简述泵送混凝土施工工艺过程_海上"二层平台法"泵送横梁高性能砼施工工艺
摘要：为了在复杂海域下顺利实现长距离高性能砼的输送，在与搅拌船方案的经济效益对比之后，施工人员采用了在横梁排架间架设二层平台的方案，取得了良好的效果。 关键词：二层平台;高性能砼;泵送
中图分类号：U445文献标识码:A
一、概述
1.1工程概况
大唐吕四电厂引桥总长度3405.0m，宽12.5m，桥面高程为8.797m～9.897 m（国家85高程）。引桥分为浅水区段和深水区段两部分。浅水区引桥由场区正堤前沿线起算，长为1200m（1A-41排架），桩基除了近岸侧6个排架为Ф1500mm灌注桩之外，其他均为Ф800mmPHC管桩，上部结构除了近岸侧3跨总计长60m（17.6m+21. 2m+21.2m）为制作安装预应力空心大板之外，其余均为30m跨预应力砼箱梁，为先简支后连续的结构型式；深水区段引桥由码头后沿至浅水区段，长度为2205m（42-129排架）, 桩基为Ф800mm、Ф1000mmPHC管桩和Ф1000mm的钢管桩三种型式，上部结构除了海侧3跨总计长55m（12.6m+21.2m+21.2m）为制作安装预应力空心大板之外，其余均为25m跨预应力砼箱梁，为先简支后连续的结构型式。
1.2气象特点分析
1.2．1风
对吕四海洋站1969～2001 年（其中95～98 年资料由于缺乏而未进行统计）各方向风速资料分析出本地区冬季盛行西北风，夏季盛行东南风，春秋两季多NNE 向和偏西南向风。全年常风向为ESE 向，频率为11.6%；次常风向为N 向，频率为8.9%。强风向NNW 向，最大风速为25m/s。全年出现大于6 级风的天数平均为21.9d，最多可达70d（1969 年）；全年大于7 级风的天数平均为14.2d，最多可达22d。根据1949～2005 年台风资料分析，台风多发生在5～11 月份，平均年台风数为2.2 个，最多达7 个（1989 年）。此外夏季7～8 月间有局部小气候范围内的雹活动存在，能形成短时间龙卷风等灾害性天气。
寒潮一般在12月～第二年3月影响或路经本区。根据东海预报中心资料，寒潮期间风力基本达到6级以上，最大阵风达到10级。
1.2．2浪
据吕四海洋站实测波浪资料(1970～1992年)分析，该水域的常浪向为N，频率为5.7％；次常浪向为NE，频率为5.5%；强浪向为NE，实测最大波高H1%为3.8m；次强浪向为NNW，实测最大波高为3.5m。该水域各方向的平均波高为0.53m，全年无浪天数(H4%1.0m的天数近为14d。冬季以偏北方向的浪为主，夏季以偏东南向浪为主，外海NE、E和SE诸向的涌浪亦可传入该水域。各方向分级波高出现频率见波浪玫瑰图(1981～1982年资料统计)。
1.2．3潮流
小庙洪水道主要受东海潮波的控制，水道内的潮流呈往复流，属正规半日潮流。潮流为规则半日潮流，最大流速出现在半潮位附近，呈驻波性质，且流速较大，南支水道最大落潮流可达2m/s以上，大于1m/s的流速在涨落潮期间均可延续3~4小时。各点（除个别垂线外）的涨潮历时均大于落潮历时，涨潮历时一般为6h15min～8h16min，落潮历时一般为3h10min～6h27min。
2、施工总体思路
2.1.由于本工程气象及自然环境复杂，且引桥浅水段施工需抢潮水作业，施工船机必须在高潮时抓紧施工，低潮水时动船到深水暗槽处，否则有可能造成船舶搁浅的危险。因此不仅常规的搅拌船不能满足本工程的施工要求，而且施工效率低下。而砼生产用原材料均需从海上运输，生产成本大。搅拌船施工工艺不是最佳方案。
2.2. 计划采用在横梁排架之间设置"二层平台"，陆上泵送浇筑横梁高性能砼的施工工艺。二层平台利用排架桩基挑出槽钢作为支点，两跨之间架设贝雷桁架梁，其上铺设跳板和泵管。贝雷桁架梁在多功能驳上组装。陆上增加地泵一台，后场增加一台搅拌楼、四辆运输橄榄车。从陆上搅拌砼，采用地泵泵送高性能砼入横梁模。相比搅拌船施工，经济效益明显。
3、"二层平台"砼输送工艺
3.1施工工艺流程
3.2"二层平台"设计
在每个排架的下游两根桩上设置30cm钢抱箍，抱箍上设置4[25槽钢扁担，其中在斜桩上设置反压抱箍；贝雷片在多功能驳上拼装，3片贝雷片之间用连接片练成整体，用驳上克林吊安装在槽钢扁担上；贝雷桁架上满铺3cm跳板，跳板上铺设地泵管，其两侧设置防护栏杆。如图：安装好的贝雷桁架梁。
强度、刚度验算：
钢扁担选用[25槽钢，其参数如下：
W=269.6×103mm3，I=3369.62×104mm4, E=2.1×106N/mm2。
贝雷桁架主梁采用16Mn钢，其参数如下：
贝雷架自重为：100kg/m；弹性模量E=2.0×105N/mm2;单排贝雷梁截面惯性矩为I=2.5×109 mm4;单排容许弯矩［M］=788.2kN.m; 单排容许剪力［Q］=245.2kN;容许挠度:［f］=L/400；
