轨道交通后张预应力U型梁施工工艺的制作方法

本发明涉及一种轨道交通后张预应力U型梁施工工艺。

背景技术：

预制U型梁，作为一种下承式结构，具有建筑结构低、环境友好、建筑景观适应性好、全寿命建设和运营成本低、系统高效率集成、防噪性能好等优点；但U型梁是一种大体积开口薄壁构件，结构外形复杂，表面气泡及裂缝引起的外观质量及施工速度一直困扰着广大的建设者，必须寻求一种快速、高效、高质量的施工方法。

目前U型梁的施工多采用现有公路交通箱梁或铁路箱梁的方法，这就容易引起U梁的表面裂缝，因此有必要针对薄壁U梁的结构特点，寻求一种控制U型梁裂缝的施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种轨道交通后张预应力U型梁施工工艺，有效减少U型梁表面气孔、避免U型梁表面裂缝，达到快速、高效及高质量的工程目的。可以消除U型梁施工中的结构应力裂缝和非应力裂缝，达到优质的质量效果。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

轨道交通后张预应力U型梁施工工艺，包括以下步骤：

步骤1：在胎具上进行钢筋骨架绑扎，并在钢筋骨架设定位置处布置钢绞线孔道；

步骤2：将制作完成的钢筋骨架吊装至底模和侧模内，检查调整钢筋骨架和钢绞线孔道；

步骤3：安装端模板和内模板，并在设定位置安装预埋件；

步骤4：进行混凝土浇筑，并利用养护装置对梁体进行养护；

步骤5：在钢绞线孔道内安装钢绞线，分批次对钢绞线进行张拉；

步骤6：对钢绞线孔道进行灌浆，并进行梁体封端和养护。

所述步骤1中，将横向钢筋放置于胎具的横向钢筋定位卡槽上，将纵向钢筋放置于胎具的纵向钢筋定位卡槽上，进行钢筋骨架绑扎。

所述步骤2中，底模和侧模均安装于台座上，并对底模和侧模涂刷脱模剂。

所述步骤3中，在内模板的倒角位置黏贴棉布，棉布的厚度为5-10mm；在内模板的其他位置涂刷脱模剂。棉布也可以替换为其他类似材料，但棉布最方便、最便宜。

所述步骤4中，混凝土浇筑前，需对钢筋骨架、底模、侧模、端模板、内模板和预埋件进行检查。

所述步骤4中，进行养护时，根据环境温度选择适应的养护装置：若环境温度高于设定值，选择喷淋系统对梁体进行养护；若环境温度低于设定值，选择蒸汽系统对梁体进行养护。

所述步骤5中，先将梁体吊装至存梁区，再在钢绞线孔道内安装钢绞线，将U型梁底部以中心线对称的两侧分别对称的分成四个区域，由左至右依次定义为N2、N3、N4、N5，N5’、N4’、N3’、N2’，U型梁开口的两顶端分别定义为N1、N1’，然后以预张拉、初张拉和终张拉三个阶段对U型梁内钢绞线进行张拉，张拉采用两端同步张拉，左右对称进行。

所述预张拉的操作过程为：在混凝土强度达到设计值的60％时，对以梁体底部中心线对称的两侧的N4、N4’、N2、N2’区域的钢绞线以设定顺序同步进行张拉至第一设计值。

所述初张拉的操作过程为：在混凝土强度达到设计值的80％时，对以梁体底部中心线对称的两侧的N5、N5’、N3、N3’区域的钢绞线以设定顺序同步进行张拉至第一设计值，龄期不少于3天时进行。

所述终张拉的操作过程为：在混凝土强度达到设计值的100％，弹性模量达到设计值的100％时，对以梁体顶端中心线对称的两侧的N1、N1’区域的钢绞线同步进行张拉至第二设计值，再将全部钢绞线顺序张拉到第三设计值，龄期不少于8天时进行。

