專利名稱：一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁建筑的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種涉及城市軌道交通系統(tǒng)適用于跨座式單軌的預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁。
背景技術(shù)：
目前跨座式單軌交通系統(tǒng)是城市軌道交通的重要形式之一，其特點是車輛直接騎跨在單片PC軌道梁上(如圖1所示)，具有造價低、占地省、運輸能力較大、環(huán)境保護(hù)較好、線路縱坡較大、曲線半徑較小、車站布置靈活以及與地形適應(yīng)能力強等優(yōu)點，國外一些大中城市已采用跨座式單軌交通系統(tǒng)，如日本的東京、大阪等城市，我國重慶亦正在修建跨座式單軌交通系統(tǒng)，預(yù)計2005年建成通車。
單軌交通系統(tǒng)所采用的PC軌道梁為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，具有以下特點(如圖2所示)具有承重結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向的雙重功能，車輛5騎跨在單片PC梁4上行走，因此梁體既要承重，又要導(dǎo)向；由于車輛的限制，軌道梁的橫向尺寸較小，僅為850mm；梁的制作精度要高，由于車輛卡在橋梁上行走，即是橋跨，又是軌道，因此梁體的外形尺寸要求很高，梁與梁的連接也要求極其平順；對后期長期變形要求很高，混凝土收縮和徐變會引起不斷增長的上拱，要嚴(yán)格控制其上拱變形，以保證在整個運營期限內(nèi)的線形要求。目前的單跨簡支PC軌道梁主要性能指標(biāo)梁高1500mm，梁寬850mm；跨度范圍為19m～24m；混凝土采用C60高流動性混凝土。
對于城市軌道交通的高架結(jié)構(gòu)，需要跨越地面道路和橋梁等構(gòu)筑物。對于跨度大于24m的軌道梁，簡支PC軌道梁不再適用，馬來西亞的跨座式單軌交通系統(tǒng)采用了三跨連續(xù)軌道梁。對于連續(xù)軌道梁，其建筑高度較大，受力和施工工藝較為復(fù)雜，而且在施工中對地面交通有一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的適用于跨座式單軌交通的預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁，它主要包括鋼梁以及包裹著鋼梁的混凝土，其特征在于鋼梁的斷面為整體式的箱型或分離式的工字型，鋼梁上焊接若干的剪力鍵，鋼梁外包一期混凝土和二期混凝土。
一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的制作方法，其特征在于所述混凝土軌道梁的制作方法包括以下步驟鋼梁的制作、鋼梁預(yù)壓、澆筑一期混凝土、釋放預(yù)彎力和澆筑二期混凝土共五步驟。
本發(fā)明由于在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，因而除了保留原有的長處之外，還具有更大的跨越能力、建筑高度低和施工方便等優(yōu)點。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)所筑的跨座式單軌交通示意2為現(xiàn)有技術(shù)PC軌道梁構(gòu)造示意3為本發(fā)明一預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁整體式和分離式鋼梁斷面的構(gòu)造示意4為本發(fā)明一預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的施工流程示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明主要包括鋼梁以及包裹著鋼梁的混凝土，其特征在于鋼梁1的斷面為整體式的箱型或分離式的工字型，鋼梁上焊接若干的剪力鍵，鋼梁外包一期混凝土2和二期混凝土3。對于跨度較小的軌道梁，可以采用分離式鋼梁，以降低鋼材用量；對于跨度較大的軌道梁，由于需要較大的預(yù)彎力，宜采用整體式鋼梁；對于25m～40m跨徑，采用梁高為1500mm的單跨簡支梁。
