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。     

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。     

铁路预制梁预应力自动张拉系统技术研究

传统的预制梁后张法预应力施工人工干预较多,张拉误差大,难以保证制梁质量。通过市场调研、设备比选及现场试验研发适用于我国铁路预制梁的预应力自动张拉系统,以实现对预应力施加全过程智能化、精确控制。该系统包括高性能机械动力系统、传感器系统及智能控制系统,实现了梁体两端同步平衡张拉,预应力施加精准、均匀,力值和伸长量可精确校准。张拉数据自动化存储、传输并信息化管理。该系统还具有故障智能诊断、报警等功能。试验验证表明,预应力自动张拉系统功能全面,性能稳定、可靠,适应性强,高效便捷。     

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。     

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。     

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。     

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。     

DSM型预应力钢绞线低回缩张拉锚固体系设计与研制

介绍预应力钢绞线低回缩张拉锚固体系中锚具和千斤顶的设计与研制。通过大量的试验检测结果表明,该张拉锚固体系可控制钢绞线回缩量小于1 mm,适用于预应力钢绞线短束的张拉锚固,可显著提高预应力材料的使用效率。     

浅埋全圆有压隧洞预应力技术研究

有压供水隧洞在浅埋段采取无粘结预应力衬砌结构，通过模拟隧洞张拉工况和隧洞通水运营工况下的受力分析，验算结构的可靠性；钢绞线环向安装布置，锚具槽空间较小，按照传统张拉施工技术施工难度大，可操作性不高，张拉端无法采用千斤顶直接进行钢绞线张拉作业，利用偏角器将张拉端的钢绞线偏转一定角度后，引出锚具槽外进行张拉，锚具采用自带锚固端的双向锚具，保证了无粘结预应力衬砌张拉的施工质量及施工速度，最终实现了吉林省中部城市引松供水工程总干线六标段9#隧洞预应力衬砌段张拉作业顺利完成。     

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。     

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.     

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。     

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。     

铁路桥梁路基隧道关键工序监控技术研究

研究目的:依托于铁路工程管理平台,开展对铁路桥梁预应力梁张拉质量、路基压实质量、隧道支护结构质量的自动监控技术研究,调研目前的监控方法存在的问题并提出解决问题的技术方案。采用当今先进和成熟的计算机开发技术和面向对象模块化设计思路,研究桥梁预应力自动张拉系统、路基连续压实检测系统、隧道衬砌混凝土灌注密实监测系统,以及相应的信息上传、展示平台,实现路桥隧关键工序的信息化施工控制与远程管理。研究结论:(1)研发桥梁预应力自动张拉系统,并通过了现场试验验证,验证结果表明该系统工作性能稳定,能实现张拉、静停、锚固阶段全过程自动平衡张拉,张拉两端不平衡力小于控制张拉力的1%,张拉力的控制精度在0.5%以内,张拉数据可远程传输至信息管理平台并实时展示;(2)研发路基连续压实检测系统,并通过了现场试验验证,验证结果表明该系统工作性能稳定可靠,能随压路机行驶自动检测整个路基面压实质量,检测结果可以在现场显示终端和网络平台上实时显示,其检测结果与常规压实指标相关系数大于0.7,满足相关技术规程要求;(3)提出了隧道衬砌混凝土灌注密实监测系统的技术方案与系统设计,该方案经论证是可行的;(4)这三个系统可应用于铁路施工质量控制及信息化领域。     

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。     

内置锚头张拉器在预应力张拉系统中的应用

结合目前施工现场预制预应力混凝土梁体过程中的张拉端钢绞线按常规方法留置长度偏长的状况,根据现场使用的张拉千斤顶和锚具规格,开发设计一种张拉端的专用张拉连接器,内置于穿心式千斤顶缸体内,其作用是将钢绞线与千斤顶工作锚具连接,省略去千斤顶缸体长度范围内的钢绞线工作长度,从而达到节省张拉端钢绞线长度的目的。开发的张拉器既能满足施工现场实际需要,又产生可观的经济效益。     

CRTSⅢ型轨道板先张流水机组法制造技术

根据高速铁路线路运行平顺度要求,设计并制作了用于CRTSⅢ型无砟轨道板先张流水机组法生产线可控、能自动流转的单体钢模。该生产线由动力电源与机械、计算机控制与电器、电液伺服工作系统和监测检验系统4套主要功能设备组成完整体系。阐述了CRTSⅢ型无砟轨道板先张流水机组法制造关键技术,并对轨道板模型系统,预应力张拉/放张控制系统,混凝土的输送、浇筑与振捣系统,蒸汽养护系统4个环节进行了技术创新。CRTSⅢ型无砟轨道板先张流水机组法生产线以混凝土灌注工序效率为控制指标,合理布置生产工位实现连续生产,具有广阔的应用前景。     

CRTS Ⅰ型轨道板张拉与水养顺序问题的探讨

分析了CRTS Ⅰ型轨道板生产中张拉与水养顺序对混凝土质量的影响,指出采用先张拉、后水养生产顺序需要脱模强度达到48 MPa,张拉、封锚时间较长容易导致混凝土收缩开裂;通过试验证明,先张拉、后水养容易使预应力钢棒与护套产生相对滑动,水更容易渗入,引起钢棒锈蚀.采用先水养、后张拉顺序,混凝土质量容易保证,水难以渗入,具有显著的技术经济优势.     

铁路箱梁预应力自动张拉技术研究

为克服传统预应力施工方法的缺陷,研制了铁路桥梁预应力自动张拉系统。该系统可实现预应力自动化平衡张拉及精确施加,并用伸长量来实时校准和调控,具有张拉、持荷、锚固全过程智能控制,数据自动采集、存储,数据无线远程传输等功能。现场试验结果表明:张拉力偏差0.5%、伸长值偏差6%、两端不平衡力5 k N。与传统张拉工艺相比,应用该系统可显著提高工作效率,降低劳动强度。     

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。