拱架桥自密实混凝土

发布时间：2025-07-18

拱桥(一般是指采用拱桥现场作业的拱桥，如满堂支架法、少支架法或无支架法现场作业的拱桥)浇筑混凝土时，如采用自夯实混凝土（Self-Compacting Concrete, SCC），它能显著提高当场工作效率，确保混凝土的夯实性，尤其适用于构造繁琐或钢筋集中的地域。拱桥自夯实混凝土的关键技术要点及现场作业方式：
1、拱架桥自夯实混凝土的适用性
构造特征匹配
拱桥拱肋、横撑、立柱等构件易患厚壁或异形结构，传统混凝土必须振捣，容易因空间狭小而振捣不完善。自夯实混凝土依靠自身的流通密实，不用振捣，完全融入拱桥繁杂的几何结构。
拱桥现场作业时，拱肋一般按段浇筑，自夯实混凝土能降低按段连接处的现场作业难度，避免冷缝或蜂窝麻面。
现场作业的优势
缩短工期：无振捣设备，降低人工干预时长，加速拱周转速度。
减少风险：拱桥现场作业多在高处或水上开展，自夯实混凝土降低振捣工作，减少人员高空作业风险。
保质保量：髙压实性混凝土可减少拱肋内部孔隙和缺点，提升桥梁的连续性和承载力。
二、拱桥自夯实混凝土配合比设计
1. 特性要求
流通性：坍落拓展≥650mm，T500时间3~8s，确保混凝土能通过钢筋空隙，密实狭小的空间。
抗离析性：依据VSI指数（视觉特点保持指数）≤1.0或筛选法控制粗骨料沉降，避免混凝土分层。
早期强度：拱桥应尽早产生拱圈载重系统，抗压强度28天≥必要时添加早强剂(如盐酸性物质钠)或使用C50及以上高韧性混凝土。
低收缩:添加膨胀剂(如氧化镁)或纤维(如聚丙烯纤维)，降低收缩缝隙，融进拱桥的不断变型规定。
2. 典型配合比(参照)
成品材料   需要量（kg/m³）作用说明
水泥（P·O52.5）450~500   高耐磨，降低维护周期
煤灰（Ⅰ级）80~120   提升流动性，减少水胶比
硅灰   30~50   提升夯实度，提升防渗水准
700~7500细骨料(中砂)砂率42%~45%，控制颗粒级配2.6~3.0
粗骨料(5~10mm)800~900   小粒度提升流动性，减少堵管风险
减水剂(聚羧酸性物质)10~15   增塑减水，控制塌落度损害
增粘剂(纤维素醚)0.3~0.8)避免泌水，提高粘结力
水   150~170   水胶比≤0.32，保证延续性
三、拱桥自夯实混凝土现场作业工艺
1. 拱架安装和验收
拱架设计：依据拱桥的跨距和荷载，挑选全支架、贝雷梁或钢管混凝土拱架，确保拱架的刚度和特点维护。
预压实验:将砂袋或水箱堆放在拱架上开展预压，去除非弹性变形，测量弹性变形量，为混凝土浇筑拱架预抬值。
模板安装:采用订制钢模板或竹胶板，模版连接处黏贴双面胶，避免跑浆；针对异形结构(如拱顶曲线段)，用软模版或泡沫板封闭间隙。
2. 自夯实混凝土浇筑
浇制顺序：对称浇筑：从拱脚向拱顶对称促进，避免一侧荷载太大导致拱架偏差。
分层浇筑：各层深层≤500mm，针对厚壁拱肋(如深层拱肋)≤300mm)，可一次浇至顶端。
按段浇筑：如拱肋按段现场作业，连接处应凿毛并喷撒接触面剂，保证新旧混凝土粘结牢固。
浇制方法：泵送方式：采用高压混凝土泵（如车载泵或固定泵），依据软管将混凝土传至拱顶。泵管出口与浇筑面的安全距离≤2m，避免混凝土离析。
流槽法:低高度拱架桥(如跨径拱架桥)≤可采取流槽引导混凝土流动，减少泵送阻力。
吊斗法：无泵送条件时，用吊斗将混凝土吊到拱顶，通过人工或机械帮助布料。
浇制速度控制：
持续浇筑，避免间歇时间超出混凝土初凝时间(一般)≤90分钟）。
通过调节泵送压力或流槽坡度，操纵混凝土下落速度（≤1.5m/s），避免冲击造成钢筋移动或模版变型。
3. 表面解决和维护
表面修补：混凝土结束前（浇筑后2~4钟头），用木刮板或震动抹平机擦洗表面，消除气泡和浮浆。
对拱顶等易存水部位，做成1%~2%的排水坡度，避免存水侵蚀毁坏。
保养策略：镀层保养：浇筑后马上涂塑料膜或土工布，维持表面潮湿。
喷撒保养:每日喷撒3~5次暴露在外的拱肋表面，不断保养≥14天。
热保养：工作温度＞30℃时，采用蓄水保养或喷撒保护膜，避免水份蒸发太快。
低温保养：当工作温度：当工作温度：当工作温度：当工作温度＜5℃时，擦抹保温成品材料(如岩棉被)并通入蒸气，维持混凝土内部温度≥5℃。
四、质量控制与检验
1. 过程监控
流通查验：每车混凝土进场时查验坍落膨胀度和T500时间，不符合规定者回绝。
浇筑监管：选用超音波探测仪或铺装振弦感应器，实时监测混凝土的密实性与夯实性。
温度测量：在混凝土内铺装温度感应器，控制里外温差≤25℃，避免开裂。
拱变形监测：依据全站仪或激光测距仪检验拱节点下沉，保证现场作业。
2. 成品验收
表面查验：表面工整，无蜂窝麻面、裂痕或色差，拱肋曲线光洁，无凹痕或包装。
强度查验：按规范保存试块（标准养护28天），选用回弹法或钻芯法抽检拱肋的实际强度。
粘接强度检验:按段浇筑的拱肋，依据拉拔试验检验新旧混凝土的粘接强度(应)≥1.5MPa）。
碳化深度检验：用酚酞试剂检验混凝土碳化深度，保证持续性符合规定。
五、常见问题及
难点   原因
砼离析   减水剂过多或砂率太低   调节配合比，提升煤灰或增粘剂的需要
拱肋表面浮浆太多   浇筑速度过快或模版吸水性差   缓解浇筑速度，模版内壁喷雾施工脱膜剂
弧形变型超限   混凝土浇筑荷载过大或拱刚度不足   分层对称浇筑，提升拱临时支撑
部分夯实性不足   钢筋密集区混凝土流动遇阻   采用小粒度石或部分插捣帮助密实
前期开裂   过多关闭或温度应力   添加膨胀剂或纤维，控制维护温度
六、工程案例参照
大跨径钢管混凝土拱桥：
依据分层对称浇筑和实时变形监测，采用C60自夯实混凝土泵浇筑拱肋，成功将拱架下沉量保持在10mm之内。
检测结果显示：28天抗压强度做到68MPa，拱肋表面无裂纹，与钢管粘接优良。
中承式拱架桥加固:
对原拱肋开展外包自夯实混凝土加固，选用吊斗法按段浇筑，表面擦抹土工布保养21天。
加固后拱肋承载力提升40%，达到新的交通荷载规定。