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钢管混凝土泵送顶升混凝土施工工艺简介：

钢管混凝土泵送顶升施工工艺，是一种在高层建筑施工中常用的施工方法，主要应用于钢管混凝土结构的建造。其步骤大致如下：

1. 准备工作：首先，根据设计图纸和施工方案，选择合适的钢管和混凝土泵。钢管作为施工的骨架，混凝土泵用于输送和泵送混凝土。

2. 钢管安装：将预先制作好的钢管按照设计要求进行安装，通常采用塔吊或施工电梯等设备进行吊装，然后通过连接件将钢管固定。

3. 泵送混凝土：混凝土泵将混凝土通过管道输送到钢管内部，同时通过泵送系统将混凝土均匀地分布到钢管的各个角落。这一过程可能需要多个循环，以确保混凝土能够充满钢管并均匀压实。

4. 顶升施工：在混凝土硬化过程中，使用顶升设备逐步提升钢管，随着建筑的升高，一层层地完成结构的建造。

5. 后续工作：混凝土硬化后，进行表面处理和养护，确保混凝土的质量和强度。最后，进行内部结构的连接和装饰，形成完整的建筑物。

这种施工工艺的优点是效率高、施工精度好，能够有效控制混凝土的质量和结构的稳定性。但需要注意的是，施工过程中需要严格控制混凝土的泵送速度和压力，以防止混凝土离析或管道堵塞。

钢管混凝土泵送顶升混凝土施工工艺部分内容预览：

2、补偿收缩混凝土限制膨胀率的计算及确定：

注：a.（μ——配筋率，Es——钢筋弹性模量，ε2——限制膨胀率）；

b. 膨胀试件尺寸为100mm×100mm×300mm，中间预埋两端带钢板的Φ10mm钢筋，配筋率μ=0.007854，钢筋的弹性模量取Es≈2×105Mpa；

JC∕T 916-2014 建材工业用滑槽式固体流量计d.补偿收缩混凝土的限制膨胀率最好控制在0.02%～0.03%即预压应力为0.24～0.47Mpa。

3、混凝土的运输方案及混凝土泵的选择

方案2：根据拱座基础灌注经验，我们仍可采用串筒输送混凝土至拱座顶。由于自溜距离较长，混凝土到达拱座时部分离析，和易性差。因此我们可以在拱座顶放置一台混凝土泵，泵上方设置一个容量为2m3、带搅拌装置的贮料斗用于将溜槽溜下的混凝土拌和均匀。然后将混凝土放入泵车内泵入钢管内。

备用管道、电焊机、气割设备的作用是当堵管发生或泵不上去的时候在混凝土到达位置开孔焊接带闸阀泵管，然后连接备用管道继续压注直至管顶。备用管道用钢筋固定在拱肋上。

根据拱座施工经验，已有的搅拌站的生产能力每小时可以搅拌出15～18m3混凝土，能够满足钢管混凝土的连续压注。

输送泵的额定泵送能力应不小于灌注速率或实际混凝土供应量的2倍；输送泵的额定压力须满足最大泵送压力，即静压力和泵送压力叠加之和。输送泵的额定扬程应大于1.5倍的灌注顶面高度，本桥要求输送泵的额定扬程大于80m。

顶升压力计算：根据流体力学能量方程知ΔP＝γh＋∑p，∑p为各种压力损失总和。

γh＝2500×9.807×41≈1MPa。∑p很复杂，有待进一步计算。 综合以上因素暂时选择HBTS60－13－90拖式混凝土高压输送泵，分配阀为S形摆管阀，最大理论输出量60m3，出口处最大压力为13MPa，电机功率为90KW，数量4台，两岸各一台备用（宜昌台侧采用两台内燃泵、万州台侧采用两台电力泵）。

为进一步掌握混凝土输送系统的匹配情况及混凝土自身性能，灌注前进行模拟试验：用φ426×12㎜钢管余料对接成41m长的一段管路，内部设置四个法兰盘，法兰盘连接形式同钢拱肋节段连接方式。布设位置在万州侧边坡上放置。焊接成型的钢管利用缆索吊运输安放。钢管利用钢管脚手架竖直支立固定，并设置三向缆风绳将钢管拉住。混凝土输送泵设置在拱座上，混凝土利用溜槽输送到储料斗里，经储料斗拌和后泵入钢管。 试验要达到的目的：（1）验证混凝土的质量能否满足施工要求；（2）验证混凝土输送方案是否合理；（3）验证混凝土泵选择是否恰当，选出混凝土泵；（4）验证压注后钢管混凝土的密实性；（4）检验施工组织的效率。

