预应力混凝土路面的设计与施工

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预应力混凝土路面在路桥施工中的应用

预应力混凝土路面在路桥施工中的应用

47F R I END O F C HEM I C AL I N DU STR Y 研究与教育2006.N O .07化工之友1.预应力混凝土路面的忧缺点许多研究工作表明预应力混凝土路面有以下几方面的优点路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的40-60就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力对减薄机场道面的厚度非常有利;预应力混凝土路面由于板较长接缝数量可大大减少改善了行车的平稳性预应力的存在使路面板体性较强边角软弱部分得以改善大大减少了横向开裂的可能性提高了路面的耐久性预应力混凝土路面的用筋量少于除贫混凝土外其他路面据国外研究指出用于正常预应力设计所需的钢筋量约为2.7125km m 这远少于连续配筋路面(在一些情况下可达15的用量);从国外已建路面的使用状况来看预应力混凝土路面几乎30年不需大修养护需求也较少对于较长使用年限的主要问题就是来自纹的磨耗但预应力混凝土路面要比传统混凝土路比较来看初期投资但养护面的磨耗要小就其费用与传统混凝土路面的比费用几乎为零并且减少了由于养护所延误的时间等因素其主要缺点在于从经济观点来看虽减薄了路面板的厚度但需大量的预应力筋腱施工工艺较复杂手工操作的工作量大难以实现机械化自动化施工初期投资较大虽然预应力混凝土路面板可以做得较长但随长度的增加由路基约束所引起的张拉应力也随之增大另外板的位移量也会增大这对横向接缝的设计要求很严同时对路基摩擦约束要尽可能小对施工队伍人员素质要求较高并需进行严格的质量控制2.预应力混凝土路面类型据现有资料,国外做法大致可将预应力路面分为两大类:单独型板的路面和连续型板的路面单独型路面就是配置一定数量的预应力钢筋由间隔较长的膨胀缝相隔离的路面组成按施加预应力的先后次序又可分为先张法和后张法两种这与房屋桥梁上的做法相同一般多采用后张法连续型路面就是无筋路面因无膨胀缝而得名这种路面可以做得很长按照施加预应力的方法可分为千斤顶加力和自加应力千斤顶加力是一般在两个固定的锚固端间浇筑混凝土并留有空隙放置加力千斤顶待混凝土硬化达到规定强度后用千斤顶从两端加力达到规定压力时将两端空隙封闭自应力路面不用千斤顶加力而是选用膨胀水泥混凝土硬化体积增大由于两端受有约束而使混凝土自动产生内压应力一般认为单独型板的路面要好于连续型板的路面主要原因一是扣除路基摩阻后的预应力在有膨胀缝路面中几乎保持常量而在连续型板中板不能自由膨胀且又很长从而使其应力随外界温度湿度变化很大很难对所需的预应力进行估计因此工程上多采用单独型路面连续型路面还处于研究试验阶段实际应用不多3.材料要求预应力混凝土路面需要高质量的混凝土(高强度低收缩和低徐变)水灰比应尽可能小以避免由于收缩和徐变引起过大的预应力损失国外有报道28d 的抗压强度为2156M Pa 变拉模量为210525M Pa 一些实例中还使用矾土水泥但其记载除了早期的一些室内试验外很少有使用促凝剂或增加混凝土和易性的外加剂4.设计方法目前世界各国对预应力混凝土路面的设计仍然没有一个统一的方法体系而且在某种程度上都是经验性的一般施工加足够的纵向预应力来防止横向收缩开裂一般认为板收缩时温度翘曲约束应力使板底受压这有助于预应力抵消由荷载和收缩引起的张拉应力板膨胀时由荷载和白天翘曲约束应力所抵消因此所施加的预应力主要由交通荷载由温度和湿度所引起的翘曲约束板收缩期间的板底摩擦约束三个因素所决定5.路基约束在任何混凝土板和其下的基层间都存在摩阻约束该约束阻止板随温度湿度的变化而移动在预应力混凝土路面中尽量减小该摩擦力是非常重要的因为它是引起预应力损失的主要因素同时它也决定着板的长度尽管国外在这方面已做了不少工作但摩擦系数的大小仍难以确定有些部门建议摩擦的砂或石屑所组成的滑动层中也发现其值为1.252.0许多室内试验所确定的摩擦系数都比现场的小这是因为室内未能真实反映现场的状况条件所致为了减小摩擦通常采用一层砂土覆盖防水纸砂和油毛毡或砂和聚乙烯薄膜在这方面进行了许多尝试还有使用沥青材料作滑动层的但未见有成功报道许多研究表明采用一薄层的同一二粒径的球形颗粒(砂石屑等)对于减小摩擦效果很好其作用如同滚珠轴承6.未来展望与进一步的研究就目前而言仍然缺少对预应力混凝土路面各方面的认识作者认为预应力混凝土路面的设计理论和施工方法的发展将主要围绕以下几个方面对各种板长所需的恰当的预应力板的膨胀收缩和翘曲特性板的承载特性其中包括研究预应力对板的承载能力的影响以及对板疲劳特性等的影响在确定预应力时不仅要防止在最不利的情况下开裂而且还需考虑混凝土的疲劳特性板与地基的摩擦特性及处理方法或经济的方法已建的绝大多数预应力混凝土路面都属于单独型的但该类路面不能做得很长(一般可达120m )如果路基的摩擦问题解决了并且对连续型的路面有了一定认识那么修建长达300m 或更长的路面是可能的我们可从单独型和连续型路面的一些特性中看出将这两类路面联合使用会更有利,连续型路面可用于路基状况好的直路上单独型路面用于路基情况稍差和曲线路上随着预应力混凝土路面的理论体系的成熟和施工技术的发展预应力混凝土路面将会有良好的发展前景预应力混凝土路面在路桥施工中的应用刘风杰(七台河市大地建设工程有限责任公司)中图分类号G 267文献标识码A。

