一種簡支箱梁的製造方法

《一種簡支箱梁的製造方法》是中鐵工程設計諮詢集團有限公司於2008年4月17日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN101260644B，專利公布日：2010年8月11日，發明人：鄧運清、徐升橋、候建軍、田楊、劉玉亮、陳萬龍、王文利、常喆。

《一種簡支箱梁的製造方法》公開了一種簡支箱梁，包括頂板、左右腹板及底板，所述箱梁的截面為所述左右腹板採用斜腹板、大倒角的單箱單室截面。《一種簡支箱梁的製造方法》的簡支箱梁受力簡單、明確，形式簡潔，外形美觀。單箱單室整孔簡支箱梁為閉口截面，能夠提供高速行車所需要的較大的抗彎和抗扭剛度，耐久性好。全預應力結構，運營荷載作用下，梁體始終處於受壓狀態，建成後的橋樑養護工作量小。採用整孔預製工藝，與2008年的澆梁相比，可以縮短施工工期，減少臨時支撐費用。斷面設計充分考慮採用整體液壓內模和帶模張拉工藝，施工環節程式化，有利於提高工效和保證質量。

2014年3月29日，《一種簡支箱梁的製造方法》獲得第十三屆中國專利獎優秀獎。

（概述圖片來源：《一種簡支箱梁的製造方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種簡支箱梁的製造方法
• 公告號：CN101260644B
• 申請日：2008年4月17日
• 授權日：2010年8月11日
• 申請人：中鐵工程設計諮詢集團有限公司
• 類別：發明專利
• 地址：北京市朝陽區朝外大街227號
• 發明人：鄧運清、徐升橋、候建軍、田楊、劉玉亮、陳萬龍、王文利、常喆
• 代理人：練光東
• 代理機構：北京路浩智慧財產權代理有限公司
• 申請號：200810104232.6
• Int.CI.：E01D2/04(2006.01)I; B28B23/06(2006.01)I; E01D101/28(2006.01)N

專利背景

後張法預應力混凝土簡支箱梁在中國套用較為廣泛，在既有線鐵路上大量採用的是分片式簡支T梁，設計行車速度200千米/時以下。時速250千米以上的客運專線鐵路具有速度快，對線路軌道平順性、線下基礎設施要求高的特點，對於橋樑結構的設計就不能僅局限於靜力設計，必須綜合考慮機車車輛、線路、橋樑的共同作用，根據機車車輛的安全性與乘座舒適性指標、橋樑動力回響限制來控制橋樑的豎向、橫向剛度限值，進行動力設計。

發明內容

專利目的

《一種簡支箱梁的製造方法》的目的是提供一種具有整體性好，豎、橫向剛度大，抗扭性能高，結構耐久性能好等特點的簡支箱梁的製造方法。

技術方案

《一種簡支箱梁的製造方法》的技術方案提供一種簡支箱梁的製造方法，該簡支箱梁包括頂板、左右腹板及底板，所述箱梁的截面為所述左右腹板採用斜腹板、大倒角的單箱單室截面；

其中，所述左右腹板的斜度在1:10～1:3之間；所述頂板與所述左右腹板交接處的外倒角半徑為200～1500毫米，所述頂板與所述左右腹板交接處的內倒角設定垂向倒角，所述左右腹板與所述底板相交處的下倒角半徑為100～300毫米；

其中，所述簡支箱梁跨中截面頂板、底板厚度250～300毫米，所述左右腹板厚度350～500毫米；所述簡支箱梁端截面頂板、底板厚度500～700毫米，所述左右腹板厚度800～1100毫米；

其中，所述左右腹板中設定有腹板預應力筋，所述腹板預應力筋的中間部分設定在所述腹板的底部，所述腹板預應力筋在所述中間部分水平段兩端開始彎起，沿所述腹板彎起至梁的兩端；所述底板中設定有底板預應力筋；

其中，所述腹板預應力筋的中間水平段和兩端彎起段長度不同，腹板預應力筋彎起後均勻錨固於所述左右腹板的梁端；

其中，所述腹板預應力筋彎起段彎起的角度為4～12°；

其中，所述腹板預應力筋設定為單排管道或雙排管道；

其中，所述腹板預應力筋設定為雙排管道時，每束預應力筋根數採用7-7φ5～13-7φ5，其中，φ5指直徑為5毫米的鋼絲，7φ5指由7根φ5鋼絲捻制的標準型鋼絞線，7-7φ5表示7根7φ5的鋼絞線，13-7φ5表示13根7φ5的鋼絞線；

