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鋼結構橋V形墩自密實微膨脹混凝土壓注施工技術

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中國建筑一局（集團）有限公司科技創效推廣應用技術名錄
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（一五零）鋼結構橋V形墩自密實微膨脹混凝土壓注施工技術
1. 技術背景
成都東部新區絳溪四線絳溪河大橋鋼結構墩柱設計外形為“V”形且異常纖細，斜腿水平投影長
為21m，高為11m，不規則箱型截面高為700~1200mm，寬為1400~2000mm，箱室中設有不等距橫隔板、
加勁肋加勁，內灌混凝土握裹剪力釘后與鋼結構V 墩共同受力，為攻克在該含有縱橫加勁肋的狹小
V 墩箱室內灌注混凝土且確保其密實度的難題，通過采用自密實微膨脹混凝土，在V 墩墩身開口由
輸送泵分段從下到上壓注混凝土完成施工，由此總結形成了鋼結構橋狹小空間墩腔自密實微膨脹混
凝土施工技術
絳溪河大橋施工圖紙設計文件下發后，技術部門對重難點部位進行了梳理，其中主橋V 墩狹小
空間腔體內需灌注混凝土，而狹小空間腔體內有較多的加勁肋板易對混凝土填充后的密實度實施質
量提出較大的挑戰，各技術人員聯合其他施工單位技術人員進行多次討論并咨詢了設計專家和混凝
土施工攪拌站相關技術人員，發現由上至下進行混凝土灌注難以實現V 墩腔體內混凝土的充盈效果，
后期將會進行返工或重復工作，造成實體質量和經濟上的浪費，經考察借鑒同為鋼結構的鋼拱橋腔
內混凝土灌注技術，研究后發現在V 墩墩身開口由輸送泵分段從下到上壓注混凝土能夠帶來良好的
經濟效益和社會效益。
2. 技術簡介
采用自密實微膨脹高流動性泵送混凝土，利用鋼材可焊接性和可切割性特點，通過在墩身下段
開孔安裝注漿管和泵管由下至上分段壓注混凝土，最終完成鋼結構橋狹小空間墩腔自密實微膨脹混
凝土施工。
3. 適用范圍
本技術適用于在鋼結構橋墩狹小空間內進行灌注混凝土施工。
4. 施工工藝流程及操作要點
4.1. 施工工藝流程
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測量定位
墩身開孔
泵管試泵
安裝注漿管及止逆閥
分段泵送混凝土
切除注漿管
混凝土養護
混凝土檢測
圖4.1 施工工藝流程圖
4.2. 施工操作要點
4.2.1. 測量定位
根據V 形墩箱室形狀及箱室內加勁肋的分布情況分段確定混凝土泵送入口的位置，通過結合
設計圖紙和對比現場實體結構的高度確保開孔位置位于箱室內相鄰加勁肋之間，孔位在V 形墩表
面的位置需按分段情況設置在單個混凝土澆筑段的下方，開孔定位需在后廠加工完成?？孜辉O置
示意如圖4.2.1 所示：
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圖4.2.1 孔位設置示意圖
4.2.2 墩身開孔
1 墩身開孔預先在加工廠開孔，開孔設備采用等離子火焰切割機。
2 開孔直徑大小為125mm，形狀為正圓形，孔內壁適當傾斜，以便注漿管固定和焊接。
3 根據混凝土分段澆筑情況在V 形墩每側均開設3 個壓漿孔，其中下墩柱段底部1 個，兩端
斜腿距根部約80cm 處各1 個，下墩柱段與斜腿間的轉換平臺處開設同直徑氣孔以進行下墩柱段混
凝土排氣及轉換平臺混凝土澆筑。
4 開孔時注意內壁總體向上傾斜，以減少混凝土進入V 形墩箱體內直接沖擊內壁增大混凝土
