浅谈钢管系杆拱混凝土泵送顶升施工技术
摘要：钢管系杆拱混凝土泵送作业作为钢管混凝土系杆拱桥施工中的特殊过程，在整个钢管混凝土系杆拱桥施工中起着至关重要的作用。本文重点介绍了下承式钢管混凝土系杆拱桥拱内混凝土泵送顶升施工作业。从进料管及排气管布设、混凝土泵及泵管布置、过程工艺的操作、施工过程中的难点及对策等多方面做了阐述，以供大家探讨。
关键词：钢管系杆拱；泵送顶升；施工技术
近年来，钢管混凝土系杆拱桥以其跨度大、结构轻、造型美、 省建材等优点，被广泛应用于铁路工程。钢管混凝土的作用机理，是通过钢管对管内混凝土的“紧箍效应”作用使混凝土处于三向受压状态，使得混凝土的承载能力大为提高。所以管内混凝土的质量直接影响钢管系杆拱混凝土桥的受力状态。下面结合施工现场的情况谈一下有关下承式钢管混凝土系杆拱泵送顶升施工技术。
1、工程概况
该桥结构为下承式钢管混凝土系杆拱桥，桥长64m，矢跨比1／5，施工矢高12.8m。拱肋为钢管混凝土结构，每片拱肋由2根上、下钢管（尺寸：φ700×18mm）和2块厚18mm钢板（外边距40cm）焊接成哑铃形断面。拱肋高度1.65m，中心距7.1m，为增强拱肋平面外稳定性，拱肋间设置3道横撑，其中外横撑为K撑，中间横撑为一字撑。横、斜撑均为钢管混凝土结构，横撑钢管直径700mm，壁厚16mm；斜撑钢管直径500mm，壁厚14mm。
根据设计，钢管拱焊接完成后首先灌注拱脚处的混凝土，待其终凝后再压注拱肋中的混凝土。C55纤维混凝土共计125.1m3，其中每条拱肋的上弦管混凝土24.0 m3，下弦管混凝土24.0m3，腹腔混凝土为9.0m3,横撑、斜撑混凝土11.1m3。
2.施工设备
选择3台HBT105型混凝土输送泵（1台备用），对称压注钢管拱内混凝土，该泵最大出口压力可达到21MPa，可满足施工要求。同时备用发电机：2台75kW内燃型发电机，2台天泵。
混凝土的运输及泵送方案
（1）混凝土的运输
① 砼用采用输送泵泵送的形式运送到现场，运输过程中为防止水分的过快散发导致混凝土塌落度降低而堵管，应采取以下措施：在输送泵泵管上加盖砂袋并浇水湿润；填加减水剂加大混凝土的塌落度。
② 混凝土运输距离较长可采用二级接力的方法运输，这样可以解决混凝土离析二次搅拌的问题。
（2）混凝土泵管铺设
① 混凝土输送管道的直管布置应顺直，管道接头应密实不漏浆，转弯位置的锚固应牢固可靠。
② 混凝土泵与垂直向上管的距离宜大于10m以抵消反坠冲力和保证泵的振动不直接传到垂直管，并在垂直管的根部装设一个截流阀，防止停泵时上面管内混凝土倒流产生负压。
③ 凡管道经过的位置要平整，管道应用支架或木垫枋等垫固，不得直接与模板、钢筋接触，若放在脚手架上，应采取加固措施。
④ 垂直管穿越每一层楼板时，应用木枋或预埋螺栓加以锚固。
⑤ 对施工中途新接驳的输送管应先清除管内杂物，并用水或水泥砂浆润滑管壁。
⑥ 尽量减少布料器的转移次数，每次移位前应先清出管内混凝土拌合物。
⑦ 用布料器浇注混凝土时，要避免对侧面模板的直接冲射。
⑧ 垂直向上管和靠近混凝土泵的起始混凝土输送管宜用新管或磨损较少的管。
（3）混凝土泵送
① 在砼泵送前，先用适量的水湿润泵车的料斗、泵室及管道等与砼接触部分，经检查管路无异常后，再用1：1水泥砂浆进行润滑压送。
② 开始泵送时，泵机宜处于低速运转状态，转速为500—550r/min。要注意观察泵的压力和各部分工作情况，输送压力一般不大于泵主油缸最大工作压力的1/3，能顺利压送后，方可提高到正常运转速度。
③ 泵送砼工作应连续进行，当砼供应不足或运转不正常时，可放慢压送速度，以保持连续泵送。慢速泵送时间，不超过从搅拌到浇筑完毕的允许延续时间。
