一种先张法预应力混凝土T形梁及其制造方法.pdf

本发明涉及一种先张法预应力混凝土T形梁及其制造方法。先张法预应力混凝土T形梁包括梁桥面、腹板及下翼缘，其中，所述下翼缘中设置有直线预应力筋和折线预应力筋的中间部分；所述折线预应力筋在所述中间部分的两端开始弯起，通过所述腹板到达梁的两端。通过该方案进一步增加了先张法预应力混凝土T形梁的跨度。制造方法通过安装预应力筋导向装置，在先张法预应力混凝土T形梁中设置折线筋，实现了在先张法预应力混凝土T形梁中直线筋和折线筋的结合，从而能够进一步增加梁的跨度。

1、  一种先张法预应力混凝土T形梁，包括梁桥面、腹板及下翼缘，其特征在于：
所述下翼缘中设置有直线预应力筋和折线预应力筋的中间部分；
所述折线预应力筋在所述中间部分的两侧开始弯起，通过所述腹板到达梁的两端。

2、  根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土T形梁，其特征在于，所述下翼缘靠近梁两端的部分的高度大于靠近跨中的部分的高度。

3、  根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土T形梁，其特征在于，所述折线预应力筋为两批，两批所述折线预应力筋的中间部分的长度不同。

4、  根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土T形梁，其特征在于，所述直线预应力筋中有一部分在靠近梁两端处套有PVC管。

5、  根据权利要求4所述的先张法预应力混凝土T形梁，其特征在于，所述PVC管长度为1260mm～6260mm。

6、  根据权利要求1-5任一项所述的先张法预应力混凝土T形梁，其特征在于，所述折线预应力筋弯起的角度为6°～15°。

7、  一种制造先张法预应力混凝土T形梁的方法，其特征在于，包括：
安装底模和预应力筋导向装置；
绑扎梁体普通钢筋；
安装端模；
在下翼缘中设置预应力筋，并将部分所述预应力筋的两端锚固于张拉横梁上；
使用所述预应力筋导向装置将另一部分所述预应力筋弯起至腹板中，通过腹板到达梁两端，并将弯起的预应力筋的两端锚固于张拉横梁上；
安装侧模；
初调预应力筋；
张拉预应力筋；
灌筑混凝土并养护；
拆侧模；
预应力筋放张。

8、  根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述张拉预应力筋具体为，先整体张拉弯起的预应力筋，后整体张拉未弯起的预应力筋。

9、  根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述预应力筋放张具体为，先整体放张弯起的预应力筋，后整体放张未弯起的预应力筋。

