一种高速铁路双向先张预应力无砟轨道板的张拉台座的制作方法

本发明涉及一张先张法预应力混凝土构件及预制张拉台座，特别涉及一种高速铁路双向先张预应力无砟轨道板的张拉台座。

背景技术：

张拉台座是先张法构件制作时预应力筋张拉的重要设备，它承受着预应力筋全部张拉力；因此，张拉台座必须具有足够的强度和刚度。

先张法是在台座上先张拉预应力钢筋，然后浇筑水泥混凝土以形成预应力构件的施工方法。在经济效益上，先张法施工可节约后张法施工所消耗大量预应力锚具、波纹管等材料；因此，从经济的角度来看，先张法台座更适合大型预制场，或大型桥梁梁板用先张法施工，这样可大大节省工程成本。

传统的先张法台座多采用槽式或墩式。槽式台座主要用于梁、板单向张拉，只适合于小批量生产。而墩式台座也叫重力式台座，主要适用于张拉吨位较大的桥梁构件张拉，这种台座需要配置较重的钢筋混凝土底座，因而对地基承载力要求高，往往需要桩基础。

高铁轨道板所需的张拉吨位适中，且为双向预应力张拉，故以上两种台座对于高铁轨道板来说都不适合。因此，需要设计一种全新的张拉台座来解决该问题。

技术实现要素：

本发明的目的是：设计一种高速铁路双向先张预应力无砟轨道板的张拉台座，其采用框架式的结构，张拉吨位适中，且为双向预应力张拉，以解决现有的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高速铁路双向先张预应力无砟轨道板的张拉台座，所述张拉台座包括一地梁，该地梁埋入地面以下，为矩形框架钢筋混凝土梁结构，由四周的边框梁和中间的十字交叉梁组成；所述边框梁的其中两个相邻边为地梁活动端，另外两个相邻边为地梁固定端；所述地梁固定端上设有用于锚固预应力钢筋的连续反力墙；所述地梁活动端上设有独立窄反力墙，所述独立窄反力墙的前方安装用于锁紧预应力筋的张拉钢横梁，在所述张拉钢横梁与所述独立窄反力墙之间设有一千斤顶，所述千斤顶的头部顶推所述张拉钢横梁，其尾部反作用于所述独立窄反力墙上面，张拉力通过反力墙传递给地梁，连续反力墙承受均布荷载作用，独立窄反力墙承受集中荷载作用。

进一步，所述连续反力墙为型钢混凝土结构，内部包裹25a工字钢排架，所述25a工字钢排架上端背面焊接30mm厚q345b钢筋锚固板，并在受力点处用一加劲钢板加固所述25a工字钢排架。

进一步，所述连续反力墙在受力时为悬臂结构，为增加刚度，所述25a工字钢排架上焊接一20mm厚的斜钢板支架。

进一步，为了方便施工和提高施工精度，所述张拉台座进行二次浇筑。

进一步，为了提高墙体的抗裂性能，所述连续反力墙的墙体内设有竖向的门型箍筋和横向的封闭腰筋，这样张拉力可以可靠的传递给地梁。

进一步，所述连续反力墙的墙体上预留有张拉孔，预应力筋从所述张拉孔中穿过，锚固于所述连续反力墙的锚固板上。

进一步，所述独立窄反力墙的内部包裹40a工字钢，所述40a工字钢插入所述地梁内部，且在所述千斤顶作用的地方设置在斜支撑牛腿，所述斜支撑牛腿采用25a工字钢，其一端焊接于所述40a工字钢上，另一端伸入所述地梁内，焊接于一25a工字钢立柱上，将部分张拉力以轴压力的形式传递给地梁。

进一步，为了保证斜支撑牛腿能够分担更多力，所述斜支撑牛腿对水平面的倾角不大于40度。

进一步，由于边框梁的两相邻活动端的转角处两立柱若都设置斜支撑牛腿，则空间位置不足，不能造成两牛腿交叉不能通过，因此，所述边框梁的两相邻活动端的转角处设有2块传力钢板，用于替代斜支撑牛腿，且所述传力钢板焊接于所述40a工字钢上。