3.2.1贝雷架主梁验算
主梁自重：q1=3×100kg/m×10=3.0kn/m
施工荷载：q2=2.5kn/�×0.9m=2.25 kn/m
简化为均布荷载q3=q1+q2=5.25 kn/m
强度验算：
Mmax=1/8×q3×l2=1/8×5.25×302=591 kn.m
Mmax max=3×100kg/m×10×30+2.5kn/�×0.9m×30=157.5kn
Qmax ，不满足要求。
刚度验算：
3.2.3贝雷桁架梁的拼装
贝雷桁架梁在多功能驳204上拼装，204驳为原来甲板驳改造完成，具有足够的空间完成贝雷梁的拼装。单片贝雷片的重量约为300KG，采用其上配置25T克林吊配合组装。
3.2.4贝雷桁架梁的安装
贝雷梁采用多功能驳安装，30m贝雷梁总重约为10吨，25吨的克林吊能够满足吊高吊重的要求。贝雷梁安装之后，两跨之间的接头部位采用贝雷销连接，并用槽钢设置水平方向的限位装置，防止贝雷梁的水平移位。
根据浇筑经验，贝雷梁最大长度应在8跨以内（240m）。因此在浇筑完一榀横梁之后，最岸侧的贝雷梁要及时拆除，以便于箱梁整跨安装，地泵位置前移，形成循环作业。
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 贝雷梁的拆除使用多功能驳上的克林吊配合，整体拆除之后放在驳甲板上，移船到最前沿继续搭设。
4、高性能砼泵送控制
本工程现浇横梁处于海上浪溅区，为结构最易腐蚀且腐蚀最为严重的区域，所以选用高性能砼。高性能砼除了具有高耐久性（高的抗氯离子渗透性）、高尺寸稳定性、良好的工作性及高强度四大内在特性外，还具有较高粘性的外在特性。其技术指标：
4.1高性能砼的配制
高性能混凝土的重要特征是高耐久性，而耐久性则取决于抗渗性。抗渗性则与混凝土中的水泥石密实度和界面结构有关。因此，欲配制高性能混凝土，一方面必须使用高效减水剂，降低水胶比；另一方面，通过掺和料在混凝土中的应用，改善骨料与水泥石的界面结构，改善水泥石的孔结构，提高混凝土的抗渗性。
本工程使用地泵长距离输送高性能砼，所以就要求砼必须具有比较大的流动性和保塑功能，保证施工和浇筑混凝土的密实性。而砼水胶比的降低势必导致混凝土中胶凝材料的比例变大，进而导致较高粘性。而粘性的变大则加大了砼的泵送摩擦阻力，甚至磨损泵管，并由此带来堵管。
针对其高粘性的特点，试验人员反复试验，采取了如下改善的具体措施：（1）优化配合比，降低胶凝材料总量；（2）适量引气，混凝土中含有3～5％的微气泡不仅可以增大流动性，降低粘度，而且可以提高混凝土的抗渗性和抗冻性，从而改善耐久性。（3）掺加粉煤灰，由于粉煤灰的比重仅为水泥的70％左右，等量取代水泥后，可以增加浆体含量，改善可泵性。
高性能混凝土是整个工程全部环节协调、配合共同得到的耐久的可持续发展的混凝土，不是只要有配合比就能生产的，而是由包括原材料控制、拌和物生产制备与整个施工过程来实现的。
4.2高性能砼的泵送
输送泵采用施维英BP2000型地泵，混凝土输送压力为低压56Mpa， 高压为101Mpa，高性能砼能够输送300m（泵管距离）以内距离。针对高性能砼带来的高粘度及易磨损泵管带来堵管的问题，施工人员又对地泵的操作进行改进：
1.根据现场的实际情况，最大可能地减少泵管弯头的存在，并隔一段时间更换一批磨损比较严重的皮圈、管卡。2.施工时针对每个接头进行检查，气温较高时采用湿麻袋覆盖泵管，防止因管卡接头漏气或泵管温度过高带来的堵管。3.根据搅拌站到施工现场的距离逐步增大的特点，项目部合理安排橄榄车的数量及发料时间，最大可能地合理安排泵送的各个工序，使输送的各个环节环环相扣，减少时间的浪费，保证高性能砼的和易性良好。泵送前计算泵管体积，采用同体积砂浆润洗泵管。4.泵管使用淡水清洗，由橄榄车运水至现场。清洗时采用圆柱形海绵球前套蛇皮袋的方法，确保泵管冲洗干净。
通过改进之后，泵管堵管的次数大大减少。
经验总结
1.实际操作过程中，通过不断摸索，通过提高贝雷梁的架设高度，有效避免了大潮水的冲击；2.由专业厂家用槽钢生产桁架梁，减轻梁的自重，有效提高了亮的组装效率，并且更有效地保证了桁架梁与槽钢扁担的连接。3.现场泵管最大直线距离为8跨，总长度在300米以内，8跨以上泵送困难。海上"二层平台法"泵送高性能砼方案在大唐吕四港电厂引桥工程中发挥了重要作用，取得了良好的经济效益。
参考文献
[1]田学林,王立辉.深水急流钢栈桥施工技术. 铁道建筑技术,2009.12.011
[2]张青,廉慧珍,王蓟昌.自密实高性能混凝土配合比研究与设计.建筑技术,1999年1期
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