一种中低速磁浮先简支后连续梁的制作方法

本实用新型属于中低速磁浮轨道交通技术领域，更具体地，涉及一种中低速磁浮先简支后连续梁。

背景技术：

中低速磁浮轨道交通采用常导电磁铁吸力型悬浮和导向技术，通过车辆悬浮架上的u型电磁铁与f型钢轨之间的电磁吸引力，实现车辆的悬浮和导向。

目前中低速磁浮常规标准跨度桥梁结构一般采用20～40m跨径的简支梁，线路正线双线简支梁横向布置既有采用并置式单线预制小箱梁加横撑的布置形式，也有采用预制整孔大箱梁上再设承轨台的布置形式。一般待桥梁结构施工完成后，再在桥梁上施工轨道结构。当线路局部位于小曲线半径上时，也有采用多孔20～40m跨径连续梁的，但是往往采用桥位现场支架现浇施工法施工。

中低速磁浮列车单节车采用5模块悬浮架结构，每个悬浮架模块长约为2.8m，额定悬浮间隙为8～10mm，正常运行时悬浮间隙的波动为±4mm，且悬浮架是抱轨运行的，即在正常运行状态下，悬浮架与轨道结构的顶板、底面之间的间隙为8±4～10±4mm，而且轨道结构及支撑轨道结构的桥梁等结构均会有一定的施工误差和变形，因此中低速磁浮车辆对轨道结构的平顺性及支撑轨道结构的桥梁等结构的变形要求是比较高的。

但是在车辆运行时，悬浮架在高速计算分析的悬浮控制器的控制下运行，可以根据轨道高低快速反应跟随，确保了悬浮架与轨道结构的顶板、底面之间的间隙始终满足悬浮架通过性要求。对中低速磁浮列车每个悬浮架模块(长约2.8m)进行竖曲线通过能力分析的结果表明，悬浮架抱轨走行机构可以适应最小r＝1500m的竖曲线半径(此竖曲线半径为包含了各种变形因素后的车下瞬时轨面竖曲线半径，下同)，因此，只要中低速磁浮车辆走行在曲线半径大于1500m的连续轨道上，悬浮架就能正常通过。但是，中低速磁浮交通现在一般采用的有缝轨道，即轨道并不连续，不连续的轨道一旦发生折角变形时，就会降低或限制悬浮架的通过性，过大的折角变形甚至可能使得悬浮架发生撞击轨道并卡死在轨道上，如图1所示。如果常规标准跨度桥梁结构采用简支梁，当简支梁向下弯曲时，在相邻两孔简支梁的梁缝位置就会形成一个折角，桥上轨道也将在桥梁变形的带动下发生折角变形，当折角较大时，就可能影响磁浮列车悬浮架的通过能力，而且悬浮架易在轨面折角位置发生较大的波动，影响车辆乘坐的舒适性。此外，现有技术常规标准跨度桥梁结构采用简支梁除了不利于悬浮架的通过并影响车辆的乘坐舒适性外，另外一个问题是采用简支梁时，桥梁的梁高较大，不但耗费较多的建筑材料造成投资增加，而且外观也较为粗笨，影响了桥梁的美观。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种中低速磁浮先简支后连续梁，其目的在于，将中低速磁浮交通常规标准跨度桥梁结构由简支梁改为先简支后连续梁，大大减少了相邻两孔简支梁的梁缝位置随着桥梁变形形成的折角轨面不平顺，在列车荷载作用下的动态轨面更加平顺，有利于磁浮列车的悬浮架平稳通过墩顶附近的轨道区域，使得磁浮车辆的乘坐舒适性更好。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种中低速磁浮先简支后连续梁，包括沿线路方向首尾两端设置的边孔梁及设于所述边孔梁之间的若干中间孔梁；其中，

所述边孔梁包括边孔梁混凝土梁，所述边孔梁混凝土梁与中间孔梁相邻一端上缘设有边孔梁简支变连续纵向预应力筋；

所述中间孔梁包括中间孔梁混凝土梁，该中间孔梁混凝土梁两端上缘设有中间孔梁简支变连续纵向预应力筋；

所述边孔梁简支变连续纵向预应力筋及中间孔梁简支变连续纵向预应力筋的端部设有预留张拉槽，用于张拉预应力钢筋，将所述边孔梁和中间孔梁连接为一体，共同构成先简支后连续梁。

