拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法.pdf

本发明公开了一种拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，所述钢管呈上弯拱形且两端与拱桥的桥体相连，所述钢管两端的附近设有压浆孔，所述压浆孔外接压浆管，所述钢管的顶部开有排浆孔，所述排浆孔外接排浆管，且所述排浆管且所述排浆管长度大于等于2m小于100m，所述施工方法包括以下步骤：将非膨胀混凝土通过泵从所述压浆管灌入所述钢管中；当所述排浆管冒出混凝土时，稳定泵压，当所述排浆管连续涌出混凝土后，停止泵送混凝土；待混凝土终凝，截下所述压浆管和排浆管并封口。利用本发明提供的施工方法，可以避免采用自膨胀混凝土引起的堵管、爆管的隐患，保证钢管与内部混凝土紧密结合、共同受力，也保证施工的连续顺利。

1.  一种拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，所述钢管呈上弯拱形且两端与拱桥的桥体相连，所述钢管两端的附近设有压浆孔，所述压浆孔外接压浆管，所述钢管的顶部开有排浆孔，其特征在于：所述排浆孔外接排浆管，且所述排浆管长度大于等于2m小于100m，施工具体包括以下步骤：
①将非膨胀混凝土通过泵从所述压浆管灌入所述钢管中；
②当所述排浆管冒出混凝土时，稳定泵压，当所述排浆管连续涌出混凝土后，停止泵送混凝土；
③待混凝土终凝，截下所述压浆管和排浆管并封口。

2.  如权利要求1所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于，所述非膨胀混凝土由包含以下重量份数的原料拌制而得：水160～180、水泥365～380、砂700～780、碎石900～1100、粉煤灰0～200、矿粉0～200、减水剂4～6。

3.  如权利要求2所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述非膨胀混凝土由包含以下重量份数的原料拌制而得：水165、水泥370、砂750、碎石1020、粉煤灰100、矿粉80、减水剂4.07。

4.  如权利要求2或3所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述水泥为强度等级42.5的硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级或II级的粉煤灰，所述矿粉为28天活性指数110％以上的矿粉。

5.  如权利要求2或3所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述砂为细度模数2.5-3.1且含泥量2.0％以下的河砂，所述碎石为5-25mm粒径的连续级配的且含泥量1.0％以下的碎石。

6.  如权利要求2或3所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述减水剂的减水率取值范围为20％-25％。

7.  如权利要求1至3任一权利要求所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述钢管每隔10m的顶面开有排气孔，所述排气孔直径为20-30mm。

8.  如权利要求1至3任一权利要求所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述钢管为两根上下紧靠的独立钢管，靠上钢管的排浆孔开于钢管顶部的正上方，靠下钢管的排浆孔开于钢管顶部的斜上方且外接的排浆管从靠上钢管的旁边伸出。

9.  如权利要求1至3任一权利要求所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述压浆管焊接在所述压浆孔上，所述排浆管焊接在所述排浆孔上。

10.  如权利要求1至3任一权利要求所述的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，其特征在于：所述压浆管上设有截止阀，在停止泵送混凝土后关闭所述截止阀。

拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法
技术领域
本发明涉及钢管混凝土施工技术，具体来说涉及拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法。
背景技术
现今，钢管混凝土一般采用的是自膨胀混凝土，例如拱桥上拱管内的混凝土，利用自膨胀混凝土体积膨胀的特性来克服混凝土水化凝结过程中的体积收缩，保证钢管与混凝土紧密连接，共同受力。
然而，自膨胀混凝土所用的膨胀剂会造成混凝土坍落度和扩展度的损失，对混凝土的泵送顶升施工带来不利影响，易造成堵管、爆管等故障；同时由于自膨胀混凝土的膨胀过程无法精确控制，易在拱管内形成复杂的次生内应力和裂缝，影响拱桥拱管的受力状态和耐久性。
发明内容
本发明的目的是提供一种拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，避免现有施工中堵管、爆管的隐患，保证施工的顺利进行。
为实现上述目的，本发明提供一种拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，所述钢管呈上弯拱形且两端与拱桥的桥体相连，所述钢管两端的附近设有压浆孔，所述压浆孔外接压浆管，所述钢管的顶部开有排浆孔，所述排浆孔外接排浆管，且所述排浆管长度大于等于2m小于100m，所述施工方法包括以下步骤：将非膨胀混凝土通过泵从所述压浆管灌入所述钢管中；当所述排浆管冒出混凝土时，稳定泵压，当所述排浆管连续涌出混凝土后，停止泵送混凝土；待混凝土终凝，截下所述压浆管和排浆管并封口。
进一步地，所述非膨胀混凝土由包含以下重量份数的原料拌制而得：水160～180、水泥365～380、砂700～780、碎石900～1100、粉煤灰0～200、矿粉0～200、减水剂4～6。
进一步地，所述非膨胀混凝土由包含以下重量份数的原料拌制而得：水165、水泥370、砂750、碎石1020、粉煤灰100、矿粉80、减水剂4.07。
进一步地，所述水泥为强度等级42.5的硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级或II级的粉煤灰，所述矿粉为28天活性指数110％以上的矿粉。
进一步地，所述砂为细度模数2.5-3.1且含泥量2.0％以下的河砂，所述碎石为5-25mm粒径的连续级配的且含泥量1.0％以下的碎石。
进一步地，所述减水剂的减水率取值范围为20％-25％。
进一步地，所述钢管每隔10m的顶面开有排气孔，所述排气孔直径为20-30mm。
进一步地，所述钢管为两根上下紧靠的独立钢管，靠上钢管的排浆孔开于钢管顶部的正上方，靠下钢管的排浆孔开于钢管顶部的斜上方且外接的排浆管从靠上钢管的旁边伸出。
进一步地，所述压浆管焊接在所述压浆孔上，所述排浆管焊接在所述排浆孔上。
进一步地，所述压浆管上设有截止阀，在停止泵送混凝土后关闭所述截止阀。
本发明由于采用上述技术方案，可以避免采用自膨胀混凝土引起的堵管、爆管的隐患，不会在混凝土内部产生次生应力，保证钢管与内部混凝土紧密结合、共同受力，也保证施工的连续顺利。
附图说明
为能更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：
图1为本发明拱桥钢管混凝土施工过程中的结构示意图；
图2为本发明钢管的压浆孔处的结构示意图；以及
图3为本发明钢管的排浆孔处的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图3，本实施例以两根上下紧靠的独立钢管，即第一钢管1和第二钢管11，为例加以说明，在只有一根钢管的情况下，只需参照本实施例中的第一钢管1即可实施。
本实施例中，拱桥第一钢管1、第二钢管11呈上弯拱形且两端分别与拱桥的桥体10相连，第一钢管1、第二钢管11两端的附近，如图2中的侧面分别设有第一压浆孔12、第二压浆孔121，第一压浆孔12、第二压浆孔121分别外接第一压浆管2、第二压浆管21。如图3所示，钢管1顶部的正上方开有第一排浆孔13并外接第一排浆管3，钢管11顶部的斜上方开有第二排浆孔131并外接从钢管1旁边伸出的第二排浆管31。其中，第一排浆管3、第二排浆管31的直径不小于0.1m且所述排浆管长度大于等于2m小于100m。
施工过程中，先将混凝土通过泵从第一钢管1、第二钢管11两端的第一压浆管2、第二压浆管21连续灌入第一钢管1、第二钢管11中；当第一排浆管3、第二排浆管31冒出混凝土时，稳定泵压，当第一排浆管3、第二排浆管31连续涌出混凝土后，停止泵送混凝土；待混凝土终凝，截下第一压浆管2、第二压浆管21和第一排浆管3、第二排浆管31并封口。其中，本实施例中的泵优选额定速度v≧1.2q/t的泵送设备(q为要灌注的混凝土量，t为混凝土终凝时间)。
为了避免膨胀混凝土的膨胀而产生管内次生应力，造成管内裂缝或爆裂，本实施例使用的混凝土为非膨胀混凝土，因此在混凝土凝结的过程中，会有凝固泌水的现象，导致钢管内混凝土的体积收缩，使第一排浆管3、第二排浆管31内的混凝土回流入钢管内，以补偿收缩的体积。
本实施例中非膨胀混凝土由包含以下重量份数的原料拌制而得：水160～180、水泥365～380、砂700～780、碎石900～1100、粉煤灰0～200、矿粉0～200、减水剂4～6。较佳地由包含以下重量份数的原料拌制而得：水165、水泥370、砂750、碎石1020、粉煤灰100、矿粉80、减水剂4.07。
进一步地，所述水泥为强度等级42.5的硅酸盐水泥，所述粉煤灰为I级或II级的粉煤灰，所述矿粉为28天活性指数110％以上的矿粉，较佳地为28天活性指数112％以上的矿粉。
进一步地，所述砂为细度模数2.5-3.1且含泥量2.0％以下的河砂，较佳地为细度模数2.5且含泥量2.0％以下的河砂，所述碎石为5-25mm粒径的连续级配的且含泥量1.0％以下的碎石。
进一步地，所述减水剂的减水率取值范围为20％-25％，较佳地选用麦斯特公司的SP-8高性能AE减水剂，其减水率为21.6％。
本实施例中的非膨胀混凝土制备方法如下：将碎石、水泥、砂、粉煤灰和矿粉按重量份数称量后依次投入上料斗中，经上料斗进入搅拌筒中；水和减水剂经计量后，在前述原料投入搅拌筒的同时直接加入搅拌筒中。本实施例中所用的搅拌机可以是强制式或自落式混凝土搅拌机。
上述配方的非膨胀混凝土的坍落度为22cm，扩展度为550mm-600mm，初凝时间为8小时，在混凝土运输和灌注过程中不会凝固，也保持很好的可泵性和流动性，有利于混凝土连续顺利地灌入钢管内。另一方面，本非膨胀混凝土具有良好的自密实性，其7天抗压强度为41.5MPa，28天抗压强度为59.7MPa。因此，本发明所用的混凝土可以保证在合理的施工周期内，流动性保持在相当的范围内，充分发挥减水剂的作用，而在终凝后又能保证与钢管紧密结合、共同受力。
实际施工中，可以在钢管每隔10m的顶面开设排气孔(未图示)，直接在钢管上开孔即可，直径宜为20-30mm。在混凝土顶升过程中，可以有效地将钢管内的空气排出，并应及时用直径相当的锲型木塞封闭住排气孔，以维持管内压力，另外，排气孔也可作为观察孔查看混凝土顶升施工过程中的混凝土高度。
进一步地，本发明中第一压浆管2、第二压浆管21是焊接在第一压浆孔12、第二压浆孔121上，第一排浆管3、第二排浆管31是焊接在第一排浆孔13、131上。
进一步地，本发明的第一压浆管2、第二压浆管21上可分别设有第一截止阀4、第二截止阀41，在停止泵送混凝土后关闭第一截止阀4、第二截止阀41，以维持管内压力，待混凝土终凝后，截下第一压浆管2、第二压浆管21并封口。
综上所述，利用本发明提供的拱桥钢管内灌注混凝土的施工方法，可以避免采用自膨胀混凝土引起的堵管、爆管的隐患，不会在混凝土内部产生次生应力，保证钢管与内部混凝土紧密结合、共同受力，也保证施工的连续顺利。