向上的頂升力。
4.2.3 安裝注漿管及止逆閥
1 在墩身開孔的位置安裝Φ115×10×700mm 鋼管作為壓漿管，壓漿管安裝完畢后需進行焊接
與墩身開孔孔壁緊密連接。
2 注漿管與泵送管間設置止逆閥連接，注漿管端采用焊接，泵送管端采用箍帽連接。
3 各金屬管口連接處進行補焊確保無氣孔露出。
4 為了防止在混凝土泵送頂升澆筑過程中閘板縫漏氣，止逆閥連接口處需用黃油涂縫，或者
加密封圈墊在閘板縫內。
5 依照上述方式，分別完成單個V 形墩兩側6 處注漿管及止逆閥的安裝，施工示意圖如圖4.2.2
所示。
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圖4.2.2 注漿管及止逆閥安裝施工示意圖
4.2.4 泵管試泵
1 混凝土泵送系統安裝完畢后在開展混凝土壓注施工前需進行調試，并采用清水試泵，檢查
是否漏焊和排氣孔能否正常排氣和冒漿。
2 試泵清水需完全注滿腔體達到模擬后期混凝土澆筑的情況，同時清洗V 形墩腔室，以增強
混凝土與腔室內栓釘的握裹性能。
4.2.5 分段泵送混凝土
1 自密實微膨脹混凝土需具備足夠的坍落度和擴展度，且滿足混凝土的強度及可泵性能。
2 計算好各段混凝土的預計方量，確?；炷翂鹤⒐ぷ鞒掷m不斷，盡可能一次性完成。
3 混凝土泵送采用兩套設備同時施工，以保證V 形墩下墩柱段橫橋向、斜腿段縱橋向左右兩
側同時進行混凝土頂升。
4 泵車型號為HBT80C，其泵送能力45m3/h，最大泵送壓力16Mpa，最大輸送水平距離為700m，
垂直高度為150m；為保證混凝土壓注一次成功，現場額外備用1 臺柴油地泵，以防止意外機械事
故的發生。
5 開始泵送時，泵機應處于低速壓注狀態，并注意觀察泵的壓力和各種部件工作情況，待壓
注順利后方可提高壓注速度。
6 壓注混凝土時,料斗應裝滿混凝土，在混凝土壓注過程中,如吸入空氣，應立即反泵，將混
凝土抽回到料斗內，待除去空氣后改為正轉。
7 泵送混凝土的壓注頂升應連續進行，盡量避免停泵，當混凝土供應不足時，宜降低壓注速
度，以免中斷。
8 當混凝土壓注困難時，泵壓升高，管路產生震動時，不可以勉強壓注，應對管路進行檢查，
并放慢壓注速度或使泵反轉，以防堵塞。
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9 壓注混凝土時，料斗應裝滿混凝土，在混凝土壓注過程中,如吸入空氣，應立即反泵，將混
凝土抽回到料斗內，待除去空氣后改為正轉。
10 當輸送泵被堵塞時，可以木槌敲擊管路，找出堵塞管段，關閉止逆閥，待混凝土泵卸壓后
拆卸堵管管段，取出堵管混凝土雜物，并檢查其余管道無堵塞后才可接管。重新壓注混凝土時，
應打開止逆閥再行泵送。
11 泵送過程中隨時觀察泵送壓力，發現泵送困難不能很快處理時及時換用備用接頭。
12 混凝土壓注過程中需安排專人檢查氣孔通氣情況并時刻關注混凝土是否冒漿，當頂部氣孔
冒漿后應及時停止混凝土壓注，墩身掛染的水泥漿需采用高壓水槍及時沖洗干凈。
13 下墩柱段的混凝土壓注書順序示意圖如圖4.2.3 所示：
圖4.2.3 下墩柱段混凝土壓注順序示意圖
4.2.6 切除注漿管
1 待混凝土初凝時切除注漿管焊口，取出管頭，同時處理打磨好管孔壁面。
2 采用同材質鋼板補充焊接注漿孔，做好焊面坡口處理。
4.2.7 混凝土養護
1 混凝土壓注施工完畢后需及時封堵裸露面，注意不得擾動逐步初凝和終凝的混凝土。
