某高速公路钢管拱桥主弦管混凝土泵送液压顶升工程
一、工程简介
某高速公路为跨越深沟设置了一座主跨跨度为260m的中承式钢管混凝土拱桥，拱座为重力式拱座。拱轴线采用悬链线，矢高为57.78m，矢跨比为1/4.5，拱轴系数为1.202。拱肋断面形式采用桁架式，拱肋高度5.2m，宽2.7m，由4根φ1000mm钢管组成，钢材采用Q345D，管壁厚度为18mm~26mm，两钢管间通过缀板连接，形成哑铃形构造，拱脚6.9m范围为实腹段，其余段通过φ400mm的腹杆连接。主拱肋由上下游两幅平行拱肋组成，单拱肋共有13个吊装节段， 大吊重73.5t。全桥共设置9道风撑，除拱顶为X形外，其余均为K形。纵向拱肋主弦管和缀板内填充C50微膨胀混凝土。单根主弦管混凝土方量为220m³。
二、泵送顶升工艺
全桥共8条主弦管，采用分管分次浇筑，每两根为一循环，共四个循环。由于 大水平输送距离达180m，垂直输送距离近60m，根据设计要求，一根主弦管内混凝土要求由拱脚至拱顶对称均衡地在混凝土初凝时间内一次泵送液压顶升完成，并考虑到现有混凝土生产能力和泵送设备能力，单弦管混凝土浇筑采用二次接力泵送施工方法。
1、钢管混凝土配合比设计
由泵送液压顶升原理可以看出，钢管混凝土配合比设计是影响管内混凝土浇筑质量的一个重要因素。由于钢管混凝土主拱肋为桥梁主要承重结构，混凝土配合比的选择需考虑高强、早强、可泵性、自密实性和微膨胀性等性能。
2、钢管混凝土的泵送顶升工艺设计
(1)泵送程序及压、出浆管布置
8根主弦管共分4个轮次泵送顶升，每轮次连续顶升两根主弦管。待混凝土强度达到设计强度的85%后且不少于5d再进行下一轮次混凝土施工。
单管泵送液压顶升施工主要流程为：清洗管内油污等杂物→安设注浆管和闸阀、排浆管、连接输送泵管→湿润内壁、泵送同等标号砂浆→泵送顶升管内混凝土至 个注浆孔→关闭拱脚 个注浆孔闸阀并连接 个注浆管→拱顶排浆孔振捣混凝土至新鲜混凝土泵出→关闭 个注浆管闸阀→拆除、冲洗泵管完成泵送顶升。
单根主弦管采用两岸对称同步从拱脚向拱顶液压顶升方式，浇筑进度差不大于5m。单根主弦管在跨中设置加劲钢板隔仓结构，两侧对称设置注浆管和拱顶排浆管。
(2)泵送设备选择及输送泵管布置
除注浆口合理设置外，泵机选择以及输送泵管的布置，也是影响泵送能否成功的重要因素。
根据泵送高度、输送距离以及泵送速度计算确定泵送压力及泵送功率，确定选用输送泵型号及规格。一般输送泵额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度，输送泵的出口泵压不超过规范要求。经计算确定，混凝土输送泵选用3台中联重科HBT80柴油动力拖式泵，2台分别布置在两岸拱座旁，1台备用。
由于两岸拌合站均距离拱脚超过了100m，不适宜直接从拌合站泵送入仓。故采用了混凝土运输车协助运输的方式，拌合站生产能力平均35m³/h，能够满足混凝土连续浇筑需要。
合理布置泵管也很重要。弯头要尽量少设置，要每隔一段距离设置约束，防止泵管在泵送时剧烈抖动，以防螺栓、卡箍脱落。还要根据经验公式计算泵送距离，泵机要具有足够压力，混凝土顺利泵送入仓。拱上注浆管与泵管的连接应顺畅，不宜急弯。胶圈应符合质量标准，不易破损，泵管接头密实不漏浆。
(3)物质、试验准备及设备试运转
由于每循环完成2根主弦管的混凝土施工，理论方量达440m³，方量大，要求一次成功，难度高。因此做好充足的砂、石、矿渣粉、膨胀剂、减水剂等物质储备和，做好泵送前的原材料试验、准确量测砂石含水量等指标，调配施工配合比，做好拌合站、混凝土运输车、输送泵等设备的联调联试，做好拌合设备故障、堵管、突然停电等应急预案，做好人员的安排、泵管连接的检查、锤子等小型机具的准备等一系列工作，才能混凝土 、顺利的泵送。在 循环开始之前，技术部门应对合龙后的拱肋线形、主要截面的应力进行测试，并确定混凝土顶升线形应力监测方案，以准确把握混凝土浇筑对拱肋线形的影响，并指导下一循环混凝土顶升泵送。
