鋼管混凝土施工技術(shù)管理的論文

　　摘要

　　對鋼管混凝土系桿拱橋施工中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)問題進(jìn)行了剖析，并結(jié)合工程實踐，汲取經(jīng)驗教訓(xùn)，詳細(xì)地闡述了科學(xué)、實際、有效的防治對策。

　　關(guān)鍵詞

　　鋼管混凝土系桿拱施工難題對策

　　1引言

　　近年來，鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結(jié)構(gòu)輕、造型美、省建材等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于公路工程。但該橋型技術(shù)復(fù)雜，施工難度大，已經(jīng)暴露和潛在的問題還很多，亟待廣大工程技術(shù)人員在實踐中不斷探討和完善，本文將結(jié)合工程實踐就有關(guān)問題做簡要闡述。

　　2鋼管混凝土系桿拱橋施工技術(shù)難題及對策

　　2.1支承系統(tǒng)

　　2.1.1功能

　　系桿拱橋支承系統(tǒng)宜選用WDJ齒碗扣型多功能支架，該系統(tǒng)具有支架豎向組合微調(diào)功能，主要以工具支架和特制微調(diào)座組成。

　　2.1.2地基處理

　　WDJ齒碗扣型多功能支架必須搭設(shè)在經(jīng)處理的堅實地基上，地基須高出原地面0.5~0.8m，做好防水，避免雨季浸泡。在立桿底部鋪設(shè)墊層和安放底座，墊層可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的鋼筋混凝土或厚度≮5cm的木板。

　　2.1.3預(yù)壓

　　支架使用前須全程預(yù)壓，不能以一孔預(yù)壓取得的經(jīng)驗數(shù)據(jù)推概全橋。靜壓5d(120h)以上及達(dá)到沉降穩(wěn)定狀態(tài)2d(48h)以上，沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：24h沉降不超過1mm。

　　2.2主拱肋拱軸線控制系統(tǒng)

　　2.2.1以激光照準(zhǔn)和精密測標(biāo)組成定位系統(tǒng)；監(jiān)測項目為拱肋的線形變化、拱腳位移和拱腳沉降。

　　2.2.2建立測量控制網(wǎng)

　　在每節(jié)拱肋端頭設(shè)置固定的測量控制點，控制點設(shè)在拱肋中線位置。施工放樣及檢查都采用全站儀進(jìn)行，每架設(shè)一節(jié)段拱肋，對全部控制點都要進(jìn)行觀測。此外，對拱座的偏位進(jìn)行觀測。鋼管拱對溫度，特別是日照影響非常敏感。為了減少溫度和日照對線形控制的影響，標(biāo)高的測量包括合攏時間都安排在凌晨。

　　2.2.3施工控制

　　(1)在扣索塔架頂部設(shè)有扣、錨索調(diào)整裝置千斤頂，通過改變扣索的張力，并采用在拱段之間的內(nèi)法蘭盤接頭處抄墊鋼板的方法，來實現(xiàn)拱段接頭標(biāo)高的調(diào)整(跨徑較小的拱肋可利用WDJ支撐系統(tǒng)高度及其豎向微調(diào)功能實現(xiàn))。

　　(2)設(shè)置臨時橫撐固定拱肋。每架設(shè)一節(jié)拱肋，就利用鋼管拱的橫聯(lián)鋼管臨時焊接固定上下游拱肋，特別是在合攏段基肋端一定要設(shè)置臨時支撐。

　　(3)在焊接拱肋接頭外包板時，對稱布置的焊縫，采用成雙焊工對稱施焊，這樣可使各焊縫所引起的變形相抵消；非對稱焊縫，先焊縫少的一側(cè)，這樣可使先焊的焊縫變形部分抵消。

　　(4)為保證鋼管拱在吊裝過程中的橫向穩(wěn)定性，在每吊裝一節(jié)段拱肋時，采用通過對稱設(shè)置兩道浪風(fēng)繩來調(diào)整和控制拱段就位中線位置，減少拱肋自由長度，增大橫向穩(wěn)定。控制浪風(fēng)繩長度基本相同。