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2 由于混凝土的水化熱是在封閉空間中產生，混凝土可始終保持濕潤狀態，形成持久的保溫
保濕系統，故不再開展其余的養護措施。
4.2.8 混凝土檢測
1 混凝土需檢測標養試塊的抗壓、抗折和抗拉強度。
2 達到600℃天后采用超聲波無損檢測的方式檢測混凝土的密實性，對未密實的部位采用鉆孔
壓漿補強。
5. 材料與設備（參考廠家）
5.1 材料
主要材料見表6.1。
表5.1 主要材料表
序號材料名稱型號技術指標用途
1 水/ / 試泵
2 柴油0# / 柴油泵
3 水泥P.O42.5R P.O42.5R
拌制自密實微膨
脹混凝土
4 粉煤灰二級二級
5 機制砂/ 中砂
6 碎石5～16mm /
7 碎石16~26.5mm /
8 膨脹劑/ 高效膨脹劑
9 外加劑/ 聚羧酸高效堿水劑
5.2 設備
主要機械設備見表6.2。
表5.2 主要機械設備表
序
號
名稱規格型號技術指標用途
1 高壓柴油泵HBT80C 45m3/h 泵送混凝土
2 混凝土罐車/ 7m3 運輸混凝土
3 電焊、氧焊切割設備530×280×485mm LGK-63MA 現場開洞、封洞用
4 直臂式高空作業平臺ZT30J 19.78m 人員操作平臺
5 高壓水槍KR50 22L/min 沖洗泥漿
6 對講機122*56*36mm 3.8v 施工聯絡
7 榔頭STHT51390-8-23 158g 敲擊鋼管
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8 泵管A 125mm 壓注泵送混凝土
9 壓漿管7mm 125mm 壓注泵送混凝土
10 止逆閥HC41X-16/10 125mm 防止混凝土回流
11 商品混凝土攪拌站HZS90 90m³/h 同時拌和或備用
6. 效益計算分析
通過對是否由下至上壓注混凝土的方式進行分析，按40 天完工計，按照作業人員單人（作業
人員數量為10 人）工資300 元每工日計，按現場機械設備（包括運輸、舉升設備）2000 元每工
日計，按預計打孔數量200 元每個計，則可產生的經濟效益對比分析如表10.1 所示。
表6.1 經濟效益對比分析表
效益形式施工方法
人工總數
（人）
打孔
（個）
機械
（臺班）
備注
直接效益
由下至上壓注施工400 24 40 直接效益計提前完工產生的
由上至下灌注施工 400 0 40 工期效益
間接效益
由下至上壓注施工20 0 2 間接效益計返工需多出的人
由上至下灌注施工 100 64 10 工、打孔、機械成本
節約成本：（400+100）*300-（400+20）*300+64*200-24*200+（40+10）*2000-（40+2）*2000=48000 元
通過對比分析可得出采用由下至上壓注施工的施工工序，避免了返工情況的發生，預計可以
產生4.8 萬元的經濟效益。
7. 應用實例（典型照片）
1.注漿管橡膠圈2.注漿管止逆閥
3.止逆閥安裝Ⅰ 4.止逆閥安裝Ⅱ
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5.高壓柴油泵泵壓設備6.混凝土澆筑Ⅰ
7.混凝土澆筑Ⅱ 8.混凝土澆筑Ⅲ
9.混凝土澆筑Ⅳ 10.止逆閥關閉
8. 技術咨詢服務單位聯系方式
技術提供單位中建一局總承包公司
主要完成人張弛宇、任翔、孫冬雪、蔣顥、王崇振
技術咨詢聯系人張馳宇聯系電話18030792717

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