（1）骨架φ426×12（20）㎜钢管内混凝土压注施工

A．出浆孔、排气孔及压注头制作

骨架合拢后在拱顶处每根钢管的顶部开一个φ125㎜的孔，外焊φ168㎜钢管（长120㎝），用δ＝12㎜钢板作加劲板，钢管竖直向上，作排气出浆孔。

为减小混凝土在钢管内流动时的空气阻力，同时在施工时观察管内混凝土的情况，沿钢管纵向每隔30m设置一个排气孔，排气孔采用φ50㎜钢管，拱肋钢管上按φ50㎜钢管内径开孔，用δ＝12㎜钢板作加劲板。当排气孔冒混凝土时，应用螺杆堵住排气孔，φ50㎜钢管上端预制内螺纹，并配制相应螺栓（或者用木塞塞紧）。

加劲板焊接骨架钢管采用周边焊，焊缝高12㎜。

下弦管压注头设在离拱脚约7.5m处的钢管侧面，详见图3，与钢管轴线呈30°～50°夹角，上弦管压注头设在离拱脚约2.5m处的钢管顶部，与轴线的角度同下弦管，压注头安装M125截止阀，出渣孔设在拱座上钢管最低点，采用M70截止阀或钢板螺栓连接封闭。

B．截止阀制作 M125截止阀自加工成栅栏阀，将2m的125㎜高压泵管一分为二，切口角度按照与主弦管相交的角度来切。然后在泵管上间隔开4个约18㎜的孔，孔开在安装后泵管的顶部。用12㎜的钢板焊接一个加固板，并焊接4个16的螺母，拧入4根16的螺栓，螺栓头部磨尖利于插入混凝土中，尾部焊接螺母拧入用。

C．加载设计及压注顺序

压注时采取多点对称压注的施工方法。先下后上，先压注φ426㎜钢管，再压注φ203㎜钢管。加载设计原则为：

设计要求：8根钢管分两次压注，第一次压注完成下弦4根钢管，第二次压注完成上弦4根钢管。而且，每次压注结束时4根钢管内的混凝土均不得初凝。根据实验室混凝土试件在标养室测定的初凝时间约为15小时，如果压注顺利的话完全能够在初凝前压注4根。

根据对称受力原则，应同时压注两根钢管。若根据受力计算可知一根钢管内填充混凝土后对拱肋未产生塑性变形，则可以先压注一根钢管，然后再压注对称的另一根钢管，即实现单根压注循环。一根钢管应采用两台泵车同时对称泵送，混凝土宜连续灌注，一气呵成。必须停歇时，最终灌注完成时间不得超过第一盘入管混凝土的初凝时间。

设计要求，第一次压注的两根钢管混凝土的强度均达到设计强度的90%以上才允许给拱肋加载，所以每次加载需要间隔一定时间后进行，间隔时间以同条件养护试件压后的强度来定。同条件养护试件制作方法：用试模制作试件后不拆除，先用黄油将接缝密封，再用钢板将顶面密封，放置在室外并禁止人员扰动也不浇水，尽量模拟实际情况。灌注φ203钢管微膨胀水泥浆在主弦管压注后再进行。一次灌注多少根φ203钢管，由监控单位进行加载计算。

临时堵塞出渣孔，用混凝土泵从两侧向拱顶压注清水，水至拱顶由出浆孔冒出后，打开拱脚处的排渣闸阀，让管内水及渣物流出，沉积在管底的渣物用勺子从出渣口伸进去一点一点掏出来，然后焊接封闭出渣孔。

人工从灌注孔灌注压注口以下的管内混凝土，用振捣棒从灌注孔插入振捣。混凝土灌至稍低于压注口位置时停止灌注。立即清理灌注孔并用钢板封闭灌注孔。灌注管的做法是：在灌注管顶部预先环焊δ＝16㎜钢板，并设置4个φ22㎜的螺栓孔，封闭钢板对应设置4个φ22㎜的螺栓孔，封闭时中间挤压橡胶皮垫密封。泵车的泵管预先与栅阀泵管拼接好。需要注意的是，在开始压注前，将截止阀螺栓拧出，并在螺栓孔中塞满黄油，再将螺栓拧入后但不穿入泵管内，以便压注后螺栓能顺利插入混凝土中。待焊缝冷却后压注少量混凝土过压注口。两边从排气孔用漏斗注入约0.5m3水泥砂浆（即将混凝土配合比中石子扣除），然后继续压注混凝土直至拱顶。水泥砂浆的目的是减小混凝土与管壁之间的摩擦力，压注过程中根据排气孔观察到的情况随时补浆。压注过程中保持慢速、均匀、对称、抵压的压注状态，通过锤击的方法了解混凝土的高程，以调整混凝土的压注速度，使两端的混凝土面高差保持在1m范围以内。混凝土接近拱顶面时，严格控制速度防止混凝土超过拱顶截面时振动而引起钢管骨架纵向失稳。混凝土到达拱顶，拱顶出浆孔有混凝土溢出且无气泡冒出时，停止泵送。关闭压注口阀门且不得漏浆，拆除输送泵接头。