所述步骤6中，在张拉完成后的48h内对钢绞线孔道进行真空辅助压浆；压浆材料制作完成后应在40min内压入钢绞线孔道。

本发明的有益效果为：

本发明可实现U型梁的标准化、产业化生产，如此就可以保证工程施工质量，大幅度提高生产效率。

本发明在内模板倒角处设置衬布，有效解决了U梁倒角处表面气孔。

本发明根据环境温度选择采用喷淋或蒸汽养护，起到节能减排和减少干缩裂缝的产生。

本发明在对钢绞线进行预应力张拉时，采用分批次张拉，起到均衡结构应力，减少应力裂缝的产生。

附图说明

图1为本发明U型梁的钢绞线横向布置图；

图2为本发明U型梁的钢绞线纵向布置图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

轨道交通预制后张预应力U型梁施工工艺，包含以下步骤：

步骤1，钢筋下料加工后，在专用胎具上，进行钢筋骨架绑扎，并按设计图纸布置钢绞线孔道；

专用胎具，应按设计图纸内的钢筋位置，设置横向钢筋定位卡槽及纵向钢筋定位卡槽，具有U梁的外形，具有一定的刚度及足够的稳定性；

步骤2，底模、侧模安装到台座上，涂刷脱模剂；

台座，应采用钢筋混凝土，高度50cm，台座基础应进行处置，荷载作用下，需均匀沉降或无沉降(施工现场比较简单则可保证均匀沉降或无沉降)；

步骤3，钢筋骨架验收合格后，整体吊装入台座上的底模和侧模内，检查调整钢筋骨架和钢绞线孔道；

步骤4，安装端模板；将棉布黏贴在内模板倒角位置，内模板其他位置涂刷脱模剂，然后安装、调整内模板；

棉布，采用厚度5-10mm、吸水性高、白色的具有保湿型的棉布，既可保证混凝土的湿度，又具有消泡的功能；黏贴应平整、光滑、无褶皱；

步骤5，依照预埋件手册，安装、调整预埋件；

预埋件手册，是施工、监理单位按设计图纸，并经各专业设计单位负责人确认；

步骤6，对钢筋骨架、模板和预埋件进行检查，合格之后进行混凝土浇筑；

检查，是对混凝土浇筑前的验收，包含钢筋间距、保护层，模板位置、脱模剂及各预埋件的质量、数量、位置等；

步骤7，夏季采用喷淋系统，冬季采用蒸汽系统，对梁体进行养护；

养护装置，包含夏季的喷淋装置系统和冬季采用的蒸汽系统，具有自动控温和控湿的功能；

步骤8，将梁体吊装至存梁区；

步骤9，分批次对预应力进行张拉，切掉多余钢绞线，封闭锚头；

分批次预应力张拉，按预张拉、初张拉和终张拉三阶段进行；

将U型梁底部以中心线对称的两侧分别对称的分成四个区域，由左至右依次定义为N2、N3、N4、N5，N5’、N4’、N3’、N2’，U型梁开口的两顶端分别定义为N1、N1’；即U型梁底部中心线左侧由左至右分为N2、N3、N4、N5，U型梁底部中心线右侧由左至右分为N5’、N4’、N3’、N2’。

预张拉在混凝土强度达到设计值60％后进行，按N4、N4'→N2、N2'顺序，张拉至700MPa；

初张拉应在混凝土强度达到设计值80％，龄期不少于3天时进行，张拉除预张拉以外的钢束(N4、N4'，N2、N2')，再按顺序张拉N5、N5'→N3、N3'至700MPa；

终张拉在梁体混凝土强度达到100％及弹性模量达到100％后，并且龄期不少于8天时进行，N1、N1'预应力束张拉到1246.2MPa，按N5、N5'→N4、N4'→N3、N3'→N2、N2'→N1、N1'顺序预应力束张拉到1339.2MPa；以本发明的顺序张拉方式进行操作，不容易出裂缝，更能保证U型梁施工质量。

预施应力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，预施应力采用双控措施，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。

步骤10，对钢绞线孔道灌浆，养护，进行梁体封端，自然养护；

灌浆，应在终拉完成后48h内进行管道真空辅助压浆；压浆材料选用高性能无收缩防腐灌浆剂；水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。

步骤11，产品验收出场。

产品，必须在梁体混凝土强度、压浆浆体强度、封端混凝土强度达到设计强度，方可出场。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。