下载文档原格式
U形梁在城市轨道交通应用中的优化及关键技术文章通过对以往U梁设计进行分析，在青岛蓝色硅谷城际轨道交通工程中采用优化后的U梁构造，并采用Midas/civil建立空间三维实体单元模型进行分析，对钢束位置及根数进行合理化布置。
发现施工过程中U梁梁端出现裂缝问题，及时优化调整设计、施工等措施，确保解决问题。
文章给出U梁存放、运输、架设等关键技术，确保了桥梁结构安全，对类似工程U梁设计具有一定的参考借鉴意义。
标签：U形梁；实体单元；裂缝；优化；关键技术由于U形梁在美观、降噪、建筑高度低等方面优势明显，在城市轨道交通工程中的应用越来越广泛[1]，上海、南京、重庆、郑州地铁中均采用过U梁，但上海地铁为法国人设计[2]，南京地铁U开始由国内工程师设计，可以说U梁发展较短，U梁在以往设计使用中或多或少存在以下几个问题：（1）U梁为薄壁结构，底板、腹板的厚度过薄导致整体刚度较小、轮轨噪音屏蔽效果差，梁端排水无法处理。
（2）U梁为空间薄壁结构，钢束的布置、张拉顺序都会影响整个结构的受力，如何确定钢束位置及张拉顺序是确保结构安全的重要因素。
（3）后张法U梁，在张拉端钢束附近应力较集中，往往会出现微裂缝，采取及时有效的解决措施是确保梁场预制U梁成功的关键。
（4）U梁为开口薄壁结构，受扭薄弱，U梁的存储、运输、吊装技术也是影响工程质量的关键环节。
1 工程概况蓝色硅谷轨道交通工程起点为苗岭路和深圳路交口处，沿苗岭路、滨海大道，领海路、皋虞河向北，终点为即墨市大桥盐场，全长58.35km，其中高架段長约47km，占线路总长的80%，线路预留经田横镇延伸至海阳市的条件。
全线设置车站22座，高架站18座，地下站4座，平均站间距2652m，与线网中的M2、M4、R6、R7形成换乘。
全线设置两个梁场，共生产3000多片U形梁。
2 U梁构造优化从上图可以看出上海地铁U梁采用等截面形式，腹板、底板厚度25cm，此U梁设计存在以下几个问题：（1）整体刚度较小，梁端转角较大。
![[上海]桥梁工程u型梁施工技术方案](https://img.taocdn.com/s1/m/564b34083169a4517723a332.png)
U型梁施工方案1.工程概况规道交通十一号线南段工程从xxxx的xxx至xxx的临港新城站，高架线路长约45.221 km，设11座车站。
其中地下站2座，高架站9座。
高架区间中,标准跨跨径主要采用25m、30m、35m，以30m为主。
结构为单线U型梁。
一般轨道结构的30m及以下桥跨均采用先张法预应力，30m以上桥跨采用先张和后张预应力。
标准跨U 型梁断面图及立体图如下:全标段U型梁汇总表：梁长（m）片数梁长（m）片数22.45 2 26.5 222.5 2 27 8224 2 28 124.5 15 29 2624.57 4 29.5 3625 169 30 93526 3 35 58中铁二十三局集团第五工程有限公司承包全标段1411片U型梁的生产工作。
我公司分包1/2工程的劳务工作，工作内容包括：钢筋制作、绑扎、钢筋安装、模板安装拆卸、预应力施工、混凝土的浇筑养护，部分梁的后张、灌浆及收尾配套等工作。
2. 现场管理及劳动力组织制梁项目部以工厂标准化管理模式进行运作，下设技术质量科、安全科和班组办公室。
生产运作按照每条台座3 天一翻的周期，24 小时连续运作，每班配备：值班长、现场技术人员、试验人员、设备人员及专职安全员，由负责人协调总的生产流水节拍。
2.1. 现场管理组织机构2.2. 人员配备所有员工在接受员工培训后才能进入各自岗位。
对从事检验、试验等特殊岗位的操作人员，坚持上岗资质证书制度，未取得合格证书者一律不得上岗。
对生产操作人员参加岗位专项操作技能培训，经考核合格后根据实际操作能力安排工作。
行车工、电工、电焊工、车辆驾驶人员和起重指挥等特殊工种必须持证上岗。