预应力混凝土路面设计方法探讨

预应力混凝土路面设计方法探讨

于板底设 置 了滑动层 , 其摩擦 系数 较小 ( = 0 . 8 ) , 又因其板很 长 ,
3 . 1 收集交通资料 , 根 据设 计参数 的确定方法 , 计 算设计 车道使 所 以季节性温度变化将 引起板端较大的位移 。假定预应力对温度 用年 限内的标准轴载累计作用次数 N e , 确定基层顶 面的综合 回弹 引起 的位移影 响可忽略 , 按照 素混 凝土板较小初 步计算 , 在年温
1 . 2 其主要缺点 。 1 ) 从经济观点来看 , 虽减薄 了路面板 的厚度 , 但 7 MP a , 路面 板长 L = 1 0 0 m, 路 面板 厚 h = 2 0 c m, 地基 反应 模量 K = 2 . 需大量 的预应力筋腱 , 施工工艺较 复杂 , 手工 操作 的工作量 大 , 难 2 1 M P a , 摩 擦系数 = 0 . 8 ( 有细砂层 ) 。根据《 规 范》 知, 板 内最 大温
就能提供很 高的承载力和较高 的抗变形 能力 , 对减薄机场道 面的
某路段如果按照普通混凝土路面设计 , , 板厚需 2 4 c m。 为了安
厚度非 常有 利。2 ) 预应力混凝土路 面由于板较长 , 接缝数 量可大 全考虑 ( 板如很薄 , 在使用期 间会产生 过大的挠度 , 在施加 预应力 大减少 , 改善 了行车 的平稳性 。3 ) 预应力 的存 在使路面板体 性较 时可 能会 产生过大反拱 , 并且不利于施工 ) , 板厚取保 守值 2 0 c m, 强, 边 角软弱部分得 以改 善 , 大大减少 了横 向开裂 的可能性 , 提高 板长 l O O m。在板厚确定 的情况下 , 设计 的主要问题就是确定施加 了路面 的耐久性 。4 ) 预应力混凝土路 面的用筋量少于除贫混凝土 预 应 力 的 大小 。 外其他路面 。5 ) 从 国外已建路面 的使用 状况来看 , 预应力混凝 土 路面几乎 3 O年不需大修 , 养护需求也 较少 。 试验路 的设计 参数 :单 轴荷载 P = 1 0 0 k N,混 凝土 弯拉强 度 f e n= r 5 . 0 M P a , } 昆 凝 土弯拉弹性模量 E c = 3 ×1 0 4 M P a , 轮胎压力 p = 0 .

水泥混凝土路面施工组织设计

水泥混凝土路面施工组织设计

本施工组织设计是在充分研究施工招标文件及图纸部份,根据各种施工规范和多年的施工经验以及人员、施工机具、装备等情况编制而成。

一、概述:1 、编制依据:(1)公路改建工程施工招标文件和交通部《公路工程国内招标文件范本》 (2003 年版)。

(2)交通部颁发的《公路路基施工技术规范》、《公路桥涵施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》、《公路土工试验规程》、《公路工程石料试验规程》、《公路工程机械台班定额》、《公路工程预算定额》、《公路路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面设计规范》、《公路排水设计规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》等国家现行的有关法规、文件,以及南阳市相关部门的有关法规等。

(3)我公司同类工程的施工经验。

2、编制原则:(1) “百年大计,质量第一”的原则严格按照IS09002 质量体系标准对本工程进行质量管理,科学组织施工,以高标准的工序质量来保证全部工程的施工质量,确保质量目标的实现,树立良好的企业形象。

坚持以先进的施工设备保证先进的施工工艺,以先进的施工工艺保证施工质量,从根本上确保质量目标的实现。

(2)确保工期的原则根据招标文件中要求的工期编制本工程的施工计划,并以此为前提配备施工队伍、机械设备、劳动力、材料等,确保工期目标的实现。

优化资源配置,满足施工工期的要求,科学组织施工,合理安排施工进度,确保工期,均衡生产。

(3)优化施工方案的原则严格遵照业主招标文件中的要求,结合本标段的实际情况,优化施工方案。

积极推进技术与管理创新,确保工程质量,采取网络技术组织措施和管理措施降低工程造价。

(4)均衡生产,突出重点的原则根据本标段工程的特点,在合理安排工期,搞好工序衔接的前提下,突出施工重点,在施工组织上优先安排,在现场管理、施工技术和物资材料供应方面重点保障,其他工程采取均衡施工的原则,科学组织施工。

(5)因地制宜灵便机动的原则针对该标段的工程特点,从实际出发,采取相应的施工措施,合理组织施工,优化施工队伍的配置,延长工作时间,保持高峰施工状态,暂时工程、暂时设施的设置尽量利用既有设施和规划用地,尽量与永久性工程相结合,减少施工投入,尽量兼顾当地群众利益。