进一步，所述张拉台座由钢筋混凝土结构建造而成，且所述混凝土采用c50高强混凝土。

进一步，所述地梁的底部配置由上下两排布置且直径为25mm的受拉主筋，所述地梁的顶部配置直径为16mm的架立筋，且在沿地梁高度方向配置有直径为16mm的抗扭腰筋，在顺地梁的长度方向配置有间距为200mm直径为16mm的大箍筋，且所述大箍筋内套有2个直径12mm的小箍筋，所述小箍筋位于梁竖直中心线左右两侧。

进一步，为了提高25a工字钢立柱内工字钢工40a的抗拔力，在所述25a工字钢立柱的地梁端头4.5米范围内，沿梁高设置若干跟直径为25mm的u型钢筋，以提高混凝土对立柱的握裹力，且所有u型钢筋都采用hrb400级。

本发明的有益效果是：本方案采用框架式的结构，张拉吨位适中，更加适合高速铁路的无砟轨道板结构的张拉，通过该张拉台座的张拉，能够提高无砟轨道板的抗裂性能，提高无砟轨道板的使用耐久性，此外该张拉台座内可放置8套刚模型，可一次性张拉生产8块轨道板，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是张拉台座整体结构示意图。

图2是地梁平面结构示意图。

图3是预应力筋的张拉立面图。

图4是预应力筋的张拉平面图。

图5是地梁活动端转角处的立面结构示意图。

图6是地梁活动端转角处的平面结构示意图

图7是地梁固定端墙体配筋结构示意图。

图8是门型箍筋结构示意图。

图9是封闭腰筋结构示意图。

图10是地梁配筋结构示意图。

图11是图10中地梁配筋结构的a-a截面示意图。

图12是受拉主筋和架立筋的结构示意图。

图13是抗扭腰筋的结构示意图。

图14是大箍筋的结构示意图。

图15是小箍筋的结构示意图。

图16是u型钢筋的结构示意图。

图中：1-无砟轨道板、2-预应力筋、3-地梁、4-张拉钢横梁、5-独立窄反力墙、6-连续反力墙、7-40a工字钢、8-传力钢板、9-25a工字钢立柱、10-斜支撑牛腿、11-25a工字钢排架、12-斜钢板支架、13-锚固板、14-加劲钢板、15-门型箍筋、16-封闭腰筋、17-千斤顶、18-受拉主筋、19-抗扭腰筋、20-架立筋、21-大箍筋、22-u型钢筋、23-小箍筋。

具体实施方式

以下结合附图。对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明公开的一种高速铁路双向先张预应力无砟轨道板的张拉台座，该张拉台座由钢筋混凝土结构建造而成，且混凝土采用c50高强混凝土。该张拉台座包括一地梁3，地梁3埋在地面以下，采用矩形框架钢筋混凝土梁结构,在地梁3内布置有8个无砟轨道板1，为提高无砟轨道板的抗裂性能和耐久性，对无砟轨道板结构上布置预应力筋2，其中横向预应力筋为24根，纵向预应力筋为16根，上下层各8根，且单根预应力筋张拉力大小为80kn。

地梁3的具体结构如图2所示，由四周的边框梁和中间的十字交叉梁33组成，其中，边框梁包括地梁固定端31和地梁活动端32。施工时，需先挖一个基坑，深度为地梁3的高度，然后碾压坑底地基，并将土体压实；再在坑底铺设一层10cm厚的沙土或碎石土，碾压密实，再在上面浇筑20cm厚c15混凝土垫层。

如图1，在地梁固定端31上设有用于锚固预应力钢筋的连续反力墙6；在地梁活动端32上设有独立窄反力墙5。此外，在独立窄反力墙5的前方安装用于锁紧预应力筋2的张拉钢横梁4，在张拉钢横梁4与独立窄反力墙5之间设有一千斤顶17；其中，千斤顶17的头部顶推张拉钢横梁4，其尾部反作用于独立窄反力墙5上面，张拉力通过独立反力墙5传递给地梁4。连续反力墙6承受均布荷载作用，独立窄反力墙5承受集中荷载作用。

