一种采用大直径钢绞线的U型梁的制作方法

本实用新型属于轨道交通高架桥梁工程技术领域，具体说是一种采用大直径钢绞线的u型梁。

背景技术：

目前，常规u梁的内侧腹板为直腹板，如图1所示，u梁内预应力通常采用φ15.2mm(1×7)钢绞线。国内钢绞线的规格按结构分主要有两根、三根、七根、十九根钢丝捻制的钢绞线。二十世纪初国内较多采用φ12.7mm(1×7)钢绞线，目前，国内基本上采用φ15.2mm(1×7)钢绞线，大直径钢绞线(指直径φ17.8mm及以上的钢绞线)仅在采矿行业少量采用。目前，国内工程中通常应用的钢绞线直径大小偏低，为了保证结构经济，受力合理，直腹板需进行倒角，减少横向跨径，进一步减少了u梁的底面尺寸。由于u梁截面宽度较窄，先张钢绞线需避让支座预埋钢板、抗震挡块预埋钢板、泄水孔、吊装孔，钢绞线布置宽度十分有限，钢绞线间距太小，造成施工不便。而且，还存在u梁在断面不变的前提下跨越能力不易提高的难题。

因此，如何设计一种采用大直径钢绞线的u型梁，可以解决u型梁在断面不变的前提下跨越能力不易提高的难题，其截面结构合理、利用率高，节省材料。这是本领域亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种采用大直径钢绞线的u型梁，其截面结构合理紧凑、利用率高，节省材料，在保证u型梁断面基本不变的前提下可增大u型梁的跨越能力，并显著改善梁体受力，保证施工的便捷性，从而有效地保证工程质量。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种采用大直径钢绞线的u型梁，包括外侧腹板及其顶部的翼缘板、内侧腹板及其顶部的翼缘板、底板、支座预埋钢板、抗震挡块预埋钢板及钢绞线，所述钢绞线置于波纹管中，所述底板上设置泄水孔及吊装孔，其特征在于，所述内侧腹板的下部向腹板内侧弯曲，所述钢绞线的直径φ至少为17.8mm，所述底板内设置的所述钢绞线最小间距至少为75mm。

对上述技术方案的改进：所述底板内设置的所述钢绞线的形心靠近所述底板的底面。

对上述技术方案的进一步改进：所述内侧腹板为流线弧形。

对上述技术方案的进一步改进：所述底板的厚度为260mm，所述底板内设置的所述钢绞线的形心与所述底板底面的距离为119.5mm。

对上述技术方案的进一步改进：所述u型梁为单线u型梁，所述单线u型梁顶宽为5420mm，所述支座预埋钢板、抗震挡块预埋钢板、吊装孔的中心位置与所述底板中心线的距离分别为1910mm、1340mm、1210/1690mm，所述泄水孔的中心位置设置在所述底板中心线上。

对上述技术方案的进一步改进：将两片所述u型梁并排设置，两片所述u型梁的截面形状对称，且两片所述u型梁的内侧腹板靠近并通过阻尼器连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述阻尼器横向设置，且阻尼器的两端分别通过锚具与两片所述u型梁的内侧腹板实现横向柔性连接。

对上述技术方案的进一步改进：两片所述u型梁通过3组所述阻尼器连接，3组所述阻尼器分别设置于所述u型梁的纵向梁端及跨中，所述阻尼器为液压式粘滞阻尼器。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本实用新型的u型梁采用直径等于或大于17.8mm钢绞线，底板内的钢绞线最小间距至少为75mm，保证了施工的便捷性；钢绞线的形心靠近底板的底面，可提高预应力效率，节省材料；

2.本实用新型内侧腹板的下部向腹板内侧弯曲，u型梁体内的支座预埋钢板、抗震挡块预埋钢板、泄水管及吊装孔布置合理，u型梁的截面结构合理、紧凑，利用率高。在保证u型梁截面基本不变的前提下可增大u型梁的跨越能力，且可显著改善梁体受力，从而有效地保证工程质量，扩大了u型梁的应用范围；

3.本实用新型内侧腹板的下部为流线弧形，更好地提高城市景观效果；

4.本实用新型将两片u型梁并排设置，两片u型梁的截面形状对称，且两片u型梁的内侧腹板靠近并通过阻尼器连接。当列车经过u型梁时，阻尼器能够消耗振动引起的冲击能量，缓解振动引起的结构损伤，降低振动噪声。采用横向柔性连接方式能够保证梁体之间不会产生横向附加力。