水泥砼道路的施工方案设计

水泥砼道路的施工方案设计

水泥砼道路的施工方案设计
一、施工前准备工作
1.确定施工地点和道路规划
2.进行必要的地质勘察和土壤测试
3.准备相关施工材料和设备
二、基底处理
1.清理施工区域,除去杂物和沉积物
2.进行平整化处理,填平坑洼和凹陷部分
3.进行必要的排水设计,确保道路排水畅通
4.铺设垫层,通常使用砂石或碎石作为垫层材料
三、砼材料准备
1.按照设计要求,准备所需的水泥、砂浆、骨料等材料
2.对水泥进行质量检测,确保符合施工标准
3.按照比例将水泥、骨料、砂浆等材料进行搅拌和混凝
四、施工工艺
1.进行道路模板的安装,确保道路形状和线路的准确性
2.将预制的砼料倒入道路模板内,利用振动器进行浇筑和压实
3.对砼材料进行充分的压实和振实,确保道路面的平整度和密实度
4.在浇筑完成后,及时进行表面处理,如喷水、刷涂等,防止砼表面龟裂和开裂
五、养护保养
1.在道路砼浇筑完成后,进行养护保养,覆盖防尘网等保护措施,防止外界污染和损害
2.定期进行养护,进行除尘、清洁和修补工作,保持道路的平整度和平滑度
3.协调车辆通行
六、交付使用
1.经过养护保养,确保道路的稳定性和使用性,并进行质量检测
2.通知相关部门进行验收,确认道路符合相关规定和标准
3.在验收通过后,将道路交付给相应的部门或用户使用
总结:水泥砼道路的施工方案设计要考虑到施工前准备工作、基底处理、砼材料准备、施工工艺、养护保养和交付使用等环节,严格按照设计要求和相关标准进行施工,确保道路的质量和使用性能。

同时,还需要合理安排施工进度和施工人员,加强施工现场管理,确保施工的安全和顺利进行。

公路梁桥体外预应力加固设计与施工技术

公路梁桥体外预应力加固设计与施工技术

公路梁桥体外预应力加固设计与施工技术一、体外预应力加固技术概述体外预应力加固法能较大幅度地提高构件的承载力,且它具有施工简单、合理、方便等优点,己成为桥梁界的新热点,现而今,预应力加固主要用于旧桥的加固,收到很好的经济和社会效益,是一种有效的主动加固法。