a、当混凝土浇灌到钢管顶部时，可用振捣棒从出浆孔对混凝土稍作振捣。溢出的混凝土用木板制作的槽箱接住并及时清理转移。

b、泵送顶升用混凝土必须按设计要求，在混凝土坍落度测试符合要求后方可进行顶升施工。由于意外原因在现场停置时间过长，坍落度损失严重的混凝土不得用于顶升施工。坍落度的测量分别在出搅拌机口和入泵前进行。

c、本桥钢管混凝土压注过程中不需振捣，以防堵管。压注口以下部分钢管混凝土靠人工灌注，为保证此部分混凝土密实，采用插入式振捣棒插入钢管振捣。

d、顶升施工时用于润滑输送管的水泥砂浆不得替代混凝土留在钢管内，必须排出。

e、为防止混凝土回流，在压注口设置截止阀，泵送顶升时开启，结束时关闭。泵管连接必须安全可靠。为保证施工安全，磨损严重的泵管不得使用。

f、钢管开孔时割下的圆形板编号保存，混凝土灌注完成后再将其焊上。

g、泵送混凝土因故暂停时，须每隔2～3min抽动一下泵的活塞，防止混凝土假凝引起阻塞。

h、混凝土泵送过程中，随时检查控制拱轴线变化，尤其是混凝土分别到达拱跨的1/4及1/2处。

i、根据《桥涵》规范要求，输送泵的泵压不宜超过4MPa《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程 CJJ101-2004》，以免钢管被压裂。本桥钢拱肋主弦管要比泵管承压能力大的多，所以只需根据计算得出的泵压配好泵管即可。同时考虑输送泵的选择及备用几个压注口。

F．出现非正常现象的应急处理措施

a、混凝土离析、泌水：在混凝土拌制、水平运输、泵送和布料浇灌的全过程中由于操作不当，造成混凝土的匀质性被破坏则出现混凝土离析。离析的混凝土容易堵管，强度也会降低。处理措施为一是靠搅拌站的搅拌质量来保证；二是混凝土运输要用搅拌运输车；三是在泵车上设置带搅拌装置的料斗保证入泵混凝土拌和均匀，若混凝土骨料分离比较严重，料斗内灰浆明显不足时，应将分离的骨料清除或另加砂浆或将此部分混凝土弃掉不用；四是泵送尽可能连续。

b、泵管堵管处理：在出现堵管征兆时，应及时采取措施，可有效防止堵管。在正常情况下，泵送油压最高值不会达到设定压力。若泵送油压很快达到设定压力，正常泵送循环自动停止，主油路溢流阀发出溢流的响声，就表明发生了堵塞。此时可频繁地进行反泵操作，将管道混凝土吸回一部分到料斗里，通常可排除堵管。若不行，说明已堵牢。此时，在一边进行正泵——反泵操作，一边让其他人员沿着输送管路寻找堵塞部位，一般从泵的出口开始，未堵塞的部位会剧烈振动，而堵塞部位之后的管路是静止的，还可以用木锤敲打判断。用木锤敲打堵塞部位有时可以使堵塞的骨料瓦解而恢复通畅，但不准用铁锤等砸损管道。若敲打无效，可将堵塞段管件拆下，清除混凝土后再装回去，即可继续泵送。

骨架钢管堵塞处理：堵管的原因可能是管道润滑不足，摩擦阻力太大造成，或者是由于停歇时间太长，混凝土水分倒流造成失水严重形成堵管。本桥可能出现堵塞的位置应该在法兰盘。此时可用木锤判断堵管位置《1000kV变电站设计规范 GB 50697-2011》，在堵管上部约0.5m处现开压注口，并立即焊接带截止阀压注管，将备用管道接上继续压注。同时，为节约时间，计划预先在第3节段的拱脚位置开压注口并焊接泵管备用。

c、压注过程中出现线形变化的处理：压注前要模拟压注进行钢拱肋受力计算。压注过程中对钢拱肋的应力应变随时检测并进行数据分析。本桥钢拱肋设计刚度够大，但可能会由于压注速度过快出现振动引起失稳破坏或者两岸压注进度控制不均出现拱肋受力不均引起线形变化，此时一方面要控制保持合理的压注速度，另一方面控制两岸均衡加载，还可以预先准备一些配重，当拱顶拱起超出允许值时，可立即停止压注并在拱顶位置加配重以实现平衡确保线形。