探究钢管拱混凝土顶升施工

一、钢管拱混凝土顶升浇注工艺特点

钢管拱混凝土顶升浇注工艺是在钢管拱拱脚管壁上开孔，将混凝土输送管的一端与孔口相连，另一端与混凝土输送泵的出口相连，混凝土靠泵压通过输送管被连续的注人钢管拱内，直至混凝土将钢管填充饱满、密实。由于钢管拱内混凝土由拱脚一次对称压注至拱顶，整个灌注过程中混凝土要在钢管内翻动，故钢管混凝土顶升泵送的关键是要掌握好混凝土的流塑性，必须在混凝土未完全损失流塑性前，即初凝前完成灌注作业。

微膨胀、自密实、早强、高强度、缓凝、高流态及免振捣是钢管拱混凝土顶升浇注工艺的重要特點，同时，此工艺施工机械化程度高、能节省大量劳动力和施工材料，混凝土泵的输送能力强、速度快，采用此工艺能提高工作效率、加快施工进度、缩短工期。

二、施工中的注意事项

1、搅拌机

为了确保能连续供应混凝土，项目部定为两台设备同时工作。为避免在正式施工时设备出现故障，应该让质量计量监督检测所的检测人员对所有设备进行校准。

2、砼灌车

砼运输设备的运输能力应适应砼凝结速度和和浇筑速度的需要，保证浇筑过程连续进行，运输过程中，应确保砼不发生离析，漏浆，泌水及坍落度损失过多等现象。在运输过程中灌车要保证以2—4r/min的转速搅动。当灌车到达浇筑现场时要高速旋转30—60s后再将砼拌和物喂入泵车料斗中。

3、输送泵

输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际砼供应量的6倍；额定压力要满足最大泵送压力；额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度，本桥要求输送泵的额定扬程大于100m。根据实际情况项目情况选取不同数量的泵。理论砼输送能力为180Mpa，最大泵送距离1000m，最大输送高度200m的三一HBT6C0c-1416拖式砼输送泵，施工时由汽车泵先输送到地泵，然后进行顶升。砼应连续泵送，避免停泵。当砼供应不足时，应降低泵送速度，以避免停泵而引起泵管堵塞。

4、降温

顶升灌注砼时在温度较高的季节，施工项目应该采用在水池中提前加冰降温。施工尽可能避开一天中的最高气温。

三、顶升技术在桥梁工程中的应用

1、调坡顶升工程中施工要点难点及解决方案

（1）调坡中水平力的处理

调坡顶升时，随着角度的变化，会产生一定的水平力，此时水平力远小于摩擦力，但对支撑的稳定性不利，所以支撑间要用钢结构支撑体系连接成一个整体并对其进行临时加固，防止水平失稳。

顶升时随着坡度的变化，横向是不产生水平力的，纵向产生一定的水平力，水平力产生后为防止失稳，对于桥墩处的支撑采用斜向支撑的方式对其加固，防止纵向失稳。对于桥台处的支撑用型钢格构把支撑连接成一个整体。

（2）顶升后箱梁的水平位移变化及处理方法

上部结构顶升到位后，梁的水平投影会变长，为满足箱梁长度的要求，确保顶升安全，并为后期伸缩缝安装预留空间，需对增长部分进行切除。

由于该项目为箱梁横截面切割，按设计要求不得破坏原结构，因此本次切割主要采用德国进口的世界领先技术的混凝土切割设备全液压切割机进行切割，绳据切割具有切口平直、整齐、速度快、效率高、不会破坏原结构、噪音低、无粉尘、操作简便等特点。

（3）顶升施工监测

桥梁顶升过程是一个动态过程，随着上部结构的提升，连续梁的纵向偏差、板梁间隙等会发生较大变化，连续梁支承点的相对变化对连续梁受力状态将会产生变化。为此要设置一整套监测系统，并要设定必要的预警值和极限值，以便将姿态数据反馈给施工加载过程，本工程动力监控系统通过PLC同步控制系统完成。