进一步地，所述边孔梁混凝土梁内部根据受力需要设置边孔梁纵向预应力筋；

所述边孔梁纵向预应力筋为多根，且为两端分散上翘、中间平行集中的线型结构。

进一步地，所述中间孔梁混凝土梁内部根据受力需要设置中间孔梁纵向预应力筋；

所述中间孔梁纵向预应力筋为多根，且为两端分散上翘、中间平行集中的线型结构。

进一步地，所述边孔梁混凝土梁与中间孔梁混凝土梁对接一端，以及所述中间孔梁混凝土梁的两端分别设有预留后浇槽口。

进一步地，所述边孔梁与中间孔梁相邻位置，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋与边孔梁简支变连续纵向预应力筋采用相同的预应力筋。

进一步地，相邻两片所述中间孔梁之间，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋与边孔梁简支变连续纵向预应力筋采用相同的预应力筋或不同的预应力筋。

进一步地，所述边孔梁一端设有边孔梁临时支座，另一端设有边孔梁永久支座；

所述中间孔梁混凝土梁两端分别设有中间孔梁临时支座；

若干所述中间孔梁端部通过所述中间孔梁临时支座对接，中间孔梁通过所述边孔梁临时支座与边孔梁对接，并在预留后浇槽口浇筑混凝土。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本实用新型的先简支后连续梁，将中低速磁浮交通常规标准跨度桥梁结构由简支梁改为先简支后连续梁，大大减少了相邻两孔简支梁的梁缝位置随着桥梁变形形成的折角轨面不平顺，在列车荷载作用下的动态轨面更加平顺，有利于磁浮列车的悬浮架平稳通过墩顶附近的轨道区域，使得磁浮车辆的乘坐舒适性更好。

2.本实用新型的先简支后连续梁，将中低速磁浮交通常规标准跨度桥梁结构由简支梁改为先简支后连续梁，在同等桥梁结构变形限值标准下，先简支后连续梁的梁高可以比简支梁更低，从而可以降低工程投资。

3.本实用新型的先简支后连续梁，包括对称设于桥墩上的先简支后连续单线梁，先简支后连续单线梁包括一孔边孔梁和若干孔中间孔梁，边孔梁与中间孔梁之间预留后浇槽口，混凝土梁的纵向普通钢筋在后浇槽口位置伸出，待架梁后与相邻预制梁预留后浇槽口伸出的纵向普通钢筋相连接，并浇筑混凝土，从而构成先简支后连续单线梁。

4.本实用新型的先简支后连续梁，边孔梁混凝土梁与中间孔梁相邻一端上缘设有边孔梁简支变连续纵向预应力筋，简支变连续纵向预应力筋的端部设有预留张拉槽，用于张拉预应力筋，边孔梁简支变连续纵向预应力筋的预应力筋根数、线形及其布置位置根据结构受力需要计算确定。

5.本实用新型的先简支后连续梁，边孔梁混凝土梁内部根据受力需要设置边孔梁纵向预应力筋，边孔梁纵向预应力筋产生的预应力除了用于平衡桥梁自重，产生的混凝土梁的下缘拉应力外，还用于平衡活载和二期恒载等产生的混凝土梁的下缘拉应力，平衡上述拉应力之后，边孔梁纵向预应力筋产生的预应力还应在混凝土梁的下缘保留有一定的压应力储备。

6.本实用新型的先简支后连续梁，在边孔梁与中间孔梁相邻位置，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋与边孔梁简支变连续纵向预应力筋采用相同的预应力筋，在相邻两片中间孔梁之间，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋可与边孔梁简支变连续纵向预应力筋采用相同的预应力筋，也可采用不同的预应力筋。

