无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁制造技术

本发明专利技术公开了一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，包括梁体上部、梁体中部和梁体下部，梁体上部、梁体中部和梁体下部均为超高性能混凝土结构且内部不含钢筋，在梁体下部内还水平地设有若干根预应力钢束。无普通钢筋的设计，避免了繁琐的钢筋制作、定位、安装，避免了与预应力钢束的冲突，从而简化构造，减少劳动力数量，缩短施工周期，更有利于精度和质量保障；采用超高性能混凝土结构，不仅能在无钢筋配置时，实现与现有钢筋混凝土简支梁相同的强度，还能进一步减小构造尺寸，混凝土材料用量少、节能环保，结构轻型化；不设弯折的先张法水平束，简化了钢束弯折构造和梁端反力架，方便生产，提高机械化率，便于流水作业和批量化制作。

【技术实现步骤摘要】
无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁
本专利技术涉及简支结构桥梁
，特别涉及一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁。
技术介绍
现代山区高速公路建设，碍于地形狭窄、场地限制，一般都是采用桥梁结构。常见的桥梁结构如简支梁桥，以孔为单元，相邻桥孔各自单独受力，属静定结构。它的优点是结构简单，架设方便，可减低造价，缩短工期，同时最易设计成各种标准跨径的装配式构件。现有预应力钢筋混凝土简支梁，结构自重大，施工强度大，其中低标号混凝土砂石材料用量大，耐久性较差、环保性差。现有的预应力混凝土简支梁主要有先张法和后张法两种施工方法，先张法施工时，预应力钢束布置一般为折线布置，需要设置复杂的预应力反力系统和弯起装置，不仅构造复杂，且造价高，场地要求高，控制效果也不是非常理想；后张法施工时，现场需要投入大量劳动力进行钢筋绑扎、预应力成孔、穿束、压浆、封锚，且锚头部位耐久性差。而且，现有的钢筋混凝土简支梁施工周期相对较长，容易产生人为缺陷，不利于大规模的机械化、批量化、工厂化生产。因此，凾待一种实施难度低；便于实现施工的标准化、生产的工厂化和机械化；并且用料环保、节约，结构自重小，承载能力强，且具有良好的耐久性的简支梁结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，包括梁体上部、梁体中部和梁体下部，所述梁体上部、梁体中部和梁体下部均为超高性能混凝土结构且内部不含任何钢筋，在所述梁体下部内还水平地设有若干根预应力钢束。本专利技术所述的简支梁梁体内取消了常规钢筋，未配置纵、横桥向的受力钢筋，未配置箍筋，未配置表层分布钢筋，完全实现了零钢筋含量。本专利技术取消普通钢筋，避免了钢筋的加工、制作、定位、安置、绑扎，且避免了普通钢筋与预应力钢束的冲突。避免了大量劳动力的投入，减小人为因素，更有利于精度和质量的保障，大大减少了低强度钢材的用量。本专利技术所述的简支梁的梁体均为超高性能混凝土结构，超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete)，是过去三十年中极具创新性的水泥基工程材料，实现了工程材料性能的大跨越，“超高性能混凝土”包含两个方面“超高”——超高的耐久性和超高的力学性能。本专利技术采用超高性能混凝土结构，不仅能在无钢筋配置时，实现与现有钢筋混凝土简支梁相同的强度，还能进一步减小构造尺寸，简化构造细节，减少砂石材料的用量，减轻结构自重，且结构强度大，耐久性强。而桥梁上部结构自重的减轻，亦为桥梁下部结构构造尺寸的减小和桥梁抗震性能的提高，做出了突出的贡献。本专利技术在所述梁体下部内还水平地设有若干根预应力钢束，用以提供简支梁的预应力。且预应力钢束水平布置，避免了设置复杂的预应力返力系统和弯起装置，施工简便快捷，方便生产，提高了作业机械化率，便于流水作业和批量化制作。优选的，所述简支梁采用先张法施工而成，避免了后张法预应力成孔、穿束、压浆、封锚等一系列工序，也从根本上避免了后张法施工中可能出现的堵孔、灌浆不密实、封锚质量差等一系列质量问题。先张法更有利于施工的标准化、生产的工厂化和机械化，更有利于发挥模板、台座等利用率，规模化生产时效益更为显著。优选的，所述超高性能混凝土内部混有钢纤维，可以增强混凝土的整体性和耐久性，避免混凝土因存在局部缺陷而断裂速度过快，从而可以提高该超高性能混凝土简支梁的安全性。优选的，所述预应力钢束还水平地设置在所述梁体中部，用以增强简支梁的预应力。优选的，所述简支梁的截面形状包括I型和T型两种，当然也可应用于其他截面类型的简支梁。优选的，所述超高性能混凝土的轴心抗拉强度大于或等于9MPa。在交通部发布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，可以看出强度等级为C10-C80的混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk的最大值为3.1MPa，本专利技术增加了3倍左右的安全系数，将超高性能混凝土的轴心抗拉强度设计为大于等于9MPa，足以满足简支梁的强度要求。本专利技术还公开了一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁的张拉装置，包括设置在所述简支梁的模板四周的若干个连接梁，所有所述连接梁的一端固定有锚固板，所述预应力钢束穿过所述锚固板并通过张拉件进行张拉。