技术[J].山西建筑，2007,33(4)：289-290.

[4] 王 涛.钢管拱拱肋混凝土压注施工控制[J].黑龙江交通科技，2009(4)：96-97.

On press-casting construction technique of foot arch concrete at steel box arch

Luo Yunhui

(No.6EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway20thBureauGroup,Xi’an710032,China)

According to the foot arch concrete construction of some steel box arch at Bahe Bridge along Qinhan Road, introduces the press-casting construction craft of the foot arch concrete of the steel box arch, such as arrangement of construction machinery, the technology preparation of the scene, and indicates its construction quality control measures, so as to accumulate experience for similar construction in future.

steel box arch, foot arch concrete, press-casting, construction

2015-01-10

罗云辉(1972- ),女，工程师

1009-6825(2015)08-0200-02

U445

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