CRTS Ⅲ型轨道板流水机组生产工艺预应力筋张拉方式研究

分析整体张拉、单根张拉、单根与整体结合张拉3种方式对CRTS Ⅲ型双向先张预应力轨道板流水机组生产工艺的适应性,试验研究了整体张拉和单根同步张拉对预应力筋张拉力及均匀性的保证能力。结果表明:整体张拉方式不同预应力筋之间张拉力的均匀性、单根与整体相结合方式的张拉效率难以满足流水机组生产工艺需求;单根同步张拉方式能够满足流水机组生产工艺高精度、高效率的张拉要求,但锁紧过程会产生张拉力精度损失,应加强控制。     

高速铁路先张法轨道板预应力传递长度研究

预应力传递长度是先张法预应力轨道板结构设计的关键参数。基于直径10mm螺旋肋钢丝与混凝土黏结-滑移本构关系,运用有限元软件ANSYS,分析预应力钢筋端部不设置和设置锚固板时先张预应力轨道板的混凝土压应变、预应力钢筋轴力和滑移区长度,研究预应力钢筋端部设置锚固板对减小预应力传递长度的作用机理。结果表明:锚固板承担了大部分预应力钢筋的张拉力,从而有效减小预应力钢筋和混凝土间的滑移区长度和滑移量,使得轨道板的预应力传递长度也显著减小。在直径为10mm的螺旋肋钢丝端部不设锚固板和分别设置直径为20和40 mm的锚固板,进行轨道板试件传递长度试验,得到的预应力传递长度分别为425,225和225mm,可见设置锚固板后可减小预应力传递长度47.06%;当锚固板的直径达到一定值后,其对轨道板试件预应力传递长度的影响较小;随时间的增加,无锚固板的轨道板试件预应力传递长度呈增大趋势,而设置锚固板的轨道板试件预应力传递长度则相对稳定。     

高速铁路CRTSⅢ型先张轨道板质量控制关键技术探讨

通过对高速铁路CRTSⅢ型双向先张预应力轨道板初张拉和终张拉过程完成后单根预应力筋张拉力的测试分析,提出"初张拉控制均匀性、终张拉控制总张拉力"的控制理念,并提出初张拉力值偏差应控制在3 k N以内。针对轨道板早期脱模特点,提出胶凝材料粒度匹配和活性激发技术;为减少板底浮浆、实现骨料适量自然外露,提出减小混凝土坍落度、多层连续浇筑的技术措施。     

连续梁大直径预应力钢棒试验研究

针对预应力混凝土连续梁竖向预应力体系所存在的张拉力损失大、钢筋耗材多的情况,对钢筋的材质和工艺进行分析试验,研制强度为1 570 MPa级别、直径为22 mm的预应力钢棒。通过室内试验,对比预应力钢棒与精轧螺纹钢筋的张拉锚固损失、锚固回缩量;通过现场应用试验,测试分析2种预应力体系的有效张拉力水平。研究表明,预应力钢棒体系的有效张拉力为精轧螺纹钢筋的0.95~1.02倍,其受力及锚固性能较好,可替代精轧螺纹钢筋体系;采用预应力钢棒原位替代精轧螺纹钢筋可节约55%钢材用量。     

CRTSⅠ型无砟轨道板预应力筋破坏所致附加荷载的影响分析

针对CRTSⅠ型无砟轨道板在运营过程中出现部分预应力筋破坏的现象,本文建立CRTSⅠ型无砟轨道板及其预应力分析模型,对不同位置、不同数量纵横向预应力筋破坏引起的轨道板附加荷载进行计算分析。计算结果表明:纵向预应力筋的破坏会带来轨道板附加弯矩,引起轨道板翘曲变形;预应力筋破坏对纵横向应力峰值影响较小;轨道板整体预压力随着预应力筋破坏数量的增加而减小,其中预压力在端部损失较明显,轨道板中部由于层间黏结约束,预压力损失小于端部。预应力钢筋应力计算结果显示,预应力钢筋受力基本不受相邻预应力筋破坏的影响。     

双孔预应力非对称无砟轨道板设计与分析

针对我国高速铁路桥上采用的板式无砟轨道普遍存在线间排水困难和板底易出现横向裂缝问题,提出一种新型双孔型板式无砟轨道,采用有限元软件ANSYS建立三维空间模型,分析在2种不同工况下新型轨道板的应力、变形和承载力性能,并在组合外力矩作用下进行预应力非对称配筋设计.研究结果表明,新型双孔型板式无砟轨道可以有效解决线间排水困难问题,与普通无砟板式轨道相比,新型轨道板具有更好的稳定性;在竖向荷载作用下,双孔型轨道板的最大应力、位移和裂缝宽度均满足设计要求;在配筋总量相对较少的情况下,轨道板的非对称预应力筋设计可以有效减小板底裂缝最大宽度,板底抗裂程度相对于普通轨道板增大33.3%,增强了轨道板的耐久性,且经济性能良好.     