其中，所述腹板預應力筋設定為單排管道時，每束預應力筋根數採用12-7φ5～27-7φ5，其中，φ5指直徑為5毫米的鋼絲，7φ5指由7根φ5鋼絲捻制的標準型鋼絞線，12-7φ5表示12根7φ5的鋼絞線，27-7φ5表示27根7φ5的鋼絞線，包括以下步驟：在台座上安裝外模板，將已綁紮好的鋼筋骨架移運至模型內，並安裝內模及端模；在所述台座上一次澆築混凝土，梁體混凝土一次澆築完成；在梁體混凝土澆築完成後進行蒸汽養護或自然養護，脫模及預加應力時間根據梁體混凝土強度增長情況確定；施加預應力，預施應力採用三階段張拉方式，三階段張拉包括預張拉、初張拉、終張拉三個階段，預張拉在內模鬆開後即帶模張拉，初張拉後梁體即可承受自重；施加預應力後，整體提升或橫移至存梁台座，所述簡支箱梁的吊裝採用頂板設定吊裝孔的方式，每端設定4個吊點，靠近腹板設定，梁體吊裝採用在橋面板設定吊裝孔的方式。

改善效果

上述技術方案僅是《一種簡支箱梁的製造方法》的一個優選技術方案，具有如下優點：簡支箱梁的截面形式採用單箱單室截面，截面形式簡潔、受力明確，施工操作空間大。梁端隔牆採用漸變形式，便於自動化內模的實現，脫模速度快，養護維修方便。預應力筋採用底、腹板分別配筋方案。雙排管道布置方法，採用較小噸位張拉體系，管道布置靈活，施工機具選擇操作方便。單排管道布置方法，採用大噸位錨具，最佳化預應力管道布置空間，減少管道數量，減少管道空洞效應，節省底、腹板工程數量；簡化張拉、壓漿、封錨各道工序。製造方法採用整孔預製架設的方法，預施應力採用三階段張拉方式，預張拉在內模鬆開後即帶模張拉，有效避免早期收縮裂紋的產生。梁體吊裝採用在橋面板設定吊裝孔的方式，節省吊具預埋件，降低工程造價。安裝操作在箱內進行，施工安全、便利。

附圖說明

圖1是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的1/2預應力筋縱向布置示意圖；

圖2是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的1/4預應力筋縱向布置示意圖；

圖3是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的雙排管道預應力筋橫向布置示意圖；

圖4是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的單排管道預應力筋橫向布置示意圖。

其中，L1：頂板；L21、L22：左右腹板；L23、L24：左右腹板預應力筋；L3：底板；L31：底板跨中預應力筋；L32：底板端部錨具。

技術領域

《一種簡支箱梁的製造方法》涉及橋樑領域，特別是涉及一種簡支箱梁的製造方法。

權利要求

《一種簡支箱梁的製造方法》的簡支箱梁包括頂板、左右腹板及底板，所述箱梁的截面為所述左右腹板採用斜腹板、大倒角的單箱單室截面；所述左右腹板中設定有腹板預應力筋，所述腹板預應力筋的中間部分設定在所述腹板的底部，所述腹板預應力筋在所述中間部分水平段兩端開始彎起，沿所述腹板彎起至梁的兩端；所述底板中設定有底板預應力筋；所述腹板預應力筋設定為單排管道或雙排管道；所述腹板預應力筋設定為雙排管道時，每束預應力筋根數採用7-7φ5～13-7φ5，其中，φ5指直徑為5毫米的鋼絲，7φ5指由7根φ5鋼絲捻制的標準型鋼絞線，7-7φ5表示7根7φ5的鋼絞線，13-7φ5表示13根7φ5的鋼絞線；所述腹板預應力筋設定為單排管道時，每束預應力筋根數採用12-7φ5～27-7φ5，其中，φ5指直徑為5毫米的鋼絲，7φ5指由7根φ5鋼絲捻制的標準型鋼絞線，12-7φ5表示12根7φ5的鋼絞線，27-7φ5表示27根7φ5的鋼絞線；所述左右腹板的斜度在1∶10～1∶3之間；所述頂板與所述左右腹板交接處的外倒角半徑為200～1500毫米，所述頂板與所述左右腹板交接處的內倒角設定垂向倒角，所述左右腹板與所述底板相交處的下倒角半徑為100～300毫米；所述簡支箱梁跨中截面頂板、底板厚度250～300毫米，所述左右腹板厚度350～500毫米；所述簡支箱梁端截面頂板、底板厚度500～700毫米，所述左右腹板厚度800～1100毫米；所述腹板預應力筋的中間水平段和兩端彎起段長度不同，腹板預應力筋彎起後均勻錨固於所述左右腹板的梁端；所述腹板預應力筋彎起段彎起的角度為4～12度，其特徵在於，包括以下步驟：在台座上安裝外模板，將已綁紮好的鋼筋骨架移運至模型內，並安裝內模及端模；在所述台座上一次澆築混凝土，梁體混凝土一次澆築完成；在梁體混凝土澆築完成後進行蒸汽養護或自然養護，脫模及預加應力時間根據梁體混凝土強度增長情況確定；施加預應力，預施應力採用三階段張拉方式，三階段張拉包括預張拉、初張拉、終張拉三個階段，預張拉在內模鬆開後即帶模張拉，初張拉後梁體即可承受自重；施加預應力後，整體提升或橫移至存梁台座，所述簡支箱梁的吊裝採用頂板設定吊裝孔的方式，每端設定4個吊點，靠近腹板設定。