体外预应力加固技术有如下几大的特点:1加固效果显著。

一方面,体外预应力加固技术的施工所需设备和人员较少,不仅简单易操作,施工布置还可以灵活调整,施工周期较短且经济效益好。

另一方面,体外预应力加固技术增加的重量不大,可以灵活调整达到原结构的应力状态,达到加固的最佳效果。

而且还能够较大幅度地提升旧桥梁的承载能力和结构刚度,有效防止桥梁的裂痕,是桥梁的饶度大幅度减低。

同时,体外预应力加固技术不但可以用于中小型桥梁的加固,还可以应用于大中跨度的连续体桥梁的加固。

2施工对交通影响小。

体外预应力加固技术在施工中不需要中断交通,只需要短时间的限制交通就可以进行施工。

因此,在施工中对桥上交通的影响很小。

另外,体外预应力加固法技术的应用可做到不影响桥下的净室,不抬高路面的标高,对桥梁本身的损伤较小。

3后期维护简单。

体外预应力加固技术的另一大优点就是加固之后便于桥梁和体外预应力设备的维护与维修,能够随时更换预应力的应力筋。

同时,可以随时对体外预应力加固技术的应力筋实施实时监控,对出现裂纹或者腐蚀情况的应力筋进行及时的修复和更换。

这既能够保证工程施工的安全性又能够节约成本。

4在路桥工程施工过程中,预应力加固法主要应用于悬臂梁、连续体系梁与简支梁桥的结构加固,促进其在使用中更加稳定、安全、牢固。

在路桥施工中应用预应力加固法,不但可以有效降低或消除局部裂缝现象,而且有利于减小梁体挠度,使得路桥结构中不同界面都达到最为理想的应力状态。

二、计算模型分析在体外预应力结构中,体外预应力索与混凝土结构为点接触连接,组成了一个内部超静定结构体系。

结构分析采用桥梁博士软件进行分析计算。

预应力混凝土路面的施工设计分析

预应力混凝土路面的施工设计分析
在基层 上均匀铺设 l c m厚 的砂层 , 起到整平和减小基层摩擦 顶 与油压表的配套校验 , 提供 给试验人员准确 的张拉力 。张拉顺 阻碍作用 ; 并在砂层 上铺 一层土工布 。土工 布问的搭接使用热 沥 序为 : 由中间向两侧逐束对 称张拉 ; 为 减少预应力损失 , 两端 同时 青粘合成整体 以防渗水及细砂的散失 。土工布 的宽度大于路 面宽 张 拉 。 度, 并 能在 两侧包住 基层。仅在预应力 路面板下及枕梁顶面铺设 8 . 2 张拉控制 应力为 : 盯 I 】 = 0 . 7 5 R  ̄ = 1 3 9 5 M P a 砂层及土工布 , 普通砼路面段 不设 。在此阶段 , 按照测试方案预埋 8 . 3 为 了保证段长板在施加 预应 力前不发生收缩开裂 , 预应力 筋 土压力盒 , 其上铺设砂层及土工布。 分 两 次 张拉 。 3 立 模 第一次 张拉 ,在砼 板挠筑后 的第二天 ( 即 1 4 . 5 e m×1 5 e m×
后用振动梁整平 , 对 凹陷处 用相 同配合 比的砼 拌和物填补 。振动 粱平行移动 , 往返拖振 2  ̄ 3遍 , 使表面泛浆整平 , 赶 出水 泡。经振 久性和地基的稳定性都不利 , 另外 , 也增大了施 工难度 。 动梁整平后 , 再用 提浆滚筒往返拉滚提浆 。路 面的合拢 温度 大约 1 基 层 及 钢 筋 砼 枕 梁施 工 在2 0 ℃左右 。在浇筑完毕后进行路面表面整修 。 由于预应力改路 面的板 厚在板端 附近由 2 0 e m渐 变至 2 4 c m, 7 养 生 该处 的基层厚度应 预先按设计要求进行渐变过渡。 枕梁( 为防止接 砼面板施工完毕后 , 用洒水 的覆盖草 袋进行养护 以减小 出现
1 5 c m的试块强度达到 1 7 . 5 M P a , 可以进行初张拉) 进行 。 张拉 2 2根 预 应 力 筋 ,采 用 单 侧 间 隔 张 拉 , 其 张 拉 控 制 应 力 值 为 0 . 1 6 盯c o n r = 1 4 0 MP a ; 另外 3 根( 板边 2根和 中央 1根 ) 留作 最终张 拉 时 测 预 应 力 损 失 用 。第 一 次 张 拉 后 , 端 部 钢 绞 线 上 要 套 上 塑 料 套管 , 以保预应力筋不受腐蚀 。 第二次张拉要求在砼达到 7 5 %设计强度 时进行 , 实际是路 面 浇筑 后一 周。张拉 前 , 用5 0 2和 9 1 4胶水把千分表安 装定位设计 的测试位 置。张拉时 , 首先 张拉 第一次 留下 的 3根未张拉预应力 筋, 采用单端 张拉测其摩 阻损失 , 测完后再 补足 , 其余 预应力筋采 用两端 同时张拉 9 砼封锚 、 后 浇水 泥砼 板 及 伸 缩 缝 施 工 砼封锚 、 后浇水泥砼板 ( 其作用是封 闭锚具 、 过渡基层厚度 的 变化 以及 为设置伸 缩缝提供空 间 ) 在施加最终 预应力 后 , 砼完 成

浅谈预应力混凝土路面设计

浅谈预应力混凝土路面设计

善, 大大减 小了横向开裂 的可能性 , 提高 了路面的耐久性。 4预应力混凝土路面的用筋量少于除贫混凝土外的其他路面 。 )
面的 0 6 倍 。对于 中国公路而言 , .5 考虑到运输 繁忙 和超载Байду номын сангаас象严
重, 建议预应力路面 的板 厚取相应 素混凝土路 面板厚 的 0 7倍 ~ .
中 图 分 类 号 : 1 . U4 62 文献标识码 : A
4 预应力混凝土路面在交通量 大 、 载要 求高 、 ) 承 路基条件 差、 面仅 占很小部分 。沥青混凝土路 面虽然具有施 工方便 、 车舒适 环境恶 劣( 行 温差 大) 的公路 中, 其预应 力混凝土路 面 的性 能价 格 比
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2 2 ・ 9
第3 4卷 第 2 5期 20 0 8年 9月
S NXI A HI t TU HA RC T ̄ C RE
山 西 建 筑
V0 .4 No.5 13 2 S p. 2 08 e 0
文 章 编 号 :0 96 2 {0 8 2 —2 20 1 0 —8 5 2 0 )50 9 —2
建议取小值 。结 合路 2 预应 力混 凝 土 路 面 由 于板 较 长 , 般 为 普通 混 凝 土 的 况选 择适 当的板长。气候干燥炎热 的地 方 , ) 一 面的交通 量和预应 力筋 所需 的最 小保护 层 , 假定 一个初 始板厚 。 1 倍 ~2 倍 , 0 1 接缝数量可大大减少 , 改善 了行 车的平稳性 。 般地 , 于公路来说 , 对 预应力路面板厚应略大 于相应素混凝土路 3 预应力 的存在 使路 面 板体 性较 强 , 角软 弱 部分 得 以改 ) 边
2 预 应 力混凝 土路 面的优 缺点