如图3和4所示，以下具体的讲连续反力墙6和独立窄反力墙5的相关结构。

连续反力墙6为型钢混凝土结构，内部包裹25a工字钢排架11，且在25a工字钢排架11上端背面焊接30mm厚q345b钢筋锚固板13；并在受力点处用加劲钢板14双面加固25a工字钢排架11的腹板。连续反力墙6在受力时为悬臂结构，为增加刚度，在25a工字钢排架11上焊接一20mm厚的斜钢板支架12。在连续反力墙6的墙体上预留有张拉孔，预应力筋2从张拉孔中穿过，锚固于连续反力墙6的钢筋锚固板13上。

独立窄反力墙6的内部包裹40a工字钢7，该40a工字钢7插入地梁3内部，且在千斤顶17作用的地方设置在斜支撑牛腿10，该斜支撑牛腿10采用25a工字钢，其一端焊接于40a工字钢7上，另一端伸入地梁3内，焊接于一25a工字钢立柱9上，将部分张拉力以轴压力的形式传递给地梁3。此外，为了保证斜支撑牛腿10能够分担更多力，斜支撑牛腿10对水平面的倾角不大于40度。

如图5和6所示，而在地梁活动端32的转角处，若都设置斜支撑牛腿10，则空间位置不足，而造成两牛腿交叉不能通过，因此，在地梁活动端32的转角处设有2块传力钢板8，用于替代斜支撑牛腿10，且传力钢板8焊接于40a工字钢7上。

如图7所示，为了提高墙体的抗裂性能，在连续反力墙6的墙体内设有竖向的门型箍筋15和横向的封闭腰筋16，这样张拉力可以可靠的传递给地梁。其中，门型箍筋15的截面结构如图8所示，封闭腰筋16的截面结构如图9所示。

地梁的配筋结构图如图10和11所示，地梁3的底部配置由上下两排布置且直径为25mm的受拉主筋18，在地梁3的顶部配置直径为16mm的架立筋20，具体如图12所示，且在沿地梁3的高度方向配置有直径为16mm的抗扭腰筋19，其具体结构如图13所示，在顺地梁的长度方向配置有间距为200mm直径为16mm的大箍筋21，且在大箍筋21内套有2个直径12mm的小箍筋23，该小箍筋23位于梁竖直中心线左右两侧，具体如图11所示，而大箍筋21的具体结构如图14所示，小箍筋23的结构如图15所示。

为了提高25a工字钢立柱9内40a工字钢7的抗拔力，在25a工字钢立柱9的地梁端头4.5米范围内，沿梁高设置若干跟直径为25mm的u型钢筋22，以提高混凝土对立柱的握裹力，且所有u型钢筋都采用hrb400级。其中，u型钢筋22的具体结构如图16所示。

此外，为了方便施工和提高施工精度，张拉台座需要进行二次浇筑。

以下为本张拉台座施工的具体实施方式：

1、基坑开挖，开挖深度为地梁高，碾压坑底地基，将土体压实；

2、在坑底铺设一层10cm厚的沙土或碎石土，碾压密实，再在上面浇筑20cm厚c15混凝土垫层；

3、安装活动端和固定端工字钢立柱，绑扎地梁钢筋骨架，浇筑地梁混凝土；

4、常温下洒水养护台座混凝土，待混凝土强度达到7天抗压强度后，绑扎反力墙钢筋骨架，浇筑反力墙混凝土；

5、在40a工字钢上，在千斤顶作用的地方焊接钢垫板，在固定端25a工字钢排架上焊接预应力筋锚固板，并在受力点处用加劲钢板14双面加固25a工字钢排架11的腹板；

6、安装张拉千斤顶和张拉钢横梁，穿预应力筋，连接预应力筋，锚固预应力筋，进行张拉。

以上显示和描述了本方案的基本原理和主要特征和本方案的优点。本行业的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本方案范围内。本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。