④ 当遇到砼压送困难，泵的压力升高，管路产生振动时，不要强行压送，应先对管路进行检查，并放慢压送速度或使泵反转，防止堵塞。当输送管堵塞时，可用木槌敲击管路，找出堵塞管段，将砼卸压后，拆除被堵管段，取出堵塞物，并检查其余管路有无堵塞，若无堵塞再行接管。重新压送时，先将空气排尽后，才能将拆卸过的管段接头夹箍拧紧。
1 施工工艺和工艺要求
1.1 水平泵管固定
1、地下室水平管固定，水平管每隔 1.5m 及拐弯处都应设置脚手架管固定。脚手架
下部垫 50 厚脚手板，支架高度为 1.5m。为缓解泵管冲击力，泵管放置在泵管支架上，
泵管上覆盖麻袋片，防止泵管爆管伤人。泵管及其支架不得于外架发生任何连接或支撑
关系。
2、操作面水平管固定，不得将泵管架在钢筋上，应先将马凳固定在顶板模板上（马
凳高出顶板钢筋），再在马凳上部垫好方木，绑扎牢固，在方木上铺设泵管。
地下室顶板及基坑周边泵管固定
1.2 竖向泵管固定
1、竖向泵管用井字型脚手架加固。脚手架钢管垫好方木顶紧楼板，水平杆管间距不
大于 1800mm，最上部一排距顶 600mm，最底一排距地 200mm。当层高比较高时应设置
斜向抛撑进行加固，泵管与井字型脚手架之间用木楔子固定。在井字架外搭设 1.2m×1.2m，
并用密目网封好。
竖向泵管固定
1.3 水平泵管转换竖向泵管
水平管转换竖向管时应采取加固措施，用脚手管在泵管下架设双排 A 字型固定架和
支撑架，并用钢丝绳固定在地面上拉住弯头处，减少转换处的冲击力。
水平泵管与竖向泵管转换在泵管水平弯头与支撑架
接触部位，预留出 300×300mm 的预留洞，泵管四周采用厚橡胶垫、细沙袋等柔性材
料填充密实，保证泵管施工过程中不移位，同时防止架体震动。
泵管与架体连接处加固示意图
1.4 布料杆的固定
布料杆下部满堂架进行局部加固，架子尺寸 3.3×3.3m 见方，用Ф48.3×3.6mm 钢
管搭设，间距 0.9 米。布料杆四个支腿下部用大直径钢筋马镫，马镫上部垫脚手板。
布料杆加固图
1.5 车载泵及布料机的使用
1、泵送混凝土时，混凝土泵的活塞应尽可能保持在最大行程运转，以利于机械的保
护；同时混凝土泵的水箱或活塞清洗室应经常保持充满水。泵送过程应保持连续进行，尽量
避免泵送中断；若混凝土供应不及时，宁可降低泵送速度也要保持连续泵送。
泵送混凝土泵管弯道设置要求
泵送混凝土泵管弯道设置要求包括以下几个方面：
1. 弯管选择：在泵送混凝土过程中，弯管应选用耐磨、耐压、耐冲击的高质量弯管，以保证输送过程的顺畅和减少磨损。同时，弯管的曲率半径不应过小，以避免造成混凝土流动不畅和泵送压力损失。
2. 弯管连接：弯管连接应牢固、紧密，以防出现漏浆现象。在连接弯管时，应确保接口处无缝隙，并使用合格的密封材料进行密封。同时，为了方便维修和更换，弯管连接部分应设计为可拆卸形式。
3. 弯管支撑：在泵送混凝土过程中，弯管应有良好的支撑，以防止泵管变形、移位或振动。支撑应稳固地固定在地面上，并与弯管接触面良好，以确保弯管在输送过程中保持稳定。
4. 泵送压力控制：在泵送混凝土过程中，应控制泵送压力，以确保混凝土顺利通过弯管。当泵送压力过高时，应及时检查弯管是否磨损或堵塞，并采取相应措施解决问题。
5. 混凝土质量：泵送混凝土的质量应符合相关标准和设计要求，以确保在通过弯管时不会出现堵塞或流动不畅的情况。同时，混凝土的坍落度也应控制在适宜的范围内，以减少泵送阻力并降低对弯管的磨损。 6. 定期维护：为了延长弯管的使用寿命和保证输送过程的顺畅，应对弯管进行定期维护和清洗。在使用过程中，还应随时检查弯管的磨损情况，如发现严重磨损应及时更换。
综上所述，严格遵守泵送混凝土泵管弯道设置要求，可以保证输送过程的顺畅和安全性，提高混凝土施工质量。同时，也有利于延长泵管弯道的使用寿命，降低维护成本。