预力混凝土路面

预力混凝土路面

设计准则
疲劳设计准则
弹性设计准则
开裂恢复设计准则
弹性设计准则
该准则完全基于预应力混凝土路面板未开裂时的弹性工作性能。设计时,还要考虑混凝土的强度安全系数。 大多数的工程师都比较倾向于使用这个简单、直观的公式,因为这个公式采用提高预应力水平抵抗开裂,以确保混 凝土的弹性工作状态。这种方法即意味着设计准则为不允许板中出现任何的裂缝,显然过于保守。
未来发展
未来发展
综合国内外研究,目前预应力混凝土路面已由传统的纵向预应力形式发展到今天的斜向形式,接下来斜向预 应力混凝土路面急需被推广应用,这对水泥混凝土路面在公路中的推广具有重要的现实意义,其研究成果具有广 阔的应用前景和经济社会效益。斜向预应力混凝土路面是在路面内部布置与路面纵向呈一定角度的预应力钢筋, 预应力筋张拉后路面纵横向都受到预加力的约束,路面的整体承载力得到增长。
设计步骤
预应力混凝土路面板的设计过程包括以下几个步骤: (1)初步确定板的厚度; (2)计算结构同时承受交通荷载和环境影响荷载时的临界应力、应变和挠度; (3)应用设计准则计算并进行比较; (4)调整结构以达到要求的结果,包括改变板的厚度、混凝土的强度或者预应力的大小。 预应力混凝土路面的设计过程可通过计算机程序实现。
(2)板厚
在相同的荷载下,预应力混凝土板的厚度比普通板要薄得多,为普通板厚的0.6倍。厚度在巧一2c0m之间,这 能完全满足一般的路基要求。
(3)预应力
施加预应力的主要目的在于抵消由于交通荷载产生的弯曲应力,并尽可能地防止在长板中产生横向裂缝。必 要时可施加横向预应力,如机场路面。最常使用的是分阶段张拉无粘结预应力技术。预应力混凝土路面板通常使用 高强无粘结预应力筋,力筋须放在距上表面0.6倍的厚度处。

路面施工中预应力混凝土技术及施工工艺

路面施工中预应力混凝土技术及施工工艺

浅谈路面施工中预应力混凝土技术及施工工艺【摘要】本文介绍了预应力混凝土路面在公路施工中的技术应用;以及道路基层施工的一些要点,并提出了对于二灰碎石作为材料铺筑路基层的一些技术参数和施工注意点。

【关键字】路面施工;基层;预应力混凝土;技术施工1 预应力混凝土路面的优缺点许多研究工作表明预应力混凝土路面有以下几方面的优点:路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的40%~60%,就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力,对减薄机场道面的厚度非常有利; 预应力混凝土路面由于板较长,接缝数量可大大减少。

改善了行车的平稳性;预应力的存在使路面板体性较强,边角软弱部分得以改善,大大减少了横向开裂的可能性,提高了路面的耐久性;预应力混凝土路面的用筋量少于除贫混凝土外其他路面。

据国外研究指出,用于正常预应力设计所需的钢筋量约为2.7125kg/m 这远少于连续配筋路面(在一些情况下可达1/5的用量);从国外已建路面的使用状况来看,预应力混凝土路面几乎30 年不需大修,养护需求也较少。

对于较长使用年限的主要问题就是来自纹的磨耗,但预应力混凝土路面要比传统混凝土路比较来看,初期投资,但养护面的磨耗要小。

就其费用与传统混凝土路面的相比费用几乎为零,并且减少了由于养护所延误的时间等因素。

其主要缺点在于:从经济观点来看,虽减薄了路面板的厚度,但需大量的预应力筋腱,施工工艺较复杂,手工操作的工作量大,难以实现机械化、自动化施工,初期投资较大;虽然预应力混凝土路面板可以做得较长,但随长度的增加,由路基约束所引起的张拉应力也随之增大,另外,板的位移量也会增大,这对横向接缝的设计要求很严,同时对路基摩擦约束要尽可能小;对施工队伍人员素质要求较高,并需进行严格的质量控制。

2 预应力混凝土路面类型据现有资料,国外做法大致可将预应力路面分为两大类“: 单独型”板的路面和“连续型”板的路面。

“单独型”路面就是配置一定数量的预应力钢筋,由间隔较长的膨胀缝相隔离的路面组成。

浅议预应力混凝土路面应用与设计

浅议预应力混凝土路面应用与设计
民 蕾科技
ห้องสมุดไป่ตู้丽 瓣
市政 与路 桥
浅议预应力混凝土路 面应用与设 计
吕玉 界 王志 同
( 黑河市公路管理 处黑河站 , 黑龙江 黑河 14 0 ) 6 30
摘 要 : 来我 国在土木工程投资方面 , 近年 建设规模方面均居世界前列 。在混凝土工程技 术 , 应力技 术应用方面取得 了 巨大进 步。无论在道 预 路, 桥梁以及施工方法与技术方面都有突破 性发展 , 不少预应力混凝土的修建技 术 已达到 国际先进 水平。从组成 混凝 土的材料 , 张拉技 术和施工方 法及结构抗震性 能上 的发展状况来进行阐述 , 出了提 高预应力混凝土工艺水平的建议。探 讨 了预 应力混凝土发展现状及前景 。 提 关 键 词 : 粱 ; 应 力 ; 凝 土 ; 材 ; 工 工 艺 ; 震 性 能 桥 预 混 钢 施 抗 预应力混凝土路面是二 十世纪 四十年代后期 发展 起来的一种特殊 “ 连续型” 路面还处于研究 、 试验阶段 , 实际应用不 多。 的水泥混凝土路 面。最早是在法国使 用 , 后来在英 国和其 它欧 洲国家先 3 设计方法 后用于道路路 面或机场道面上。 混凝土的主要特性就是抗压强度 远大 于 目前 , 世界各国对预应力混凝土路面的设计仍然没有一个统一 的方 抗拉强度。预应力混凝土路面就是充分利用这一特性 , 事先在工作截面 法体系 , 而且在某 种程度上都是经验性 的 , 一般施加足够的纵 向预应力 上施加压应力 , 以提高它的抗 弯拉强 度, 提高承受荷载能力。 因为混凝土 来防止横向收缩开裂。 一般认为: 板收缩时 , 温度翘曲约束应力使板底受 路面存在 的优势 与特色 ,现 就这种路面 的应用 与设计进行了简要的分 压 , 这有助于预应力抵消由荷载和收缩引起的张拉应力 ; 板膨胀 时 , 由荷 析。 载和 白天翘 曲约束 引起的板底受拉 可被 预应力和板底摩擦约束应力所