實施方式

圖1是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的1/2預應力筋縱向布置示意圖，最右側實線表示梁跨中心線；圖2是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的1/4預應力筋縱向布置示意圖，該圖只顯示了底板預應力筋的位置，最右側實線表示梁跨中心線，最底端實線表示梁體中心線；圖3是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的雙排管道預應力筋橫向布置示意圖，虛線左側是跨中界面示意圖，右側是梁端截面示意圖；圖4是《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的一種簡支箱梁的單排管道預應力筋橫向布置示意圖，虛線左側是跨中界面示意圖，右側是梁端截面示意圖。

結合圖1、圖2、圖3、圖4，《一種簡支箱梁的製造方法》的簡支箱梁，包括頂板L1、左右腹板L21、L22及底板L3，箱梁的截面形式採用斜腹板、大倒角的單箱單室截面。左右腹板L21、L22的斜度在1:10～1:3之間；頂板L1與左右腹板L21、L22交接處的外倒角半徑為200～1500毫米；頂板L1與左右腹板L21、L22交接處的內倒角設定垂向倒角；左右腹板L21、L22與底板L3相交處的下倒角半徑為100～300毫米。所述箱梁跨中截面頂板、底板厚度250～300毫米，腹板厚度350～500毫米；梁端截面頂板、底板厚度500～700毫米，腹板厚度800～1100。

左右腹板L21、L22中均設定有左右腹板預應力筋L23、L24；所述左右腹板預應力筋L23、L24的中間部分設定在所述左右腹板的底部，所述左右腹板預應力筋L23、L24在所述中間部分水平段兩端開始彎起，沿所述左右腹板彎起至梁的兩端；所述底板中設定預應力筋。

在左右腹板L21、L22中，左右腹板預應力筋L23、L24設定為分別彎起，預應力筋的中間水平段和兩端彎起段長度不同，預應力筋彎起後均勻錨固於梁端腹板。預應力筋彎起筋彎起的角度為4～12°。左右腹板預應力筋L23、L24布置根據需要可設定為單排管道或雙排管道。左右腹板預應力筋L23、L24的噸位根據布置需要選擇，當設定雙排管道時，可採用常用噸位，每束預應力筋根數可採用7-7φ5～13-7φ5，其中，φ5指直徑為5毫米的鋼絲，7φ5指由7根φ5鋼絲捻制的標準型鋼絞線，7-7φ5表示7根7φ5的鋼絞線，13-7φ5表示13根7φ5的鋼絞線；當採用單排管道時，可採用較大噸位錨具。每束預應力筋根數可採用12-7φ5～27-7φ5，其中，φ5指直徑為5毫米的鋼絲，7φ5指由7根φ5鋼絲捻制的標準型鋼絞線，12-7φ5表示12根7φ5的鋼絞線，27-7φ5表示27根7φ5的鋼絞線。

簡支箱梁的製造方法採用整孔預製架設的方法，在台座上安裝外模板，將已綁紮好的鋼筋骨架移運至模型內，並安裝內模及端模後，在台座上一次澆築混凝土，梁體混凝土一次澆築完成，結構整體性能好。在梁體混凝土灌築完成後進行蒸汽養護或自然養護，脫模及預加應力時間根據梁體混凝土強度增長情況確定。施加預應力後，整體提升或橫移至存梁台座。預施應力採用三階段張拉方式，預張拉在內模鬆開後即帶模張拉，有效避免早期收縮裂紋的產生；初張拉後梁體即可承受自重，可加快台座周轉。簡支箱梁的吊裝方法採用頂板設定吊裝孔的方式，每端設定4個吊點，靠近腹板設定。梁體吊裝採用在橋面板設定吊裝孔的方式，節省吊具預埋件，降低工程造價。安裝操作在箱內進行，施工安全、便利。

由以上實施例可以看出，《一種簡支箱梁的製造方法》實施例的簡支箱梁採用大角度斜腹板、大半徑倒角和梁端截面向內側加厚的結構形式，受力簡單、明確，形式簡潔，流線效果明顯、整體感強，景觀效果好。梁端隔牆採用漸變形式，便於自動化內模的實現，脫模速度快，養護維修方便。單箱單室整孔簡支箱梁為閉口截面，能夠提供高速行車所需要的較大的抗彎和抗扭剛度，耐久性好。全預應力結構，運營荷載作用下，梁體始終處於受壓狀態，建成後的橋樑養護工作量小。採用整孔預製工藝，與現澆梁相比，可以縮短施工工期，減少臨時支撐費用。斷面設計充分考慮採用整體液壓內模和帶模張拉工藝，施工環節程式化，有利於提高工效和保證質量。

榮譽表彰

2014年3月29日，《一種簡支箱梁的製造方法》獲得第十三屆中國專利獎優秀獎。