[发明专利]城市轨交薄壁混张U型梁工业化施工方法及施工体系

权利要求书

1.一种城市轨交薄壁混张U型梁工业化施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在场地内进行U型梁制梁台座、存梁张拉台座的施工，制梁台座一次支持生产2榀U型梁，施工制梁台座时同步安装U型梁底模、外模及蒸汽养护棚；

S2、在U型梁胎膜架上进行U型梁钢筋绑扎及预应力钢束的安装以得到U型梁钢筋笼，利用龙门吊，通过吊架把U型梁钢筋笼吊至制梁台座上；

S3、U型梁钢筋笼就位后，安装预埋件，U型梁内模、内模支撑、内模移动系统、端模就位；

S4：对薄壁混张U型梁的侧壁结构进行优化，包括根据不同跨度的U型梁受力特点，对U型梁侧壁厚度进行计算，同时分析梁体各部位所受应力，对所受应力最大的区域进行加强；

S5：先张预应力束施工，采用两榀U型梁同时张拉的施工工艺，张拉工艺流程如下：单端逐根初调至15%σcon→整体张拉至100%σcon并持荷3min→σcon锚固，施工采用蒸汽养护，张拉控制应力根据钢束与台座实际温差At取张拉控制应力为0.7fpk+2*At；

S6：钢筋、模板、预应力验收通过后，浇筑梁体混凝土；

S7：先张预应力束放张、切割，待混凝土强度达到85%，弹性模量达到90%后，放张预应力束；

S8、放张后，采用龙门吊将两榀U型梁分别吊装至存梁张拉台座，此时存梁张拉台座处于钢砂箱上顶状态，由钢砂箱受力，继续进行自动喷淋养护；

S9、后张预应力束施工，在混凝土强度达到设计值的95%，弹性模量达到设计值的100%且龄期不少于7天后进行后张预应力束施工，采用两端同步张拉，张拉工艺流程如下：0→0.1σcon→0.2σcon→张拉控制应力σcon→持荷5min锚固；

S10、孔道压浆、封锚，终拉完成后，在48h内进行管道真空辅助压浆，先张束套管封端采用环氧灰浆，后张束封锚采用C60细石微膨胀混凝土；

S11、整体作业完成后，通过钢砂箱卸砂孔放出石英砂，使U型梁下降至存梁张拉台座的混凝土基座上，U型梁受力点由端部受力转换为支座位置受力，待U型梁存放到指定时间后运输至现场架设。

2.根据权利要求1所述的城市轨交薄壁混张U型梁工业化施工方法，其特征在于：所述S1中制梁台座包括台座基础、反力墩、张拉横梁、传力杆、底模平台，所述台座基础顶部设有底模平台，底模平台两侧设有张拉横梁，张拉横梁外侧设有反力墩；所述反力墩内通过预埋的600×300×20mm工字钢与所述台座基础相连形成钢骨混凝土，所述反力墩在内部预留张拉孔洞，张拉孔洞两侧设有660×1360×20mm钢板进行加强。

3.根据权利要求1所述的城市轨交薄壁混张U型梁工业化施工方法，其特征在于：所述S1中存梁张拉台座包括混凝土基座、钢砂箱，所述钢砂箱设置在混凝土基座外侧边角处，且钢砂箱通过预埋钢筋与混凝土基座相连；所述钢砂箱内设有底座以及填充在底座上的石英砂，所述石英砂上方支撑有顶盖，钢砂箱中部设有卸砂孔。

4.根据权利要求1所述的城市轨交薄壁混张U型梁工业化施工方法，其特征在于：所述S4中根据不同跨度的U型梁受力特点，采用U型梁侧壁来抵抗列车运行产生的离心力，侧壁厚度采用公式h=(F×S×V^2)/127g进行计算，式中，h为侧壁厚度，F为张拉控制力，S为跨度，V为列车运行速度，g为重力加速度；同时，采用Midas civil建立设计验算模型，分析梁体各部位所受应力，得出所受应力最大的钢束区域，采用C12螺纹钢筋制作成螺旋筋与钢筋网进行加强。

5.根据权利要求1所述的城市轨交薄壁混张U型梁工业化施工方法，其特征在于：所述S5先在台座的固定端逐根安装锚夹具将预应力束锚固，并用顶紧夹片的套管敲紧夹片；再逐根、逐段向张拉端方向安装连接器，用半月形扳手用力旋紧两个套管并拉直预应力束；最后逐根安装张拉端的锚夹具；逐根张拉采用2台30t千斤顶施工，所有预应力束2张拉至15%σcon后，通过4台600t千斤顶施工，此时由反力墩进行受力，通过对反力墩的预留张拉孔洞处的加强以及工字钢的预埋，以满足施工需求，持荷3min后复核应力传感器数据，无误后锚固，若小于σcon，应补张拉至控制应力后锚固。