附图说明

图1是两片现有技术的直腹板u型梁并置后的梁端断面示意图；

图2是两片本实用新型的u型梁并置后的梁端断面示意图；

图3是两片本实用新型的u型梁并置后的跨中断面示意图；

图4是本实用新型一种采用大直径钢绞线的u型梁的预应力布置立面图；

图5是本实用新型一种采用大直径钢绞线的u型梁的梁端预应力布置断面图；

图6是本实用新型一种采用大直径钢绞线的u型梁的跨中预应力布置断面图。

图中，1、外侧腹板；2、内侧腹板；3、翼缘板；4、底板；5、泄水孔；6、吊装孔；7、支座预埋钢板；8、阻尼器；9、底板钢束；10、外侧腹板钢束；11、内侧腹板钢束；12、底板钢束的形心。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述：

参见图2-图6，本实用新型一种采用大直径钢绞线的u型梁的实施例，包括外侧腹板1及其顶部的翼缘板3、内侧腹板2及其顶部的翼缘板3、底板4、支座预埋钢板7、抗震挡块预埋钢板及钢绞线，钢绞线置于波纹管中，在底板4上设置泄水孔5及吊装孔6，内侧腹板2的下部向腹板内侧弯曲，钢绞线的直径φ至少为17.8mm，底板4内设置的钢绞线最小间距至少为75mm。上述底板4内设置的钢绞线的形心靠近底板4的底面。

进一步地，上述底板4内设置的钢绞线均置于波纹管中形成若干底板钢束9，若干底板钢束9设置成上下两层，每一底板钢束9中包含一根钢绞线，如图5、图6所示。在外侧腹板1内设置的钢绞线均置于同一波纹管中形成外侧腹板钢束10，外侧腹板钢束10包括若干根钢绞线；在内侧腹板2内设置的钢绞线均置于同一波纹管中形成内侧腹板钢束11，内侧腹板钢束11包括若干根钢绞线，如图5、图6所示。

优选地，上述底板4的厚度为260mm，上述底板4内设置的底板钢束9的形心12（即钢绞线的形心）与底板4底面的距离为119.5mm，相邻底板钢束9的间距为75mm。

再进一步地，如图5、图6所示，上述u型梁为单线u型梁，单线u型梁顶宽为5420mm，上述支座预埋钢板7的中心位置、抗震挡块预埋钢板的中心位置与底板4中心线的距离分别为1910mm、1340mm，泄水孔5的中心位置设置在底板4中心线上。在上述单线u型梁同一端面上有4个吊装孔6，对称设置在底板4中心线两侧，其中有两个吊装孔6的中心位置与底板4中心线的距离为1210mm，另外两个吊装孔6的中心位置与底板4中心线的距离为1690mm。

为了提高结构安全性、耐久性，同时降低运营期间振动噪声，将本实用新型的两片u型梁并排设置时，两片u型梁的截面形状对称，且两片u型梁的内侧腹板相互靠近并通过阻尼器8连接。上述阻尼器8横向设置，且阻尼器8的两端分别通过锚具与两片u型梁的内侧腹板2实现横向柔性连接。如图2、图3所示。

优选地，两片u型梁通过3组所述阻尼器连接，3组所述阻尼器8分别设置于u型梁的纵向梁端及跨中，阻尼器8为液压式粘滞阻尼器。

在简支梁桥梁具体安装时，在简支梁桥梁上部结构采用两片本实用新型的单线u型梁并置形式，跨度至少可达32米以上。在保证u型梁截面基本不变的前提下，大大提高了u型梁的跨越能力。

本实用新型采用大直径钢绞线的u型梁所采用的混张法设计工艺，包括以下步骤：

第一步：进行梁场及张拉台座的安装；

第二步：安装u形梁模板、钢绞线；

第三步：张拉先张预应力；

第四步：浇筑u梁梁体混凝土；

第五步：切割先张预应力、移梁至存梁台座；

第六步：张拉后张预应力；

第七步：灌浆、封锚。

本实用新型采用大直径钢绞线的u型梁结合上述钢绞线混张法设计工艺，可以更好地解决跨径增加时u型形梁钢束布置及受力问题，在不增大u型梁结构尺寸的前提下，能提高预应力筋的使用效率，增大钢绞线间距，拓宽了u型梁的应用范围。

上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

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