一种先张法预应力混凝土T形梁及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种铁路桥梁技术，尤其涉及一种先张法预应力混凝土T形梁及其制造方法。
背景技术
铁路桥梁中，很大一部分采用的是简支T形梁。单片简支T形梁体积相对较小，架桥时，可以通过既有铁路线远距离运输T形梁，无需大型的运输和架梁设备，比较机动灵活。
其中，采用先张法制成的简支T形梁，即先张法预应力混凝土T形梁，先张法预应力混凝土T形梁的制造过程为：安装底模、端模，绑扎梁体普通钢筋后，在下翼缘中设置预应力筋，安装侧模，逐根张拉预应力筋，灌筑混凝土并养护，拆侧模，最后预应力筋逐根放张，完成制梁。工序简单，制梁时间短，预应力放张后便可运输架设，但是，制成的先张法预应力混凝土T形梁由梁桥面XL1、腹板XL2及下翼缘XL3组成，详见图1。下翼缘XL3各处的高度不变，且下翼缘中设置有直线预应力筋XJ，用来提高梁的负荷能力。但是，由于简支T形梁中采用直线预应力筋，即配筋形式采用直线配筋，导致先张法预应力混凝土T形梁的跨度局限于20m以下。
发明内容
本发明的目的在于针对克服现有技术存在的缺陷，提出一种先张法预应力混凝土T形梁及其制造方法，以增加先张法预应力混凝土T形梁的跨度。
为实现上述目的，本发明提供了一种先张法预应力混凝土T形梁，包括梁桥面、腹板及下翼缘，其中，所述下翼缘中设置有直线预应力筋和折线预应力筋的中间部分；所述折线预应力筋在所述中间部分的两端开始弯起，通过所述腹板到达梁的两端。
通过上述方案，进一步增加了先张法预应力混凝土T形梁的跨度。
为实现上述目的，本发明还提供了一种制造先张法预应力混凝土T形梁的方法，包括：
安装底模和预应力筋导向装置；
绑扎梁体普通钢筋；
安装端模；
在下翼缘中设置预应力筋，并将部分所述预应力筋的两端锚固于张拉横梁上；
使用所述预应力筋导向装置将另一部分所述预应力筋弯起至腹板中，通过腹板到达梁两端，并将弯起的预应力筋的两端锚固于张拉横梁上；
安装侧模；
初调预应力筋；
张拉预应力筋；
灌筑混凝土并养护；
拆侧模；
预应力筋放张。
通过上述方法技术方案，制造出了直线筋和折线筋相结合的先张法预应力混凝土T形梁。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有技术中先张法预应力混凝土T形梁示意图；
图2为本发明先张法预应力混凝土T形梁较佳实施例的结构示意图；
图3为本发明先张法预应力混凝土T形梁较佳腹板加厚实施例的示意图；
图4为图3实施例中先张法预应力混凝土T形梁去掉梁桥面后的俯视图；
图5为本发明先张法预应力混凝土T形梁较佳下翼缘增高实施例的示意图；
图6为本发明先张法预应力混凝土T形梁另一较佳实施例中直线筋与折线筋的跨中断面示意图；
图7为图6实施例中先张法预应力混凝土T形梁的直线筋和折线筋纵向示意图；
图8为图6实施例中先张法预应力混凝土T形梁的直线筋和折线筋的梁端示意图；
图9为本发明制造先张法预应力混凝土T形梁的方法流程图。
具体实施方式
图2为本发明先张法预应力混凝土T形梁较佳实施例的结构示意图，本实施例中，先张法预应力混凝土T形梁(以下简称先张T形梁)包括梁桥面L1、腹板L2及下翼缘L3，其中，下翼缘L3中设置有直线预应力筋(以下简称直线筋)J1和折线预应力筋(以下简称折线筋)J2的中间部分；折线筋J2在中间部分的两端开始弯起，弯起角度可为6°～15°，通过腹板L2到达梁的两端，有效克服了梁两端的剪力，将先张T形梁的跨度增加到了20m以上。
上述实施例中，先张T形梁的腹板可在靠近梁两端的部分加厚，如图3所示，在靠近梁两端的部分，将腹板L2加厚。详见图4，图4为去掉梁桥面后的俯视图，腹板L2在距离梁端4m～7m的位置开始逐渐变厚，经过逐渐变厚段BH达到靠近梁端LD部分的厚度，在靠近梁端LD部分的厚度大于中间部分的厚度，进一步改善了结构受力性能。
上述实施例中，先张T形梁的下翼缘可在靠近梁两端的部分增高，如图5所示，下翼缘L3在靠近梁端部分的高度大于梁中间部分的高度，本实施例是在图3实施例中腹板在靠近梁端部分加厚的基础上，将下翼缘靠近梁端的部分增高，为预应力筋弯起提供了空间，改善了结构受力性能。。下翼缘也可在腹板厚度不变的情况下，增加靠近梁端部分的高度，这里不再赘述。
上述实施例中，先张T形梁中的折线筋可设置两批，每批折线筋的根数可视实际情况而定，如14根、28根等等，这里不再赘述。如图6-图8所示，图6为本发明先张法预应力混凝土T形梁另一较佳实施例中直线筋与折线筋的跨中断面示意图，直线筋J1和两批折线筋J21、J22的中间部分设置在下翼缘L3中。图7为图6实施例中先张法预应力混凝土T形梁的直线筋和折线筋纵向示意图，一批折线筋J21在W1、W1’处开始弯起，到达梁端LD，W1、W1’距跨中均为4m～6m；另一批折线筋J22在W2、W2’处开始弯起，到达梁端LD，W2、W2’距跨中均为8m～11m。折线筋J21的中间部分长度与折线筋J22的中间部分长度不同，中间部分短的折线筋J21开始弯起的位置更靠近跨中Z。图8为图6实施例中先张T形梁的直线筋和折线筋的梁端示意图，中间部分短的折线筋J21在梁端的位置高于中间部分长的折线筋J22。这样两批折线筋由于弯起的位置不同，以及在梁端的位置不同，进一步克服了梁端的剪力，增加了梁的跨度，经过实验，在梁桥面的宽度为1.7～2.0m、厚度为0.2～0.3m；腹板的跨中截面厚度为0.2～0.25m、梁端截面厚度为0.5～0.7m；腹板变厚点位置距梁端为4～7m；下翼缘的宽度为0.8～1.0m、跨中部分的高度为0.3～0.4m，梁端部分的高度为0.6～1.0m情况下；梁高为2.1～2.4m时，梁的跨度达到了24m；梁高为2.5～2.7m时，梁的跨度达到了32m。此外，折线筋的数量及各批折线筋开始弯起的位置并不限于此，可视实际情况而定，这里不再赘述。
上述实施例中，部分直线筋在靠近梁端的部分套上1260m～6260m的PVC管进行隔离，避免了产生多余的预应力，进一步保证了折线筋和直线筋产生的预应力适用于桥梁跨度等参数。
图9为本发明制造先张法预应力混凝土T形梁的方法流程图，具体包括以下步骤：
步骤a1、安装底模和用于将预应力筋导向的预应力筋导向装置；
步骤a2、绑扎梁体普通钢筋；
步骤a3、安装梁两端的端模；
步骤a4、在下翼缘中设置预应力筋，并将部分预应力筋的两端锚固于张拉横梁上，这部分预应力筋即为直线筋；
步骤a5、使用所述预应力筋导向装置将另一部分预应力筋弯起至腹板中，通过腹板到达梁两端，并将弯起的预应力筋的两端锚固于张拉横梁上；这部分弯起的预应力筋即为折线筋。
步骤a6、安装侧模；
步骤a7、单根初调直线筋和折线筋；
步骤a8、张拉折线筋和直线筋；
步骤a9、灌筑混凝土并养护；
步骤a10、拆侧模；
步骤a11、放张折线筋和直线筋。
预应力筋放张后，采用直线筋和折线筋结合的配筋方式的先张T形梁便可出场架设使用。
需要说明的是，步骤a4和步骤a5的顺序可调，即可先设置直线筋，也可先设置折线筋，亦可两者同时设置，施工灵活。
上述方法实施例中，步骤a8可采用先整体张拉折线筋，后整体张拉直线筋的方式张拉预应力筋；步骤a11可采用先整体放张折线筋，后整体放张直线筋的方式放张预应力筋。这样，进一步简化了工序，节约了制梁时间，减少了制梁成本。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。