大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土顶升灌注工艺试验

主拱管内混凝土顶升灌注是钢管混凝土拱桥建设的关键工序和技术难点,大跨钢管混凝土拱桥的管内混凝土方量大、强度高、泵送距离远、灌注时间长,容易出现堵管、爆管现象,国内已有多座桥梁发生该类事故.为降低主拱管内混凝土灌注施工风险,开展了大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土顶升灌注工艺试验研究,探讨了管内混凝土顶升灌注施工过程对混凝土坍落度、扩展度、塑性黏度、运动模式和泵送压力的影响规律.结果表明:管内混凝土经历高压泵送过程后,其坍落度、扩展度和塑性黏度有所降低,对抗压强度影响不明显;在高泵压条件下,混凝土含气量增加,在泵送过程结束时,混凝土含气量降低;混凝土在大直径主拱钢管和小直径泵管内的运动模式存在明显差异,前者运动速度极慢,以管内混凝土自身剪切运动为主,后者运动速度较快,以活塞式整体推移运动为主;管内混凝土运动模式差异导致泵送压力计算方法不同,大直径主拱钢管内混凝土泵送压力以克服重力做功为主,小直径泵管内混凝土的泵送压力以克服管壁摩阻力和自身剪切力为主.通过试验提出了小直径泵管和大直径主拱钢管的管内混凝土泵送压力计算方法,并通过工程实例验证了此方法的适用性.