一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的制作方法，其特征在于所述混凝土軌道梁的制作方法包括以下步驟a、鋼梁的制作，根據(jù)設(shè)計要求焊接工字型或箱型鋼梁，對鋼梁進(jìn)行加熱，按照設(shè)計線形要求形成預(yù)彎鋼梁；b、鋼梁預(yù)壓，施加預(yù)彎力，將預(yù)彎鋼梁安裝在反力架上，在受壓處設(shè)置足夠的橫向支撐，避免鋼梁側(cè)向失穩(wěn)；重復(fù)施加和卸除預(yù)彎力，直至相鄰兩次加載的變形基本相同為止，以便消除塑性變形，施加預(yù)彎力，將預(yù)彎鋼梁壓平；c、澆筑一期混凝土，綁扎底板普通鋼筋，支模，澆筑一期混凝土；d、釋放預(yù)彎力，反彈待一期混凝土達(dá)到設(shè)計強度80％以上時，卸除預(yù)彎力，鋼梁反彈，一期混凝土獲得預(yù)應(yīng)力；e、澆筑二期混凝土綁扎腹板鋼筋，支模，澆筑二期混凝土，形成預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁。
根據(jù)預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的受力性能和施工特點，材料選取原則如下①為了獲得較高的預(yù)彎力以及疲勞性能的要求，一般選用強度高、延性好的鋼材，比如16Mnq；為了使鋼梁與混凝土可靠粘接，需要在鋼梁上焊接一定數(shù)量的剪力鍵，以保證二者共同工作；鋼梁的鋼板厚度由具體跨度、強度的需要計算確定。
②在卸除預(yù)彎力的反彈階段，一期混凝土將承受較大的壓應(yīng)力，一期混凝土的標(biāo)號不得低于50#，一般宜選用60#混凝土。
③二期混凝土沒有預(yù)壓應(yīng)力，綜合考慮其耐久性，不得低于40#混凝土。
④混凝土的收縮和除變會引起截面上應(yīng)力重新分布，會造成期混凝土較大的預(yù)應(yīng)力損失，因此盡量選用收縮和除變羅小的混凝土配合比，施工中嚴(yán)格控制水灰比，減少混凝土收縮和除變引起的預(yù)應(yīng)力損失。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁，它主要包括鋼梁以及包裹著鋼梁的混凝土，其特征在于鋼梁的斷面為整體式的箱型或分離式的工字型，鋼梁上焊接若干的剪力鍵，鋼梁外包一期混凝土和二期混凝土。
2.按權(quán)利要求1所述的一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁，其特征在于鋼梁應(yīng)選用強度高、延性好的鋼材(如16Mnq)，一期混凝土的標(biāo)號應(yīng)高于50#混凝土，二期混凝土不得低于40#混凝土。
3.一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的制作方法，其特征在于所述混凝土軌道梁的制作方法包括以下步驟鋼梁的制作、鋼梁預(yù)壓、澆筑一期混凝土、釋放預(yù)彎力和澆筑二期混凝土共五步驟。
4.一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁的制作方法，其特征在于所述混凝土軌道梁的制作方法包括以下步驟a、鋼梁的制作，根據(jù)設(shè)計要求焊接工字型或箱型鋼梁，對鋼梁進(jìn)行加熱，按照設(shè)計線形要求形成預(yù)彎鋼梁；b、鋼梁預(yù)壓，施加預(yù)彎力，將預(yù)彎鋼梁安裝在反力架上，在受壓處設(shè)置足夠的橫向支撐，避免鋼梁側(cè)向失穩(wěn)；重復(fù)施加和卸除預(yù)彎力，直至相鄰兩次加載的變形基本相同為止，以便消除塑性變形，施加預(yù)彎力，將預(yù)彎鋼梁壓平；c、澆筑一期混凝土，綁扎底板普通鋼筋，支模，澆筑一期混凝土；d、釋放預(yù)彎力，反彈待一期混凝土達(dá)到設(shè)計強度80％以上時，卸除預(yù)彎力，鋼梁反彈，一期混凝土獲得預(yù)應(yīng)力；e、澆筑二期混凝土綁扎腹板鋼筋，支模，澆筑二期混凝土，形成預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預(yù)彎預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁，其特征為鋼梁的斷面為整體式的箱型或分離式的工字型，鋼梁上焊接若干的剪力鍵，鋼梁外包一期混凝土和二期混凝土。具有比現(xiàn)有技術(shù)更大的跨越能力、建筑高度低和施工方便等優(yōu)點，并具有良好的疲勞和抗震性能。
文檔編號E04C3/293GK1730818SQ20051002839
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者任廷柱, 馬骉 申請人:上海市政工程設(shè)計研究院