　　2.3鋼管混凝土配制

　　2.3.1選材

　　(1)設(shè)計高性能微膨脹混凝土應(yīng)選擇525R早強(qiáng)型水泥為主體，其用量不宜過大，初凝時間以8~12h為宜。

　　(2)配制高性能微膨脹混凝土須使用干凈的河砂并嚴(yán)格控制云母含量、硫化物含量、含泥量和壓碎值，一般選用細(xì)度模數(shù)2.6-3.1的中砂為宜。不宜用砂巖類山砂、機(jī)制砂、海砂，此類砂對混凝土的膨脹率影響極大。

　　(3)粗骨料石質(zhì)對高性能微膨脹混凝土影響很大，主要體現(xiàn)在骨料一砂漿界面粘結(jié)強(qiáng)度、骨料彈性模量和骨料強(qiáng)度。在考慮混凝土可泵性的同時，要考慮混凝土的早強(qiáng)性和后期強(qiáng)度。碎石需二次破碎，使其基本無棱角，并減少針片狀顆粒的含量。選用時應(yīng)嚴(yán)格控制含泥量、強(qiáng)度、彈性模量和粒徑≤30mm。

　　(4)粉煤灰與水泥“二次水化反應(yīng)”產(chǎn)生的凝膠封堵了混凝土的毛細(xì)管路，增強(qiáng)了密實性，提高了耐久性。“二次水化反應(yīng)”只有Ⅰ級粉煤灰和磨細(xì)粉煤灰可以徹底完成：“使混凝土升溫降低15%~35%；應(yīng)嚴(yán)格控制粉煤灰SO3含量，以0.5%~1.5%”為宜；粉煤灰應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》規(guī)定。

　　(5)選擇外加劑一定要經(jīng)過多次試驗。試驗表明，緩凝型減水劑會降低混凝土膨脹率，所以應(yīng)反復(fù)試驗，膨脹率合適才可使用；高效減水劑還應(yīng)具有緩效凝作用和緩凝劑摻配作用，且是非引氣型、低氣泡減水劑；其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》規(guī)定。

　　(6)膨脹劑在有鋼管約束條件下，在結(jié)構(gòu)中建立0.2~0.3MPa預(yù)應(yīng)力，可抵消混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，從而提高抗裂能力。選擇時一定要多試驗幾個品種，膨脹劑應(yīng)對混凝土后期強(qiáng)度及質(zhì)量無害，與所用水泥適應(yīng)性好。我國主要使用U型膨脹劑、復(fù)合膨脹劑及明礬石膨脹劑。2.3.2設(shè)計高性能膨脹混凝土的三個問題

　　(1)混凝土施工可按一般高性能混凝土設(shè)計方法進(jìn)行配制強(qiáng)度計算，不必計算后將強(qiáng)度提高一個等級作為配制強(qiáng)度，關(guān)鍵在于施工配合比的施工現(xiàn)場驗證。設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，將其確定為定值。

　　(2)混凝土是采用鋼管中頂升灌注，粗骨料在頂升過程中不能因自身重力而下落，否則會造成頂升壓力過大而失敗。在設(shè)計混凝土配合比過程中碎石應(yīng)稍微呈懸浮狀態(tài)，不能下沉。所以該種混凝土的砂率可提高一些。

　　(3)許多工程實踐認(rèn)為鋼管混凝土設(shè)計為微應(yīng)力時，限制膨脹率28天內(nèi)應(yīng)控制在(2~6)×10-4的范圍內(nèi)是合理的。

　　2.4主拱肋鋼管的拼裝

　　2.4.1鋼管拱肋的制作

　　(1)鋼管拱主弦管直徑>600mm采用螺旋焊管。

　　(2)宜選用具有CAD加工設(shè)計技術(shù)和成功經(jīng)驗的廠家；單元階段制造好后在工廠進(jìn)行平面和立面組拼檢查；螺旋焊管彎曲成型在中頻彎管機(jī)上進(jìn)行，采用埋弧自動焊；腹板安裝采用CO2氣體保護(hù)焊；單元階段焊接完成后，若與理論線形不符，可用“火工矯正法”矯正。

　　(3)鋼管拱單元階段制好后運至工地組焊成吊裝段，運至施工現(xiàn)場，最后用跨墩龍門吊機(jī)或其它起重設(shè)施將吊裝段吊上橋組裝。

　　(4)為便于調(diào)整拱肋預(yù)埋段制造、溫度引起的偏差，鋼管制造在工廠時，拱腳預(yù)埋段與拱中段之間預(yù)留80mm調(diào)整量；拱肋合攏鎖定溫度為10~15℃。