附图说明

图1为现阶段悬浮架通过发生折角变形的轨道时的示意图；

图2为本实用新型实施例边孔梁的立面图；

图3为本实用新型实施例中间孔梁的立面图；

图4为图2中沿1-1断面处的剖面示意图；

图5为图2中沿2-2断面处的剖面示意图；

图6为图2中沿3-3断面处的剖面示意图；

图7为图3中沿4-4断面处的剖面示意图；

图8为图3中沿5-5断面处的剖面示意图；

图9为按照本实用新型一个实施例的施工方法的施工步骤1立面示意图；

图10为按照本实用新型一个实施例的施工方法的施工步骤2立面示意图；

图11为按照本实用新型一个实施例的施工方法的施工步骤3立面示意图；

图12为按照本实用新型一个实施例的施工方法的施工步骤4立面示意图；

图13为图9中的a区域局部大样图；

图14为图10中的b区域局部大样图；

图15为图11中的c区域局部大样图；

图16为图12中的d区域局部大样图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-边孔梁混凝土梁、2-边孔梁纵向预应力筋、3-边孔梁简支变连续纵向预应力筋、4-边孔梁永久支座、5-边孔梁临时支座、6-中间孔梁混凝土梁、7-中间孔梁纵向预应力筋、8-中间孔梁简支变连续纵向预应力筋、9-中间孔梁临时支座、11-中间孔梁永久支座、12-桥梁墩台、13-混凝土。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图8所示，先简支后连续梁由2孔边孔梁和若干孔中间孔梁组成(先简支后连续梁第1孔和最后1孔梁统称为“边孔梁”，除了第1孔和最后1孔梁之外的中间各孔梁统称为“中间孔梁”)，图8～图12中仅示意2孔中间孔梁，根据实际具体情况，中间孔梁可以是1孔，也可以是2孔，也可以是多孔，根据实际需要的数量来确定。边孔梁和中间孔梁的跨度(沿桥梁纵向两个支座的中心距离)根据实际需要确定，梁高根据受力和构造要求确定。本实施例仅示意等高度梁，根据实际情况，边孔梁和中间孔梁可以是等高度梁也可以是变高度梁，具体根据受力、构造、造型等需要确定。本实用新型的中低速磁浮先简支后连续梁，将中低速磁浮交通常规标准跨度桥梁结构由简支梁改为先简支后连续梁，大大减少了相邻两孔简支梁的梁缝位置随着桥梁变形形成的折角轨面不平顺，在列车荷载作用下的动态轨面更加平顺，有利于磁浮列车的悬浮架平稳通过墩顶附近的轨道区域，使得磁浮车辆的乘坐舒适性更好。

如图2、图4～图6所示，边孔梁混凝土梁1(含混凝土主纵梁及其内部普通钢筋，不含预应力筋，不含相邻两片主纵梁之间的横撑或横向连接构造)内部根据受力需要设置边孔梁纵向预应力筋2，边孔梁纵向预应力筋2产生的预应力除了用于平衡桥梁自重(预制架设简支梁结构体系时的自重)产生的混凝土梁的下缘拉应力外，还用于平衡活载和二期恒载等产生的混凝土梁的下缘拉应力，平衡上述拉应力之后，边孔梁纵向预应力筋2产生的预应力还应在混凝土梁的下缘保留有一定的压应力储备。边孔梁纵向预应力筋2的预应力筋根数、线形及其布置位置根据结构受力需要计算确定，优选为多根，两端分散上翘、中间平行集中的线型结构，图中位置和线形仅为示意。

如图2和图3所示，边孔梁混凝土梁1与中间孔梁相邻一端设有预留后浇槽口，用于浇筑混凝土13，混凝土梁的纵向普通钢筋在后浇槽口位置伸出(图中未示普通钢筋)，待架梁后与相邻预制梁预留后浇槽口伸出的纵向普通钢筋相连接。边孔梁混凝土梁1与中间孔梁相邻一端上缘设有边孔梁简支变连续纵向预应力筋3，边孔梁简支变连续纵向预应力筋3的端部设有预留张拉槽，用于张拉预应力筋。边孔梁简支变连续纵向预应力筋3在边孔梁预制时，仅预留预应力筋孔道，待架设并浇筑混凝土13(并达到要求的强度)后再将简支变连续纵向预应力筋3穿入预留的预应力筋孔道并张拉。边孔梁简支变连续纵向预应力筋3的预应力筋根数、线形及其布置位置根据结构受力需要计算确定，图中位置和线形仅为示意。边孔梁混凝土梁1在先简支后连续梁的最外端(第1孔梁和最后1孔梁的最外端)下缘设有边孔梁永久支座4，在与中间孔梁相邻一端的下缘设有边孔梁临时支座5。