CRTS Ⅲ型先张法轨道板生产线预应力筋张拉模具的静力分析

CRTS Ⅲ型双向先张法预应力轨道板是我国自主研发的新型轨道板。其生产制作正在由原有的固定式作业向生产线作业转变。原有的基坑式生产模具依靠模具本身的结构来消除先张法预应力对模具造成的变形。本文提出一种全新的适合生产线生产的模具,在其模具上增加预应力反力张拉杆,通过给模具横向和纵向施加规定的预应力钢筋张拉反力,减小模具自身变形,实现改善轨道板上拱变形的目的,提高轨道板的合格率。全新的轨道板模具承受载荷大,受荷时间长,其结构强度和刚度直接影响成品板的质量。利用ANSYS软件对该轨道板生产线预应力筋张拉模具进行有限元分析,研究模具在各种作业工况下的应力和变形,验证了模具设计的合理性,为模具设计提供可靠依据。     

城市轻轨预应力混凝土轨道梁徐变性能试验研究

通过4根1：5城市轻轨预应力混凝土轨道梁模型的500d长期试验，对其时随性能进行较系统的研究与分析，重点考察混凝土种类、截面上下缘应力差等因素对轨道梁徐变变形、徐变应变、截面曲率、钢筋应力及预应力筋应变等的影响。基于龄期调整有效模量法，编制步进法时随有限元分析程序，实现轨道梁徐变变形的时随全过程分析。应用该程序对本文试验结果进行模拟分析，计算值与试验结果吻合良好。在试验研究、时随全过程分析及美国规范ACI 318-02的基础上，提出综合考虑混凝土种类、预应力筋张拉方式、钢筋配筋率及截面上下缘应力差的城市轻轨轨道梁徐变变形设计建议。研究成果为我国城市轻轨预应力混凝土轨道梁的工程设计与应用及有关规范的编制提供了依据和参考。     

预应力钢绞线张拉伸长值量测方法的探讨

研究目的:探讨预应力钢绞线量测方法,总结预应力钢铰线张拉伸长值计算、锚塞回缩量的量测及其对张拉力的影响,为预应力工程钢绞线张拉量测提供成熟有效的方法. 研究结论:(1) 采用该方法施工的桥梁钢绞线预应力张拉伸长值、锚塞回缩量量测,均符合预应力筋的加工及张拉的各项指标要求;(2) 张拉完成时的上拱度量测结果均与设计计算结果相符,符合设计要求,与张拉力控制匹配良好,可用于钢绞线预应力张拉施工工艺的计算、量测;(3) 当钢绞线分多次实施张拉时,将各次张拉伸长量累加,伸长量计算时,应在按各次张拉伸长量累加(初始拉力的伸长值是按规范规定推算而得)而得的实测伸长值中,减掉所有各级的在张拉千斤顶中工作长度的伸长值.     

先张法轨道板预应力传递长度的关键影响因素研究

预应力传递长度是高速铁路先张法预应力轨道板设计需解决的核心问题。采用有限元软件ANSYS建立了先张法预应力小梁计算模型,分析了钢筋直径、混凝土强度、锚固板的设置及尺寸对先张法轨道板中预应力传递长度的影响,并通过现场试验验证计算结果的可靠性。分析结果表明:预应力传递长度随预应力筋直径的增大而增加,最终建立的预应力也随之增大;随着混凝土强度的增加,预应力传递长度有减小的趋势;锚固板的设置能显著减小预应力传递长度,保证混凝土预应力在板端第一扣件节点处完全建立,但锚固板的尺寸对传递长度影响不大。     

预应力桥梁张拉应力控制问题探讨

随着预应力桥梁跨径增大,预应力筋曲线布束、单端张拉在建设中被广泛应用,但设计、施工中往往对长束、曲线束预应力筋张拉应力损失欠重视或处理不当,造成结构应力不足.针对此类桥梁预应力张拉问题,阐述一些体会和看法,讨论分析桥梁预应力长束、曲线束张拉力控制问题的处理.     

高速铁路无砟轨道双向先张预应力轨道板研究及实践

高速铁路无砟轨道双向先张预应力轨道板是我国自主研发的新型轨道板预应力体系,通过部分预应力"复合锚固"设计技术和"矩阵单元"生产工艺等系统创新研究,系统形成双向先张预应力轨道板设计和制造技术,研发了轨道板生产配套设备和工装,形成24 h生产工艺,在国际上首次实现双向先张预应力轨道板的规模化生产,并在西宝客运专线CRTSⅢ型先张板式无砟轨道试验段系统验证的基础上,在高速铁路建设中全面推广应用。     

轨道交通预应力混凝土梁施工阶段徐变性能研究

以实际工程的轨道交通预应力混凝土梁为原型,以跨中截面应力等效与施工工艺相似为原则,共设计6根1:5大尺度模型梁,对其施工过程中的徐变性能进行了试验研究,重点考察混凝土种类、预应力筋张拉方式和截面应力差等因素对轨道梁徐变变形的影响.基于大型商用软件SOFiSTiK和自行编制的步进法有限元程序对模型梁在施工阶段的徐变变形进行时随全过程分析,计算结果与试验值的误差在10%以内.在此基础上,提出了考虑混凝土种类、预应力筋张拉方式和跨中截面应力差等多因素影响的、轨道梁施工阶段徐变变形设计建议.本文研究成果可为轨道交通预应力混凝土梁的施工阶段徐变变形控制与计算提供依据和参考.     