现场人员配备如下：3.U型梁制作施工方案3.1. U型梁制作工艺流程U 型梁制作工艺、检测流程图如下：3.2. 模板工程3.2.1. 概述为了满足U 型梁工程的几何尺寸、精度及清水外观要求，应采用钢制整体模板，模板必须具备以下技术条件：◇有足够的强度和刚度，满足施工周转次数的要求；◇板面平整光滑、不变形、不翘曲、脱模容易；◇底模、外模、内模、端模相互之间的安装拼缝严密，不漏浆；浇筑混凝土之前，模板应涂刷良好的脱模剂，外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种，不得用有色或污染混凝土表面的脱模剂。
城市轨道交通U型梁开洞设计研究张守龙;袁兴华;万淑敏【摘要】U型梁在青岛市轨道交通13号线工程得以大规模应用,为实现电缆上桥,本工程采用U型梁外侧腹板及底板开洞穿缆设计方案,避免了采用连续箱梁电缆上桥,实现了景观和谐统一.文章对U型梁开洞设计进行了平面杆系模型及空间实体单元模型计算分析,并与标准U型梁进行了对比分析,结果表明,U型梁开洞设计合理,结构受力及安全性满足限值要求.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】6页(P81-86)【关键词】城市轨道交通;U型梁;开洞设计【作者】张守龙;袁兴华;万淑敏【作者单位】青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 266000;青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 266000;青岛市市政工程设计研究院有限责任公司,山东青岛 266000【正文语种】中文【中图分类】U4431 工程概况青岛市轨道交通13号线是青岛城市轨道交通线网“一环四线”的组成部分，该工程位于青岛市西海岸经济新区，总体线位呈东北—西南走向，经过经济技术开发区、灵山卫影视文化产业区、新区中心区、古镇口军民融合创新示范区、董家口经济区等5个重要片区，沿线所经片区规划人口密集，自然环境优美，对工程有较高的景观要求。
工程正线全长约70.06 km，其中高架线总长度51.39 km。
高架线路桥梁上部结构标准梁采用先张法U型梁，标准墩采用圆端形截面墩柱T形墩，盖梁采用宝石型盖梁，按预应力混凝土结构设计。
上部U型梁采用梁场预制，架桥机运架的施工方法。
大珠山站—张家楼站区间中部设置1处区间变电所，区间变电所位于高架桥梁正下方，为实现电缆从区间变电所接入桥上供电轨，高架区间桥梁需进行电缆上桥方案设计。
2 U型梁开洞设计2.1 开洞设计青岛市轨道交通13号线为实现区间变电所电缆上桥，设计方案重点比选了连续箱梁悬臂开洞及预制U型梁腹板开洞2种设计方案，经综合考虑现场环境及景观要求、线路条件、工程投资、施工周期及便捷性等因素，最终采用预制U型梁腹板开洞设计方案，该方案实现了全线景观一致，最大程度地利用架桥机，保证了全区间采用架桥机运架梁，缩短了施工工期及节约了工程投资。
简论轨道交通高架区间U形梁施工摘要：轨道交通高架线以其运行节能、工程经济的优点成为城市快轨交通高架线建设的首选形势。
除满足其功能要求外，高架桥结构也是城市的重要建筑，是城市环境的重要组成部分。
选择外形美观、结构经济、施工方便、环境和谐的桥梁结构是经济建设的需要，也是设计、施工技术发展的需要。
u形断面的新型桥梁结构，就体现了桥梁结构追求环保、经济、美观的终极目标。
本文以上海轨道交通8号线南延段高架区间采用的薄壁u形梁为例，介绍其预制工艺和安装施工技术。
具体叙述了台座地坪、模板工程、钢筋工程、运输安装中的关键问题，以及对技术的优化和对质量控制的要求、措施。
关键词:轨道交通;u形梁;施工；预制;运输;吊装中图分类号：c913.32 文献标识码：a 文章编号：1、工程概况u形梁是基于适应轨道交通荷载并针对断面的特点，采用整体受力的设计方法，以形成工程经济、施工方便的槽形梁结构。