如图3、图7和图8所示，中间孔梁混凝土梁6(含混凝土主纵梁及其内部普通钢筋，不含预应力筋，不含相邻两片主纵梁之间的横撑或横向连接构造)内部根据受力需要设置中间孔梁纵向预应力筋7，中间孔梁纵向预应力筋7产生的预应力除了用于平衡桥梁自重(预制架设简支梁结构体系时的自重)产生的混凝土梁的下缘拉应力外，还用于平衡活载和二期恒载等产生的混凝土梁的下缘拉应力，平衡上述拉应力之后，中间孔梁纵向预应力筋7产生的预应力还应在混凝土梁的下缘保留有一定的压应力储备。中间孔梁纵向预应力筋7的预应力筋根数、线形及其布置位置根据结构受力需要计算确定，图中位置和线形仅为示意。

中间孔梁混凝土梁6两端均设有预留后浇槽口，用于浇筑简支变连续后浇混凝土13，混凝土梁的纵向普通钢筋在后浇槽口位置伸出(图中未示普通钢筋)，待架梁后与相邻预制梁预留后浇槽口伸出的纵向普通钢筋相连接。中间孔梁混凝土梁6两端上缘设有中间孔梁简支变连续纵向预应力筋8，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋8的端部设有预留张拉槽，用于张拉预应力筋。中间孔梁简支变连续纵向预应力筋8在中间孔梁预制时，仅预留预应力筋孔道，待架设并浇筑混凝土13(并达到要求的强度)后再将简支变连续纵向预应力筋8穿入预留的预应力筋孔道并张拉。中间孔梁简支变连续纵向预应力筋8的预应力筋根数、线形及其布置位置根据结构受力需要计算确定，图中位置和线形仅为示意。

进一步地，在边孔梁与中间孔梁相邻位置，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋8与边孔梁简支变连续纵向预应力筋3采用相同的预应力筋，在相邻两片中间孔梁之间，中间孔梁简支变连续纵向预应力筋8可与边孔梁简支变连续纵向预应力筋3采用相同的预应力筋，也可采用不同的预应力筋。中间孔梁混凝土梁6在先简支后连续梁的两端下缘均设有中间孔梁永久支座11。

如图9～图16所示，中低速磁浮先简支后连续梁的施工方法如下(在施工步骤图中，当预应力筋尚未张拉时，不显示其线形，只有当预应力筋张拉后才显示其线形；另外对于简支变连续后浇混凝土13仅在浇筑阶段端显示，浇筑前及浇筑后与预制混凝土结合为一体后均不单独显示其位置)：

(1)如图9和图13所示，先完成桥梁基础及墩台施工，在桥梁基础及墩台施工期间，同期进行先简支后连续梁的边孔梁和中间孔梁的预制工作并进行养护，然后在边孔梁和中间孔梁对应位置安装临时支座和永久支座，最后在桥墩对应位置架设边孔梁和中间孔梁；

(2)如图10和图14所示，在相邻两孔预制梁预留后浇槽口位置安装模板和永久支座11，连接预应力筋管道，连接两孔梁的纵向钢筋并绑扎其他钢筋后，浇筑后浇槽口混凝土并养护；

(3)，如图11和图15所示，待后浇槽口混凝土强度达到强度要求后，将各孔梁的简支变连续纵向预应力筋穿入预留预应力筋管道，张拉预应力筋后灌浆并封锚；

(4)如图12和图16所示，待灌浆达到强度要求后，拆除各个墩顶的临时支座，将支座反力转移到永久支座上。之后即可施工轨道结构和其他相关桥上设施。

本实用新型的中低速磁浮先简支后连续梁，将中低速磁浮交通常规标准跨度桥梁结构由简支梁改为先简支后连续梁，在同等桥梁结构变形限值标准下，先简支后连续梁的梁高可以比简支梁更低，从而可以降低工程投资。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。