某高速公路鋼管拱橋主弦管混凝土泵送液壓頂升工程
一、工程簡介
某高速公路為跨越深溝設置了一座主跨跨度為260m的中承式鋼管混凝土拱橋，拱座為重力式拱座。拱軸線采用懸鏈線，矢高為57.78m，矢跨比為1/4.5，拱軸系數為1.202。拱肋斷面形式采用桁架式，拱肋高度5.2m，寬2.7m，由4根φ1000mm鋼管組成，鋼材采用Q345D，管壁厚度為18mm~26mm，兩鋼管間通過綴板連接，形成啞鈴形構造，拱腳6.9m范圍為實腹段，其余段通過φ400mm的腹桿連接。主拱肋由上下游兩幅平行拱肋組成，單拱肋共有13個吊裝節段， 大吊重73.5t。全橋共設置9道風撐，除拱頂為X形外，其余均為K形。縱向拱肋主弦管和綴板內填充C50微膨脹混凝土。單根主弦管混凝土方量為220m³。
二、泵送頂升工藝
全橋共8條主弦管，采用分管分次澆筑，每兩根為一循環，共四個循環。由于 大水平輸送距離達180m，垂直輸送距離近60m，根據設計要求，一根主弦管內混凝土要求由拱腳至拱頂對稱均衡地在混凝土初凝時間內一次泵送液壓頂升完成，并考慮到現有混凝土生產能力和泵送設備能力，單弦管混凝土澆筑采用二次接力泵送施工方法。
1、鋼管混凝土配合比設計
由泵送液壓頂升原理可以看出，鋼管混凝土配合比設計是影響管內混凝土澆筑質量的一個重要因素。由于鋼管混凝土主拱肋為橋梁主要承重結構，混凝土配合比的選擇需考慮高強、早強、可泵性、自密實性和微膨脹性等性能。
2、鋼管混凝土的泵送頂升工藝設計
(1)泵送程序及壓、出漿管布置
8根主弦管共分4個輪次泵送頂升，每輪次連續頂升兩根主弦管。待混凝土強度達到設計強度的85%后且不少于5d再進行下一輪次混凝土施工。
單管泵送液壓頂升施工主要流程為：清洗管內油污等雜物→安設注漿管和閘閥、排漿管、連接輸送泵管→濕潤內壁、泵送同等標號砂漿→泵送頂升管內混凝土至 個注漿孔→關閉拱腳 個注漿孔閘閥并連接 個注漿管→拱頂排漿孔振搗混凝土至新鮮混凝土泵出→關閉 個注漿管閘閥→拆除、沖洗泵管完成泵送頂升。
單根主弦管采用兩岸對稱同步從拱腳向拱頂液壓頂升方式，澆筑進度差不大于5m。單根主弦管在跨中設置加勁鋼板隔倉結構，兩側對稱設置注漿管和拱頂排漿管。
(2)泵送設備選擇及輸送泵管布置
除注漿口合理設置外，泵機選擇以及輸送泵管的布置，也是影響泵送能否成功的重要因素。
根據泵送高度、輸送距離以及泵送速度計算確定泵送壓力及泵送功率，確定選用輸送泵型號及規格。一般輸送泵額定揚程應大于1.5倍的灌注頂面高度，輸送泵的出口泵壓不超過規范要求。經計算確定，混凝土輸送泵選用3臺中聯重科HBT80柴油動力拖式泵，2臺分別布置在兩岸拱座旁，1臺備用。
由于兩岸拌合站均距離拱腳超過了100m，不適宜直接從拌合站泵送入倉。故采用了混凝土運輸車協助運輸的方式，拌合站生產能力平均35m³/h，能夠滿足混凝土連續澆筑需要。
合理布置泵管也很重要。彎頭要盡量少設置，要每隔一段距離設置約束，防止泵管在泵送時劇烈抖動，以防螺栓、卡箍脫落。還要根據經驗公式計算泵送距離，泵機要具有足夠壓力，混凝土順利泵送入倉。拱上注漿管與泵管的連接應順暢，不宜急彎。膠圈應符合質量標準，不易破損，泵管接頭密實不漏漿。
(3)物質、試驗準備及設備試運轉
由于每循環完成2根主弦管的混凝土施工，理論方量達440m³，方量大，要求一次成功，難度高。因此做好充足的砂、石、礦渣粉、膨脹劑、減水劑等物質儲備和，做好泵送前的原材料試驗、準確量測砂石含水量等指標，調配施工配合比，做好拌合站、混凝土運輸車、輸送泵等設備的聯調聯試，做好拌合設備故障、堵管、突然停電等應急預案，做好人員的安排、泵管連接的檢查、錘子等小型機具的準備等一系列工作，才能混凝土 、順利的泵送。在 循環開始之前，技術部門應對合龍后的拱肋線形、主要截面的應力進行測試，并確定混凝土頂升線形應力監測方案，以準確把握混凝土澆筑對拱肋線形的影響，并指導下一循環混凝土頂升泵送。