特别是单线单槽的u形梁，其整体板的厚度控制在250 mm左右，预应力集中于底板布置并锚固于梁端部，横向不设预应力，使其梁重适合于整梁预制安装施工。
上海市轨道交通8号线南延段区间高架上部结构采用结构新颖的薄壁u形梁(下称u梁)，为国内首次采用的结构形式。
工程全长14.23 km。
区间正线采用小u结构标准跨径为30 m，梁长29.94 m混凝土强度等级c55。
该结构壁薄，断面复杂，桥面板采用双线坡，外侧横坡为0.5 %，内侧横坡为0.6%，桥面板最薄处为230 mm;腹板为弧线设计，厚度为240 mm;近支点1150 m 处u梁采用了加厚底板的设计.最薄处为310 mm。
2施工方案1)预制场地。
根据现场条件及施工进度，u梁预制场地选在12号—23号墩。
2)u型梁的制作。
u梁预制模具分为底模、侧模和端模。
钢筋在加工厂加工后运到预制现场，在底模上绑扎钢筋骨架。
腹板利用专门制作的靠模台架固绑扎成型后撤去台架，侧模整体移动至钢筋骨架合模浇灌混凝土。
地铁高架U型梁预制施工技术渠浩摘要：U型梁是一种下承式的预应力混凝土桥梁，主要组成部分包括底板、腹板、横梁，等等，不仅美观度高、轨面标高低，还具有施工周期短、投资成本低等优点，更具有降噪的功能，因此U型梁在我国诸多地铁线路中均有所应用。
本文结合国内现有实例，对地铁高架U型梁的预制施工技术进行研究。
关键词：地铁高架桥；U型梁；预制施工技术U型梁作为一种一种新型的混凝土梁结构形式，不仅具有理想的外观，更是可以使轨道交通的整体结构高度得到降低，混凝土结构本身较轻且成本较低，不仅可以降噪，还能减震，其优势是以往传统高架桥梁所无法相媲美的。
目前，U型梁主要被用于地铁轨道交通建设，如上海地铁M8号线、南京地铁2号线和6号线等。
一、工程概况本文选择深圳市地铁1号线某区间的U型梁高架桥建设项目为例，此区间存在明挖、盾构、高架、矿山法、路基等若干区间，长度分别为1.26km、2.4km、7.01km、0.25km、0.79km。
此标段共有7个高点桥区间、316片U型梁。
施工期间使用了预应力技术，钢筋工程技术，模板的加工、拼装与加固技术，混凝土施工技术等预制施工技术。
二、U型梁预制施工技术（一）预应力技术在安装预应力管道时，应该选择抽拔橡胶管、波纹管等具有较大承受负荷能力的管道，同时，需要在钢筋网片上固定住管道，对于施工误差，必须给予严格控制，整个施工过程都需要严格遵照设计方案执行。
为抽拔橡胶管采取制孔操作时，需要在橡胶管中置入芯棒，并保证芯棒直径、胶管内径之间小于8mm。
此外，应在跨中位置设置胶管的接头，并且为接头套上胶皮管，在套接的时候需要限制其长度不得少于30cm，胶管和铁皮管之间留下的缝隙必须小于1mm，并且还需要给予密封处理。
为预应力束波纹管进行处理时，需要遵照相关规定、要求，务必保证质量达标。
对于弯起点的角度与位置，应根据实际需要进行调控，偏差不得超过5mm。
还需要统一固定波纹管与钢筋骨架，以免在施工作业中胰腺移动。
轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值研究马坤全;陈宇;潘湘文【摘要】针对轨道交通U型梁桥的具体结构形式,建立了桥上无缝线路梁轨相互作用空间非线性有限元计算模型.分析了轨道交通U型梁桥的无缝线路纵向附加力,并对轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值进行探讨.研究结果表明,我国<地铁设计规范>及<京沪高速铁路设计暂行规定>等规定的桥墩墩顶最小纵向水平线刚度值应用于轨道交通高架桥设计明显偏大,可适当放宽.