预应力混凝土管涵施工方案

预应力混凝土管涵施工方案

预应力混凝土管涵施工方案
引言
预应力混凝土管涵在道路、铁路等交通工程中广泛使用。

选择
合理的施工方案,对于保证工程质量、缩短施工周期具有重要作用。

本文将就预应力混凝土管涵施工方案进行探讨。

材料
- 预应力混凝土构件:强度等级不得低于C50,配料按照设计
配合比进行搅拌
- 预应力钢束:采用Φ12.7钢束,按照设计需要进行张拉
- 隔离垫:采用高密度聚乙烯板材,厚度应符合设计要求
施工方案
1. 基础处理:挖取基槽,底面夯实,加设排水系统,并根据设
计要求设置基础钢筋骨架。

2. 放样定位:根据设计要求放样,注重管涵口的定位和控制。

3. 模板安装:在放好的钢筋架设备内安装模板,确保其准确和
稳定。

4. 钢筋绑扎:在模板安装完成后,按照设计要求对钢筋进行绑扎,注意防止钢筋捻转和翘起。

5. 混凝土浇筑:在钢筋绑扎完成后,施工人员应检查模板、钢筋、隔离垫是否就位,然后进行混凝土浇筑。

6. 预应力张拉:混凝土强度达到设计要求后,进行预应力张拉工作,张拉后的钢束应进行锚固处理。

7. 砼强度检测:在预应力张拉完成后,按照设计要求进行砼强度检测,确保强度符合要求。

8. 管涵管口处理:管涵口应采取封堵或安装法兰连接管道。

结论
合理的预应力混凝土管涵施工方案可以有效控制质量和时间成本,提高工程建设的效率和质量。

斜向预应力水泥混凝土路面

斜向预应力水泥混凝土路面
系统、深入的研究。
二、前期科研及工作基础
取得的研究成果 1.论文:
在国内外核心期刊发表论文4篇,其中1篇EI检索。
(1)斜张法双向预应力混凝土试验路的施工. 第五届全国公路科技创新高层论 坛论文集. 人民交通出版社,2010. (2)斜张法双向预应力水泥混凝土路面关键设计参数研究. 公路,2010(11). (3)斜向预应力无缝水泥混凝土路面研究[J]. 山西建筑. 2011(13). (4)Research on the Design Method of Diagonal Post-Tensioned Prestressed Jointless Cement Concrete Pavement. Organization Council of the 11th International Conference of Chinese Transportation Professionals (ICCTP 2011) EI检索
沥青路面
水泥路面
一、斜向预应力混凝土路面简介
我国沥青资源相对匮乏,沥青价格是水泥价格的10~20倍 左右,高速公路沥青路面的造价已经高于水泥混凝土路面
的工程造价。
水泥混凝土路面的造价 沥青路面的造价
一、斜向预应力混凝土路面简介
另外,沥青路面属于柔性路面结构,路面使
用状态已经难以适应多轴超载的交通荷载,容易
二、前期科研及工作基础
取得的研究成果 2.专利:
已申请国家专利2项,已受理专利2项。 1. 发明专利“一种斜张法预应力混凝土路面施工方法” (ZL201010104142.4); 2. 实用新型专利“斜张法预应力混凝土路面锚固区用局部受压装置” (ZL201020111354.0) 3. 已受理发明专利“一种混凝土路面滑动层摩擦系数测试装置” 201210054954.1; 4. 已受理发明专利“一种斜向预应力水泥混凝土路面施工模板装置” 201220096980.6;

浅论预应力混凝土路面在路桥施工中的应用

浅论预应力混凝土路面在路桥施工中的应用
建 筑 工 程
投 资与创 业 2 1 . 0 21
浅论预 应力混凝 土路 面在 路桥施工 中的应用
贾 荟 贝
( 宁城市 建设 开发有 限责 任公 司 青海 西 摘 西宁 8 0 0) 1 0 0
要 :预应 力混 凝土路 面具 有很 多传 统的 混凝 土路 面无 法 比拟 的优 点 ,加之 近代 预 应 力技 术有 了新 的发
并应对其强度 、 安定性及其他必要的性能指标进行复验 , 其质量
必须符合现行 国家标准等规定 。 ( )影 响混凝质 量的一个 重要 因素是混合料 的拌 和质量 , 二 即配合 比的确定 ,施工配合 比应根据设计 的混凝土强度等级 和 质量检验 以及混凝土施工和易性等要求确定 。充分考虑工程项
般在两个 固定的锚 固端问 , 浇筑混凝 土 , 留有空隙放置加力千 并 斤顶 , 待混凝土硬化 达到规定强 度后 , 用千斤顶从 两端加力 , 达 到规定压力时 , 两端 空隙封闭。 自应力路 面不用千斤顶加力 , 将 而是选用膨胀水 泥 , 凝土硬化 , 混 体积 增大 , 由于两端 受有约束
展 , 改善 传 统路 面的 不足 , 应 交通运 输 的发 展 , 必要 开展 特 殊混 凝土路 面 的研 究工作 。 应 力混凝 土路 面是 为 适 有 预