4、顶升主要工序

（1）顶升准备。进场后，首先对原桥桥面标高、坡度进行测量并与原设计标高核对，以便确定实际顶升高度，使顶升完成后的桥梁线形顺畅；对桥台处的板缝进行清理；桥面上布置若干标高和中线观测点，精确测量各点的标高值及桥梁偏移情况，并做好记录，以便在顶升过程中及时监控桥梁位移情况，及时进行调控；同时做好人员、设备准备工作，确保顶升系统可靠性、正常运转。

（2）试顶升。为了观察和考核整个顶升施工系统的工作状态的校核，在正式顶升之前，应进行试顶升，顶升高度为10mm。试顶升结束后，提供整体姿态、结构位移等情况，为正式顶升提供依据。

（3）正式顶升。试顶升后，观察若无问题，便进行正式顶升，每一个标准顶升行程按工程实际确定。

（4）桥台处桩基及后加承台施工。顶升到位后，对桥台处加桩并施工新的承台。先对桥台内侧处做一个小的基坑然后施工钻孔灌注桩，最后施工后加的承台。

（5）桥台及桥墩接高。顶升到位后，对桥墩进行重新连接。并施工好桥台后加桩基及承台后，对桥台进行重新连接。对桥墩连接时，把原有的跟随顶及支承拆除掉，此时顶升千斤顶处于空缸状态（缸内无油）和下部的支承钢管来支撑上部的荷载，同时保留超垫的部分支撑（部分超垫垫块位置需调整，总体上保证模板好施工）。

（6）支座安装。等立柱浇筑完成后，安装接高墩处及边墩调坡为零处的支座，先对支座下部的垫石用高强灌浆料浇筑，浇筑完成后，安装支座，此时支座顶面与箱梁底面仍成很小的角度，为保证支座安装的密贴，对支座上部与箱梁底部间压浆。

（7）整体下落。等立柱浇筑完成后，对上部结构整体下落。采用整体超顶0.2m，下落位移较小，整体同步下落即可。

（8）整体恢复。等下落完成后对桥面铺装进行加高，对下部的支承进行拆除，对限位进行拆除，并对原有的承台进行回填土恢复，并恢复伸缩缝，铺筑路面，恢复交通。

5、顶升方案中各环节详述

（1）千斤顶箱梁顶升部位

顶升部位选择有两种方案：方案一是顶升到实心部位；方案二是顶升至非实心部位。对于顶升非实心部位的地方，需要加分配梁。由于受下部承台基础的约束，承台基础在箱梁投影部位较少，所以此处的分配梁非常大。对于顶升基础利用现有的的承台和桥台作顶升基础，对于位置不够的地方，应对承台适当加宽。

（2）千斤顶顶升和跟随保护顶支撑体系

为保证钢支撑的稳定性，采用精加工槽钢水平分段通过螺栓连接形成整个钢支撑体系，通过槽钢作为水平连系杆及剪刀撑连成一个格构柱，形成水平稳定体系，确保施工安全。

跟随千斤顶支承体系采用钢箱混凝土垫块。该种垫块优点是抗压强度优于混凝土，重量低于纯钢实心垫块，加工精度易于控制，单个垫块高度误差可以小于0.3mm，同一支点垫块累计误差不超过4mm。

（3）顶升限位

由于千斤顶安装的垂直误差及顶升过程中其它不利因素的影响，同时考虑桥梁调坡顶升过程中，随着梁体水平投影长度的不断变化，会造成梁体的水平位移，为避免出现此类情况，需设置平面限位装置，限制纵横向可能发生的位移。

（4）千斤顶布置

顶升油缸、千斤顶和跟随保护千斤顶布置时必须左右对称，以保证上部箱梁受力均匀，防止上部混凝土局部受力产生裂缝。安全储备系数为1.8倍以上。根据工程实际情况，配备不同数目的千斤顶。

四、结束语

桥梁顶升技术具有少影响交通。施工快捷。效果显著。经济性良好等优点，使其受到越来越多的关注。但由于顶升技术是近些年才应用于桥梁，因此对其研究的介绍和总结较少，施工经验的推广和积累受到很大限制，为此本人结合工程经历对桥梁顶升技术做了一个较为简单的介绍，希望桥梁顶升技术能更好的推广应用，造福社会。