本专利技术所述的张拉装置，利用简支梁的钢模板，采用简单构造即可完成预应力的施加，构造简单，造价低，可反复利用，对场地要求极低，可因地制宜实施。优选的，所述连接梁均匀对称设在所述模板四周，使得锚固板受力更加均匀，结构更加稳定。优选的，所述连接梁为工字钢结构，材料易得，成本低。当然也可根据现场情况，采用更加易得的其他截面的钢结构。优选的，所述连接梁与所述模板焊接连接，所述预应力钢束通过锚头固定在所述锚固板上，施工方便。与现有技术相比，本专利技术所述的简支梁的有益效果：(1)无普通钢筋的设计，避免了繁琐的钢筋制作、定位、安装，避免了与预应力钢束的冲突，从而简化了构造，减少劳动力数量，缩短施工周期，更有利于精度和质量的保障。(2)采用超高性能混凝土结构，不仅能在无钢筋配置时，实现与现有钢筋混凝土简支梁相同的强度，还能进一步减小构造尺寸，简化构造细节，混凝土材料用量少、节能环保，结构轻型化，利于工厂化生产，利于装配式安装。(3)预应力钢束采用不设弯折的先张法水平束，简化了钢束弯折构造和梁端反力架的复杂构造，方便生产，提高机械化率，便于流水作业和批量化制作。(4)超高性能混凝土内部混有钢纤维，可以增强混凝土的整体性和耐久性，避免混凝土因存在局部缺陷而断裂速度过快，从而可以提高该超高性能混凝土简支梁的安全性。(5)本专利技术较常规混凝土增加了3倍左右的安全系数，将超高性能混凝土的轴心抗拉强度设计为大于或等于9MPa，足以满足简支梁的强度要求。(6)本专利技术特别适合集中化、工厂化、批量化预制生产，机械化拼装的公路、市政桥梁的建设。与现有技术相比，本专利技术所述的简支梁张拉装置的有益效果：本专利技术所述的张拉装置，利用简支梁的钢模板，采用简单构造即可完成预应力的施加，构造简单，造价低，可反复利用，对场地要求极低，可因地制宜实施。附图说明：图1是本专利技术实施例1所述的一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁的侧视图。图2是本专利技术实施例1所述的一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁的主视图。图3是本专利技术实施例2所述的一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁的侧视图。图4是本专利技术实施例3所述的一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁的侧视图。图5是本专利技术实施例4所述的水平预应力钢束的张拉装置的侧视图。图6是本专利技术实施例4所述的水平预应力钢束的张拉装置的主视图。图1-图6中标记：1-梁体上部，2-梁体中部，3-梁体下部，4-预应力钢束，5-模板，6-连接梁，7-锚固板，8-锚头。图7是现有折线布置的预应力钢束的张拉装置的主视图。图8是现有的折线布置的预应力钢束的张拉装置的俯视图。图7-图8中标记：1-预埋立柱A，2-预埋立柱B，3-张拉台座基础，4-钢立柱，5-钢拉带，6-千斤顶，7-钢锚梁，8-T梁台座，9-水平支撑梁，10-钢拉杆，11-弯起器，12-弯起器基础，13-配重，14-连系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，包括梁体上部(1)、梁体中部(2)和梁体下部(3)，其特征在于，所述梁体上部(1)、梁体中部(2)和梁体下部(3)均为超高性能混凝土结构且内部不含钢筋，在所述梁体下部(3)内还水平地设有若干根预应力钢束(4)。

【技术特征摘要】
1.一种无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，包括梁体上部(1)、梁体中部(2)和梁体下部(3)，其特征在于，所述梁体上部(1)、梁体中部(2)和梁体下部(3)均为超高性能混凝土结构且内部不含钢筋，在所述梁体下部(3)内还水平地设有若干根预应力钢束(4)。2.根据权利要求1所述的无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，其特征在于，所述简支梁采用先张法施工而成。3.根据权利要求1所述的无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，其特征在于，所述超高性能混凝土内部混有钢纤维。4.根据权利要求1所述的无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，其特征在于，所述梁体中部(2)内还包括水平设置的预应力钢束(4)。5.根据权利要求1-4任一所述的无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，其特征在于，所述简支梁的截面形状包括I型和T型两种。6.根据权利要求1-4任一所述的无钢筋超高性能混凝土水平束先张法的简支梁，其特征在于，所述超高性...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟廷敏，汪洋，范碧琨，陶齐宇，田波，孙才志，康玲，冮大兴，刘振宇，梁健，李胜，赵艺程，张安户，
申请(专利权)人：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51