种 预 先加 入 预应 力增加 受拉 强度 的路 面 。 它的长期 使 用性 能 明显 比其 它的 混凝 土路 面好 , 并且 , 因为板 长 长 , 接
而使混凝土 自动产生 内压应力。一般认为 ,单独型 ” “ 板的路 面要
好于连续型板 的路面 。主要原 因是扣除路基摩阻后 的预应力在 有膨胀缝路面 中几乎保持常量 , 而在 连续 型板 中 , 板不能 自由膨 胀, 且又很长 , 从而使其应力随外界温度 、 湿度 变化很 大 , 很难对 所需的预应力进行估计 。因此 , 工程上多采用“ 单独型” 路面 。连 续型路面还 处于研究 、 验阶段 , 试 实际应用不多 。

浅谈预应力混凝土路面在路桥施工中的应用

浅谈预应力混凝土路面在路桥施工中的应用


2 _ 26I
土 、 应 力 混凝 土 、 预 钢钎 雏混 凝 土 路 面发 展 , 高速 公 路路 面 发展 的 必 由之 路 , 用预 应 力 混 凝 土路 面 是 最 为合 理 的 。 是 采 关键词: 预应 力 ; 混凝 土 路 面 ; 用 应
1预应力混凝土路 面的优缺点 胀缝路面 中几乎保持常量 , 而在“ 连续型 ” 中, 用 纵 向钢 索 或 纵 横 向都 配 置 筋 时 ,一 般 在 板 许 多研究工作表明 , 预应力混凝土路 面有 板 不能 自由膨胀 , 且又很长 , 从而使其应力 随外 0 3 2 7 P ; . — . M a 机场上平均值可达 31M a ; 6 8 . P 当 5 以下几方面的优点 : 路 面板厚度只需传统混 界 温度 、 湿度变化很大 , 很难对所需的预应力进 采用斜向钢索来产生纵向预应力时 ,平均值约 凝 土路面板 厚的 4 %- 0 就能提供很高 的承 行估计 。 0 6 %, 因此 , 工程上多采用“ 单独型” 路面 。连 为 1 3 P 。当板 宽不超 过 3 m时 , “ .Ma 9 - 6 可不设 横 载力和较 高的抗变形能力 ,对减薄机场道 面的 续 型” 路面还处于研究 、 试验 阶段 , 实际应用不 向预应力 。 厚度 非常有利。b预应力混凝土路面 由于板较 多 。 . 5路基约束 长 ,接缝 数量可大 大减少 ,改善了行车 的平稳 3材料要求 在 任何 混凝土板 和其 下的基层 间都存 在 性。 . c 预应力 的存在使路面板体性较强, 边角软 预应 力混凝土 路面需要 高质量的混 凝土 摩 阻约束 , 该约束阻止板随温度、 湿度的变化而 弱部分得 以改善 ,大大减少了横向开裂 的可能 ( 高强度 、低收缩和低徐变 ) 。水灰 比应尽可能 移动 。 在预应 力混凝土路面中 , 尽量减小该摩擦 性, 提高了路 面的耐久性 。 . d 预应力混凝土路面 小 ,以避免 由于收缩和徐变引起过大 的预应力 力是非 常重要的 ,因为它是引起 预应力 损失的 的用筋量少 于除混凝土外其他路面。据 国外研 损 失 。 国 外 有 报 道 ,8 2 d的 抗 压 强 度 为 主要 因素 , 同时它也决定着板的长度 。 尽管国外 究指出 ,用 于正 常预应力设计所需的钢筋量约 2 — 6 a 变拉 模最 为 21 - .5 P , 1 5 MP , .o 52 M a 一些 实 在这方 面已做 了不少工作 ,但摩 擦系数 的大小 为 2 15 m m这远少 于连续配筋路 面( . 2k / 7 在一些 例 中还使用矾土水泥,但其记载除 了早期 的一 仍难 以确定 。有些部门建议摩擦 的砂或 石屑所 情 况下可达 l 的用量 ) 从国外 已建路面的 些室 内试验外 ,很少有使用促凝剂或增加混凝 组 成的滑动层 中也 发现其值为 1 52 。许 多 , 5 。t .—. 2 0 使 用状况来看, 预应力混凝土路面几乎 3 年不 土 和易 性 的外 加 剂 。 O 室 内试验所确定 的摩擦系数都 比现 场的小 , 这 需 大修, 养护需求也较少 。 对于较长使用年 限的 4设计方法 是 因为室 内未能 真实反 映现场 的状况 条件所 主要问题 就是来 自 面的磨耗 ,但预应力混凝 路 目前 , 世界各 国对预应力混凝土路面 的设 致 。 为了减小摩擦 , 通常采用一层砂土覆盖防水 土路面要 比传统混凝土路较来看 , 初期投资 , 但 计仍然没有—个统一 的方法体系,而且在某种 纸 、 砂和油毛毡或砂 和聚乙烯薄膜。 在这方 面进 养护面的磨耗要小 。就其费用与传 统混凝 土路 程度上都是经验性 的,一般施工加足够的纵向 行 了许多尝试 , 还有使用沥青材料作滑动层 的, 面的 比费用几乎为零 ,并且减少了由于养护所 预应力来防止横向收缩开裂。 