[发明专利]应用于轨道交通的预应力高架结构及其吊装施工方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁建筑的技术领域，更具体地讲是涉及一种适用于铁路和城市轨道交通的预应力高架结构，以及该结构的吊装施工方法。

背景技术

目前，槽形预应力梁在铁路桥梁工程领域中应用广泛，如图1所示。目前的槽形梁由底板10和两侧的直线腹板20构成，轨道(图中未示)安装在底板10上。

但在目前使用的槽形梁来看，由于直线腹板20与底板10相接，其衔接部分受力发生突变引起应力集中，因此在衔接部分需要增加加固部30，构造处理复杂。而且受到结构限制，造成尺寸较大，梁体自重较高。其特征为：腹板为直线形，腹板与底板为两个构件，连接处局部加大尺寸构造加强。

施工时，由于梁体自重较大，目前常规应用于轨道槽形梁的施工方法主要有：整体现浇、预制腹板(边梁)、现浇底板以及预制拼装。

整体现浇是在桥墩间搭设支架，设置模板进行梁体的整体现浇。这种施工方法由于必须在下部结构完成以后才能进行梁体施工，支架基础须进行整平加固处理，施工周期长，相互干扰大，特别是遇到河流等障碍物，支架搭设受到很大的限制。

预制腹板(边梁)现浇底板即是将梁体横向分为三个部分，在预制场内预制两侧边梁，在工地现场浇注底板完成梁体。这种施工方法虽然能从技术上解决支架搭设的问题，将结构结合的部分设置在结构受力最复杂的区域，结构处理困难。同时，施工周期并未得到改善。

预制拼装是将梁体纵向分割成若干节段，在预制场内分段预制，将节段运抵现场，通过架桥机进行纵向拼装。从施工周期上看，这种施工方式较以前两种施工方法都更加紧凑合理。但由于架桥机成为该方案不可或缺的基本条件，前期投入大成为该方案的主要缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于铁路和城市轨道交通的预应力高架结构(不设梁体)，改善了腹板与底板处的受力情况，减少了繁复的构造，降低了施工工作难度，并有效控制了构件的整体重量。

本发明的另一目的是提供一种适应上述预应力构件的吊装施工方法。

为达成上述目的，本发明提供一种应用于轨道交通的预应力构件，包括底板两侧腹板及腹板的上翼缘，所述腹板截面可以为曲线状或折线状。

上述应用于轨道交通的预应力高架结构，腹板与底板的衔接处可以为弧形。

上述应用于轨道交通的预应力构件，除了支座处的底板需加厚外，其余部分的底板厚度为240mm左右。

本发明还提供一种上述预应力构件进行吊装施工方法，其包括以下步骤：先将该预应力构件在工厂完成整体预制：然后将整个构件运至施工现场；再利用吊装机械安装到位。

上述的吊装施工方法，其中在整体预制过程中，在底板上埋置吊点。

上述的吊装施工方法，其中整体预制过程中，还包括对该预应力构件进行钢筋绑扎，预应力管道的铺设，混凝土的浇筑及预应力钢筋的张拉。

本发明的有益效果是：腹板可以采用曲线形状，减少了腹板与底板之间的弯矩突变，降低了应力集中情况，可以使底板厚度变薄，从而大大减轻了预应力构件的总重量。在总重量减轻的情况下，吊装施工就可以采用先预制后现场整体吊装的方式。采用此种施工方式，不需要设置支架，减少了对城市交通和河道水运的影响；而且省略了对桥梁下支架基础整平和处理的工序，上下部结构能同时开工，优化了工艺流程，减少了工程中不必要的投入；满足了标准化、规范化、机械化、预制化的施工发展方向，施工质量能够得到更有效的控制。

附图说明

图1为现有的槽形预应力梁剖面图。

图2为本发明的预应力结构剖面图。

图3为本发明预应力结构吊装施工的示意图。

图4为本发明预应力结构吊装施工的剖面图。

具体实施方式

参看图2，本发明的预应力构件包括底板4和两侧腹板5。腹板5截面为曲线状，腹板5与底板4的衔接处为弧形，即腹板与底板中心线呈弧线过渡。该衔接处也可为折线形(图中未示)。在满足规范要求的情况下，除了支座处的底板需加厚外，底板其余部分的厚度为240mm左右。

采用了上述的曲线腹板后，腹板5与底板4之间的弯矩突变较小，降低了应力集中情况，同时使得截面布置更加紧凑。而且底板部分的厚度变薄，使得长度为30m的预应力结构总重不超过160吨。