轨道交通U梁施工技术课件.doc

第一章 绪论 1863年英国伦敦建成了第一条地铁线路，1888年在美国建成第一条有轨电车线路以来，城市轨道交通经历了长足的发展，自1863年后在全世界的各大城市轨道交通均发挥着主动脉的作用，承担着连接城市主要区域的交通干线作用，而城市轻轨是上世纪60~70年代诞生并发展起来，服务于现代化城市轨道交通的一种年轻的电气牵引交通系统。1978年国际公共交通联合会在比利时布鲁塞尔召开了第一届“轻轨委员会会议”，会议中将新型有轨电车系统统一命名为轨道交通系统。关于轻轨的定义，意思是该种交通系统所施加在轨道上的载荷量相比于传统的铁路系统明显较低，并非采用了“轻型钢轨”。 城市轻轨交通目前主要有地下线、高架线和地面线为主，在城市中心通常采用地下线路，在城乡结合部及市郊可以在地面，市区及郊区周边附近通常采用高架线路。城市轨道交通高架桥常用的结构形式有T型梁、板梁、箱梁、槽型梁等。随着城市轨道交通系统的设计水平、施工方法和集成能力的不断提升和改进，轨道交通的高架形式也在不断发展中，经历了由板梁、箱梁、T型梁等系统结构形式向系杆拱、槽型梁、U型梁等新结构形式的演化。 槽型梁是一种新型轨道交通结构，与箱梁等传统结构形式的高架桥相比更加适应现代城市轨道交通的要求，其具有如下优点：结构重量轻，建筑高度低，隔音效果好，系统集成效果好，行车安全，空间断面利用率高，外形美观。 我国在上海地铁8号线采用了单线槽型梁，梁高1.8米，腹板厚度为0.24米，底板厚度为0.23米，采用了单向预应力钢束（纵向）。以往T型梁或者箱型梁截面高架桥是城市轨道交通系统和综合管线结构支撑的主要构件，具有建筑高度大，结构重量大，隔音效果差，空间利用率低，行车安全隐患大，景观效果差等缺陷。 2006年法国塞特斯特拉公司的丹尼尔.迪图瓦发明了用于铁路轨道交通的U型构件，其梁体为对称形状，两侧为等壁厚腹板，但是当时的这种结构具有使用费材，施工工艺复杂，安全防护性较差等缺陷，制约了U型梁的进一步推广和应用。 2008年北京城建设计研究总院在南京地下铁道集团和重庆市轨道交通（集团）有限公司的支持下，联合国内科研院校经过几年的反复攻关设计，计算分析和试验研究，研发了具有自主知识产权的U型梁系统，此种U型梁的梁体由底板、腹板和翼缘板连成“U”字型横截面，底板的上表面连接承轨台，两侧的腹板不对称，其中一侧的腹板顶部连接的翼缘板仅有向内侧的凸缘，外观为“7”字型的弯弧形等壁厚腹板，另一侧腹板顶部连接的翼缘板为T型翼缘板，从外观上看有内外两个凸缘，为中上段外面隆鼓，平滑加厚的弯弧形不等壁厚腹板。 城市轨道U型梁是槽型梁在城市轨道交通中演化出的一种新产物，他不仅有一般槽型梁的结构特这力学特征，还具有如下特点： 环境友好 车辆在U型梁内行走时，两侧腹板可以有效阻隔车辆轮轨噪音，模拟计算表明，U型梁比传统箱型梁更能有效减低轮轨噪音。 建筑景观适应性好，U型梁系统的建筑高度低，大约是箱型梁的1/3，梁体采用带折线的外形，在视觉上减少了体量。 全寿命建设和运营成本低。由于结构本事具有阻隔车辆轮轨噪声的功能，减少了声屏障的用量，声屏障使用寿命一般为15年，在结构使用寿命100年内需多次更换，采用U型梁系统大大降低了建设和运营成本。 系统高效率集成。传统箱梁桥面有栏杆、电缆桥架、中央疏散平台和声屏障基础等附属结构，需要特殊的设计和施工环节，而在U型梁系统中，这些附属结构已被整合到预制结构中，从而提高了附属结构的技术质量水平，使附属结构达到了主体结构的使用寿命，缩短了设计和施工周期。 1.2.2城市轨道交通U型梁在工程中的应用 传统的槽型梁结构广泛应用于铁路桥、公路桥以及城市高架桥。最早的预应力砼槽型梁是1952年英国的罗申尔汉桥，此后法国里尔建造了跨度为50米的双线预应力槽型梁。法国轨道交通13号线在塞纳河上建造了跨度为85米，腹板为矩形，双层底板的预应力槽型梁。智利的圣地亚哥建成了双线槽型梁并运行多年，情况良好。从上世纪八十年代初开始，槽型梁逐渐应用 于我国的铁路桥梁，至今已建成了十多座槽型梁桥，比较有代表性的有京山特大桥、江汉青龙桥、葛水河连续槽型梁桥等。 在国内城市轨道交通领域槽型梁的工程应用并不多，正处于试验研究与推广应用阶段，城市轨道交通U型梁正是槽型梁在城市轨道交通中演化的一种新产物。 1995年广州地铁2号线高架试验段采用大型预应力预制U型梁，由广州市地下铁道设计研究院与法国索菲图公司合作设计，梁全长24.9米，梁高1.75米，梁上口宽5.29米，下宽4.71米，腹板、底板以及翼缘板厚0.25米。 2009年7月上海轨道交通8号线延伸段U型梁建成通车，高架段采用C型车，30米标准跨的简支小U型梁结构，是国内首次应用新型U型断面的桥梁结构，梁高1.8米，梁上宽5.22米，下宽4