先张CRTSⅢ轨道板张拉技术研究

双向先张法CRTSⅢ型板是具有我国自主知识产权的高速铁路无砟轨道结构,是在总结了日本Ⅰ型板,德国Ⅱ型板,国产道岔板以及后张法Ⅲ型板的优点上开发出来的一种新的无砟轨道结构。通过优化轨道板中预应力体系,采用双向先张预应力结构,既提高了轨道板整体强度,又克服和改变了由于钢厂或PC钢棒生产中因材质缺陷及加工制造工艺瑕疵造成成品板的钢棒"延时断裂"的问题;通过在预应力钢筋端部设置锚固板,既减小预应力的建立起来的长度,又可长久保持预应力值不损失,提高轨道板耐久性;预应力钢筋定尺下料,专用张拉千斤顶单根初张拉,然后整体终张拉,整体同步放张。     

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。     

CRTS Ⅲ型先张法预应力轨道板流水机组法生产工艺预应力筋张拉力锁紧方式研究

在轨道板预应力筋采用单根同步张拉方式基础上,分析了插入楔块顶紧、皮带摩擦旋紧、螺母机械拧紧3种预应力筋张拉力锁紧方式的技术特点。为验证3种方式的锁紧效果,进行了有效张拉力对比试验,通过对不同锁紧方式时轨道板预应力筋有效张拉力的大量测试,得到了其概率分布特性。试验结果表明,采用螺母机械拧紧方式时,预应力筋有效张拉力离散性小,更有利于保证预应力筋有效张拉力及其均匀性。     

无砟轨道板张拉工艺的自动控制

哈大客运专线轨道板采用双向后张法预应力混凝土结构,预应力张拉是决定预应力结构安全与无砟轨道板稳定性的重要条件之一,可提高轨道板的整体抗压能力和耐久性,使用寿命更加长久。在原有的液压系统基础上通过对张拉千斤顶的液压油路中安装传感器,将传感信号传送到中央控制器,通过控制器实现张拉过程的自动控制。自动张拉系统的应用更好地控制了预应力施工的精度,使预应力钢棒均匀受力、均匀变形,使张拉质量安全可靠,并实现一个泵站带4个千斤顶同时作业,大大提高了生产效率。     

CRTSⅡ型轨道板预应力张拉技术

京津城际铁路交通工程CRTSⅡ型无砟轨道板采用了横向整体预应力张拉施工工艺.结合制造实践,介绍了张拉工艺、设备安装使用及控制上的特殊要求,并提供了此张拉工艺控制方法,为国内此技术的推广提供参考.     

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。     

半卧式钢混台座法CRTSⅢ型先张轨道板制造关键技术

结合郑徐客运专线工程实践,针对CRTSⅢ型先张轨道板结构型式设计及技术难点进行分析,通过对张拉台座、模具、自动张拉控制系统、精调及检测等关键工装及设备的选型研究,总结出张拉台座施工、模具安装及检测、预应力张拉、混凝土浇筑、养护、存放等关键施工流程和关键工艺,从而形成轨道板生产的成套技术,为CRTSⅢ型先张轨道板制造提供借鉴经验。     

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。     

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。     

郑徐客运专线CRTSⅢ型先张无砟轨道板创新技术及生产工艺

文章通过CRTSⅢ型先张板与CRTSⅢ型后张板设计技术和制造技术的对比,介绍了CRTSⅢ型先张无砟轨道板创新技术,即(1)以双向先张工艺为前提的结构设计能使预应力钢筋与混凝土形成很强的握裹力,提高了轨道板的整体耐久性,避免了预应力钢筋断裂窜出的可能;(2)锚穴尺寸减小,增加了其周围混凝土的厚度,可有效控制锚穴处混凝土浅薄性微裂纹,减小了锚穴开裂的可能性;(3)实现了双向先张工艺制板的规模化生产,以矩阵坑单元生产模式取代后张板的单台座模式,每坑可生产2×4块板,实现了整体张拉及放张,有利于流水线生产,辅之以自动张拉设备,张拉精度及效率均得到提高;(4)由于结构中钢筋布置优化,使得钢筋用量大幅减少,节约了成本。基于郑徐客运专线的制板实践,介绍了有别于后张板的先张轨道板制造工艺流程及工装设备,并对有显著区别的张拉、蒸汽养护及放张工序的操作要点进行了介绍。     

施工过程中温度变化对CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板的影响分析

针对CRTSⅡ型板式无砟轨道施工期间连续底座板张拉过程中底座板存在变化的温度,基于有限元方法及钢筋混凝土粘结滑移理论,建立底座板混凝土-钢筋-桥梁纵向相互作用计算模型,计算分析当施工温度为5℃时,底座板钢筋和混凝土应力随温度变化和张拉过程中的变化规律。结果表明:底座板混凝土和钢筋拉力与混凝土段的长度有着直接联系,随着混凝土段长度增加,底座板混凝土和钢筋所受拉力相应变大;张拉过程中,底座板混凝土可能会在第二次张拉时开裂,而张拉连接器钢筋和齿槽后浇带钢筋未达到屈服。     

