一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁制造技术

本实用新型专利技术涉及一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁。活性粉末混凝土薄壁简支箱梁结构刚度小、稳定性差，且整孔大截面预制时质量不易保证。本实用新型专利技术包含有横截面呈“U”字形的U型梁，U型梁底部为水平的U型梁底板，U型梁底板上方两侧为竖直的U型梁腹板，两侧U型梁腹板顶端各自向外侧延伸出水平对称的U型梁顶板；U型梁采用活性粉末混凝土材料；U型梁顶面构筑有水平的桥面板，桥面板采用普通混凝土材料。本实用新型专利技术的组合箱梁与整孔普通混凝土箱梁比，结构尺寸小、自重轻、跨越能力强；与整孔活性粉末混凝土箱梁比，结构整体刚度大、活性粉末混凝土材料力学性能利用率高、活性粉末混凝土用量少、造价低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铁路桥梁工程建设
，具体涉及一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁。
技术介绍
随着我国经济建设的快速发展，城市道路网、公路网及各种管线也越来越密集，道路建设需要布设众多大跨度桥梁结构以满足跨越要求。常规的48m、56m、64m、80m等中小跨度多采用连续梁设计方案，而连续梁多采用悬臂灌注或支架现浇施工，施工质量控制难度大，工期较长，往往成为全线铺轨架梁的控制工程，尤其是当连续梁联长较长时，还需设置轨道温度调节器，影响轨道平顺性、增加运营养护工作量，维护费用高。因此，有必要研究新型结构以解决普通混凝土梁体自重过大而制约简支梁结构朝大跨度方向发展的难题。活性粉末混凝土作为一种新型的工程材料，具有很高的抗压强度和抗拉强度，其抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性、耐久性指标均远远优于普通混凝土。将活性粉末混凝土新材料应用于大跨度铁路简支梁，可以有效减轻梁重，得到更轻便新颖的结构，工厂化预制后易于保证质量。而合理利用活性粉末混凝土力学性能、通过结构形式优化以降低工程投资是活性粉末混凝土材料推广应用的难题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构尺寸自重轻、跨越能力强、材料利用率高、工程投资低的铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁。本技术所采用的技术方案是：一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁，其特征在于：包含有横截面呈“U”字形的U型梁，U型梁底部为水平的U型梁底板，U型梁底板上方两侧为竖直的U型梁腹板，两侧U型梁腹板顶端各自向外侧延伸出水平对称的U型梁顶板；U型梁采用活性粉末混凝土材料；U型梁顶面构筑有水平的桥面板，桥面板采用普通混凝土材料。桥面板底面对应U型梁顶板的位置设置有PBL连接键。桥面板底面中部向上凹回。桥面板两侧底面与U型梁顶板底面共面。本技术具有以下优点：本技术的活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁结构与普通混凝土箱梁比，结构尺寸小，自重轻，跨越能力强，便于施工。由于结构自重降低了，只需对现有常规跨度的运架设备进行少量的改造，就可以实现大跨度简支梁的整孔预制架设或者节段预制拼装架设，不会造成原有设备的浪费和闲置，具有广阔的应用前景。本技术的活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁结构与整孔活性粉末混凝土箱梁比：①桥面板采用普通混凝土后对截面的整体刚度贡献较大，有利于应用与刚度要求高的高速铁路等项目；②组合箱梁利用施工步骤划分为两阶段受力结构，第一阶段U型梁自重由活性粉末混凝土U型梁单独承担，第二阶段主要是二期恒载和活载由整个组合截面共同承担。根据受力特点，活性粉末混凝土U型梁在第一阶段具备了初始应力，第二受力阶段应力叠加后，组合箱梁的活性粉末混凝土截面承担着较高的应力水平，充分利用了活性粉末混凝土高力学性能的优势。③由于活性粉末混凝土材料制备的工艺复杂，活性粉末混凝土材料的使用量成为控制梁部的主要经济指标，而组合箱梁结构的活性粉末混凝土圬工量少，具有明显的经济优势，有利于活性粉末混凝土结构的推广应用。附图说明图1为为本技术结构的立面布置图。图2为本技术结构的跨中截面图。图3为本技术结构的施工步骤图。图中，1-U型梁顶板，2-U型梁腹板，3-U型梁底板，4-桥面板。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。本技术涉及的一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁，包含有横截面呈“U”字形的U型梁，U型梁底部为水平的U型梁底板3，U型梁底板3上方两侧为竖直的U型梁腹板2，两侧U型梁腹板2顶端各自向外侧延伸出水平对称的U型梁顶板1；U型梁采用活性粉末混凝土材料。U型梁顶面构筑有水平的桥面板4，桥面板4采用普通混凝土材料。桥面板4底面对应U型梁顶板1的位置设置有PBL连接键。桥面板4底面中部向上凹回。桥面板4两侧底面呈斜面，U型梁顶板1底面呈斜面，桥面板4两侧底面与U型梁顶板1底面共面。本技术施工步骤为：浇筑U型梁并施加桥面板荷载→张拉第一批钢束→安装桥面板成孔→张拉第二批钢束→二期恒载和运营。U型梁截面均为活性粉末混凝土材料，桥面板为普通混凝土材料。活性粉末混凝土（RPC）是继高强、高性能混凝土之后，开发出的超高强度、高韧性、高耐久、体积稳定性良好的水泥基复合材料。根据合理的配比和养护技术，这种混凝土的抗压强度可以达到200MPa，抗拉强度可以达到20～30Mpa，RPC材料还具有收缩徐变小，耐久性好的特点，它的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性指标均远远优于普通混凝土和一般的高性能混凝土。U型梁的顶板、腹板、底板因采用活性粉末混凝土材料后可设计为较小尺寸的薄板，一孔72m简支组合箱梁跨中断面圬工量与常规32m混凝土简支箱梁相当，其总重量小于常规64m混凝土简支箱梁，既有的64m造桥机经适当改造后即可直接应用于72m简支组合箱梁的拼装施工；箱梁结构圬工用量较普通混凝土可减少40%左右。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁，其特征在于：包含有横截面呈“U”字形的U型梁，U型梁底部为水平的U型梁底板（3），U型梁底板（3）上方两侧为竖直的U型梁腹板（2），两侧U型梁腹板（2）顶端各自向外侧延伸出水平对称的U型梁顶板（1）；U型梁采用活性粉末混凝土材料；U型梁顶面构筑有水平的桥面板（4），桥面板（4）采用普通混凝土材料。

【技术特征摘要】
1.一种铁路活性粉末混凝土与普通混凝土组合箱梁，其特征在于：
包含有横截面呈“U”字形的U型梁，U型梁底部为水平的U型梁底板（3），U型梁底板（3）上
方两侧为竖直的U型梁腹板（2），两侧U型梁腹板（2）顶端各自向外侧延伸出水平对称的U型
梁顶板（1）；U型梁采用活性粉末混凝土材料；
U型梁顶面构筑有水平的桥面板（4），桥面板（4）采用普通混凝土材料。
2.根据权利要求1所述的一种铁路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琛，高明昌，陈应陶，吴少海，赵会东，李承根，杨少军，繆文辉，黄瑞峰，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61