跨坐式单轨交通预应力混凝土轨道梁制作技术

跨坐式单轨交通系统的预应力混凝土轨道梁既是承重梁又是车辆的轨道，其制作精度要求很高，必须采用专用的模板。介绍了重庆市单轨交通系统中的预应力混凝土轨道梁模板的构造，并阐述了在轨道梁制作过程中应重点做好钢筋制作、预应力管道定位、混凝土拌制、成型、养护及预应力筋张拉等工序的工作。     

CRTSⅢ型先张预应力轨道板设计及制造技术

为进一步完善板式无砟轨道预应力混凝土轨道板体系和无砟轨道系统技术,开展CRTS Ⅲ型先张法预应力轨道板的系统研究。从CRTS Ⅲ型先张预应力轨道板型式尺寸、预应力体系选择、预应力钢筋选型和结构及接口设计方面进行论述和分析。阐述轨道板"矩阵单元法"生产工艺流程,以及钢筋骨架入模、连接器安装、预应力钢筋张拉、混凝土浇筑及养护和预应力放张及轨道板脱模主要生产工序。为降低建场成本、提高轨道板生产机械化程度和实现关键工装设备的可重复利用,提出应进一步深化轨道板制造技术研究。     

空心板梁桥预应力张拉有限元分析

针对简支梁板桥中许多空心梁板在运营中产生裂缝的问题,以正在施工的桥梁中应用的16 m跨预应力空心板梁构件为研究对象,通过试验检测和采用有限元分析软件建立三维实体模型,来了解预应力施加过程中构件内分布筋的受力和混凝土沿纵向和横向的受力情况。计算模型中运用了等效荷载法和预应力束降温法两种预应力施加方式。最后将有限元计算的结果与试验结果做了对比分析。分析结果说明,板梁的有限元计算能够对该结构在预应力张拉阶段的内部应力应变特性做准确的描述,计算结果所表达出的应力分布特征可用作解释此类构件端部的底板和侧面出现裂缝的原因。     

小曲率半径U形预应力束操作工艺试验研究

通过对南京长江二桥索塔上塔柱节段足尺模型小曲率半径U形预应力束操作工艺试验研究,对U形预应力孔道留孔材料的选用、安装、定位,预应力筋穿束、摩阻系数的测定,张拉工艺探索、张拉力和伸长值的实测和监控等取得了大量实测数据和可操作性经验,为今后索塔预应力设计和施工积累了可靠的科学依据.     

一种桥梁预应力张拉自动控制系统

预应力张拉是预应力桥梁施工的核心环节,对张拉过程和终点的自动、精确控制具有重要意义。设计了一种预应力张拉自动控制系统,在自动校正检测张拉力和张拉伸长量的基础上,建立施工中张拉力和伸长量关系,同时根据施工规范,实现有效预应力点的判定,进而确定张拉终点。实验和现场施工应用表明,在张拉伸长量误差<0.1 mm,张拉力误差<0.02 MPa的前提下,该系统对张拉有效应力点的判定准确率为98%,满足自动施工要求。     

石武客运专线CRTSⅡ型轨道板生产技术

结合中铁二十局集团石武客运专线河南段项目部二分部轨道板厂的建厂和生产情况,介绍CRTSⅡ型轨道板厂的厂房总体布置和8个生产及生活区的建设情况;轨道板生产的设施、设备建设情况;CRTSⅡ型轨道板生产过程中钢筋热缩管加工、焊接接地装置、钢筋网片制做、模板清理、钢筋网片入模、预应力筋张拉、混凝土浇筑、拉毛、养护,预应力筋放张、切割、毛坯板脱模、运输,轨道板翻转、打磨及安装扣件,成品板的出板堆放和检测的技术和物流组织方案。     

长大桥梁上CRTSⅡ型板式轨道底座板施工工艺优化检算

在长大桥梁上CRTSⅡ型板式轨道中减少张拉后浇带可简化施工工序。本文对一种底座板优化施工工艺进行了检算,结果表明:在拧紧、张拉以及浇筑过程中温度变化将引起底座板产生内力和位移。为保证底座板锁定板温的一致和结构安全,需在张拉之前将各张拉后浇带螺母拧紧,采用位移控制的方法进行张拉,并适当延长临时限位区内的连接长度。在规定的施工温度变化范围内,连接器钢筋应力及稳定性满足要求。