CRTS I型轨道板自动张拉技术研究

根据哈大客运专线CRTS I型轨道板预制和铺设工艺，结合安全、质量、工期等要求，研究轨道板张拉技术；通过比选，确定一套技术可靠、操作简便、施工干扰小的轨道板张拉施工技术方案；经现场测试，采用自动控制张拉设备施工方案，可满足CRTS I型轨道板的生产质量与效率要求，符合铁道部提出的“六位一体”的管理理念。     

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。     

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.     

CRTSⅡ型轨道板2×42预制生产线关键技术

根据混凝土平板预制构件长线台座法生产经验,生产线最佳长度为120 m,结合CRTSⅡ型轨道板特点提出了42块CRTSⅡ型轨道板生产线设计方案,建立有限元模型进行了受力计算,开展了张拉台座设计;对42块轨道板生产线张拉和放张时模板位移、回弹、预应力和摩阻力损失、张拉梁中间挠度等进行了探讨;研究了2×42一场两线布置的轨道板场生产组织.     

CRTSⅡ型无砟轨道板桥上铺设技术

CRTSⅡ型无砟轨道板桥上铺设技术主要包括轨道板的粗铺、精调、灌浆和张拉连接。分析CRTSⅡ型无砟轨道板粗铺、精调、灌浆、张拉连接施工工艺要求和技术特点，提出铺设质量控制要点，并结合京津城际铁路工程实践归纳总结施工注意事项。     

预应力筋补张拉过程分析与分批优化控制

通过对分批补张拉钢筋预应力损失进行分析,推导首次张拉和补张拉后预应力损失计算公式。从力和变形两个角度,研究整束预应力筋张拉与分批预应力筋张拉质量控制要求,并对二者受力情况进行对比分析。研究结论：对于预应力束中各预应力筋,不管尺寸是否相同,分批张拉后整体或为欠张拉状态,或为超张拉状态,预应力筋分批张拉存在较大局限性。建立预应力筋分批补张拉过程数学模型,提出一种基于强化学习的补张拉优化控制理论,以实现通过较少次数的分批补张拉过程即可达到较为精确的补张拉效果。     

CRTSⅢ型无砟轨道先张法轨道板预制工艺研究

新建北京至沈阳铁路客运专线设计速度为350 km/h,设计采用先张法CRTSⅢ型板式无砟轨道结构形式。CRTSⅢ型先张法轨道板具有一次性成型、工艺新、精度高等特点,包括预应力体系设计、钢筋、混凝土及封锚材料以及制造等一系列新工艺、新材料和新技术,需要在施工中结合工程实际做进一步的研究,来优化施工工艺,加快施工进度,确保工程质量。本技术采用多套固定台座模具联合整体张拉、养护、放张的施工工艺,通过汲取CRTSⅡ、Ⅲ型轨道板施工工艺经验,创新使用带锚固板的先张预应力体系。该技术通过在京沈客专苏家屯板场CRTSⅢ型无砟轨道先张法轨道板的预制生产中的成功应用,取得显著的经济、社会和环保效益,实现了先张法轨道板在350 km/h客运专线上的首次规模化应用,为同类产品的预制提供了生产经验和技术支持。     

双向先张轨道板制造关键技术研究

双向先张轨道板是铁路总公司立项研制的新型轨道板。板内纵横向共有3层预应力钢筋,外层有钢筋笼。预应力钢筋采用定长设计,端头加装锚固板,预应力钢筋在轨道板中不露头,端头用砂浆封锚。轨道板制造工艺设计了矩阵单元张拉坑,连接器、连接杆等专用工装,开发了初张拉设备,全自动控制整体张、放设备,模型自动复位支座等关键工装和设备。流水生产线通过行车、地面轨道车转移物流,生产效率达到24 h周转1次。并用可调承轨台模型实现预制生产直线轨道板和曲线轨道板。     

郑万铁路智能张拉技术的应用

预应力张拉施工是高铁桥梁工程的关键控制环节,桥梁结构的耐久性和安全性与预应力准确施加密切相关。预应力智能张拉技术可以精准高效地完成张拉施工行为,进而使施工项目的张拉质量得到保障,张拉过程及质量可以做到实时监控。根据郑万铁路河南段推行预应力智能张拉技术的实际情况,对比分析技术应用数据,总结技术特点,展望预应力智能张拉技术在高铁桥梁施工应用中的前景。