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2010(013)001【总页数】5页(P36-40)【关键词】城市轨道交通;U型梁桥;无缝线路;梁轨相互作用;纵向附加力;纵向水平线刚度【作者】马坤全;陈宇;潘湘文【作者单位】同济大学土木工程学院,200092,上海;同济大学土木工程学院,200092,上海;同济大学土木工程学院,200092,上海【正文语种】中文【中图分类】U448.28;U441+.40 引言U型梁桥因其具有建筑高度低、隔音效果好、断面空间利用率高、行车安全及外形美观、视觉效果好等优点,越来越成为城市轨道交通高架结构的首选桥型[1]。
轨道交通高架区间一般采用30 m跨径简支小U结构(现场整体预制单线小U梁,吊装架设)或大U结构(工厂预制双线U梁节段,架桥机节段拼裝),墩柱采用单墩或双柱结构。
高架桥上通常采用支承块式承轨台(部分区段因减振降噪需要采用浮置板)无碴轨道结构,铺设无缝线路,采用60 kg/m钢轨、WJ-2型小阻力弹性扣件[2]。
无缝线路钢轨在高架结构上的受力状态不同于路基。
由于结构温度变化、列车在高架桥上制动以及梁跨挠曲等使高架结构产生较大的变形,导致钢轨产生较大的附加应力,同时无缝线路钢轨中的附加力又作用于高架结构。
这种因结构物与轨道的相互作用而产生的附加力大小,在很大程度上取决于下部结构的纵向刚度,以及上部结构跨度、刚度及桥长,并有可能影响行车安全。
空间整体式高架车站结构形式探讨摘要：随着我国轨道交通进入高速建设期，轨道交通由疏导型转向引导型，后期连接中心城区和卫星城的轨道交通将由高架取代地下，合理的选择高架形式将是我们以后研究的重点。
通过对不同的高架结构分析对比，提出整体式空间结构的合理性，并列举建成实例佐证。
关键词：高架结构形式空间整体式结构工厂化预制1.概述通过对轨道交通高架车站的结构形式进行分析研究，提出空间整体式结构形式的观点。
以上海地铁8号线浦江镇站预制轨道梁、站台梁为例，通过对车站公共空间、装修、管线综合的处理方式及后期效果分析，证明设计方案是合理的，采用的结构形式具有推广价值，为今后类似工程设计提供借鉴及参考。
2.高架结构发展前景我国进入城市轨道交通高速发展阶段，随着轨道交通的大量建设，城市交通拥堵问题得到了极大缓解，同时也加强了周边地区与中心城区的联系，极大的提高了城市化进程。
但轨道交通的经济效益问题越来越被人们所重视，结合城市用地与投资建设的因素，车站一般采用地下车站、地面车站和高架车站三种形式。
城市中心区因其地价高，建筑密度大，城市道路较窄，一般采用地下车站；郊区相对城市中心来讲，道路较宽（红线一般大于60m），人流密度也不是很大，通常采用地面车站或高架车站。
随着城市中心建设任务的推进，后期连接中心城区和卫星城的轨道交通将由高架取代地下，合理的选择高架形式将是我们以后研究的重点。
究其原因，主要是因高架站成本投入小建设周期比较短。
针对上述要求对高架结构形式进行了以下几个方面的探索：1.设计整合，尽量节约空间，减少装修；2.缩短施工周期，采用工厂化预制，提高整体性强度，前后工序衔接统一；3.便于运营使用维护，便于车站后期扩编，工程适应环境强。
综上我们提出新的空间结构形式——空间整体式高架车站，并在不同地区对结构形式进行试点，主要运用于上海地铁8号线二期，上海地铁16号线，成都地铁10号线二期工程等。
3.高架车站结构形式分析3.1“桥-建”分离结构形式车站结构和轨道桥梁处于完全脱开的状态，车行轨道梁从车站中间穿过，这种车站类型形式比较单一，受力分析也比较清晰，主要是车站主体结构的行车梁承担车辆荷载，而车站结构其他部分承担除车辆荷载之外的一切荷载，轨道梁部分跨径可按照桥梁自由设置，同时能够缩小高架结构的跨度，传力明确，但这种结构的车站空间一般比较狭小，站内桥梁墩柱影响车站建筑平面的柱网布置，对建筑空间内部布置带来极为不利的影响，同时由于车站结构与桥梁分离，造成结构整体性较差，抗震能力较弱。