一般认为 : 板收缩 但未见有成功报道 ,许多研究表 明采用一 薄层 延误的时间等因素 。 时, 温度翘曲约束应力使板底受压 , 这有助于预 的同一粒 径的球形颗粒( 、 砂 石屑等 ) 于减小 对 其主要缺点 在于: 从经 济观点来看 , 虽减 应力抵消 由荷载和收缩引起的张拉应力 ;板膨 摩擦效果很好 , 其作用如同滚珠轴承。 6未来展 望与进一步的研 究 薄了路面板的厚度 , 但需大量的预应力筋腱 , 施 胀 时。由荷载和白天翘曲约束应力所抵消 。因 工工艺较 复杂 , 工操作的工作量大 , 以实现 此 , 施 加 的预 应 力 主要 由A 交通 荷 载 ;。 手 难 所 b由温 就 耳前而言 , 仍然缺少 对预应力混凝土路 机械化 、 自动化施工 , 初期投资较大 。b . 虽然预 度 和湿度所 引起 的翘 曲约束 ; 板收缩期间的 面各方面的认识。作者认为预应力混凝土路面 应力混凝 土路面板 可以做得较长 ,但随长度 的 板底摩擦约束三个因素所决定: 的设计理论和施工方法的发展将主要 围绕 以下 增加 ,由路基约束所弓 起 的张拉应力也随之增 I 基本 的设计方程式为 :+p +F l. f ffT f+ t Ⅱ 几个方面 : 对各种板长所需的恰当的预应力 。 式中: 一由预应力引起 的混凝土 中的压 b 大, 另外 , 板的位移量也会增 大 , 这对横向接缝 . 板的膨胀 、 收缩和翘 曲特性。 板的承载特性 , 的设计要求很严 ,同时对路基摩擦约束要尽可 应 力; 其 中包括 研究预应力对板的承载能力 的影 响 , 能小 。 对 施工队伍人员素质要求较高 , c 并需进 f t 一混凝土 的容许弯 曲应力( 混凝土 以及对板疲劳特性等的影响。 在确定预应力 时, 弯析模量 , 安全系数) ; 不仅要防止在最不利的情况下开裂 ,而且还需 行严格的质量控 制。 2预应力混凝土路面类型 f 一 由温度差引起 的应力 ; T 考 虑混凝 土的疲 劳特性 。d . 板与地基的摩擦特 据现有资料 , 国外做法大致可将预应力路 由路 基 摩 阻 引 起 的应 力 ; 性及处理方法 , 或经济 的方法。 面分 为两 大类 :单独型 ” 的路面和“ “ 板 连续型 ” f-由荷载引起的弯曲应力。 L 已建 的绝大多 数预应力 混凝 土路 面都属 温度应力 : 于“ 单独 型” 但该类路面不能做得很 长( 的, 一般 板 的路面 。“ 单独型” 面就是配置一定 数量的 路 2r 。 e 并且 预应力钢筋 ,由间隔较长 的膨胀缝相隔离的路 如果假设温度梯度沿线性变化 , 那么就有 可达 1O ) 如果路基的摩擦 问题解决了, AT ( cc 2 /(一, 对“ 连续型” 的路面有 了一定认识 , 那么修建长 面组成 。按施加预应力 的先后次序又可分为先 f = E aAT ) 1、) 0 m或更长的路面是可能的。 我们可从 “ 单 张法和后张法两种 。 这与房屋 、 桥梁上的做法相 其 中, ca 、 E 、 V分别为混凝土弹性模量 、 c 温 达 30 独型” 连续型” 和“ 路面的一些特性中看 出: 将这 同, 一般多采用后张法。连续 型” “ 路面就是无筋 度膨胀系数 和泊松 比。 路基摩阻 引起的应力 两类路面联合使用会更有利 ,连续型”路面可 “ 路 面, 因无膨胀缝而得名 , 这种路 面可以做得很 I = × P × X F 用于路基状况好的直路上 ,单独型”路 面用于 “ 长, 按照施加预应力的方法可发为千斤顶加力 其 中, 为路基摩 阻系数 , 为混凝 土的 路基情况稍差和曲线路 上。随着预应力 混凝土 P 和 自加应力 。千斤顶加力是一般在两个固定的 预 锚 固端间浇筑混凝土 ,并留有空隙放置加力千 密度 , 为距千斤顶 的距离。当 x= 为板 路面的理论体 系的成熟 和施工 技术 的发展 , X I , 取 应力混凝 土路面将会有 良好的发展前景 。 斤顶 , 待混凝土硬化达到规定强度后 , 用千斤顶 长 1 达 到最 大 。在 确定 预应 力大 小 时 , × P ×It 。 . . 2 参考文献 从 两端加力 ,达到规定压力时,将两端空隙封 【 常江. 1 】 浅析预 应力混凝路 面在路桥 施工 中的 闭。 自应力路 面不用千斤顶加力, 而是选用膨胀 荷 载应 力 : 荷 载应 力计 算 目前 都基 于 Wet -ar 应 用. se gad v 水泥 , 混凝 土硬 化 , 体积增大 , 由于两端 受有约 在设计 中, 板厚一般是根据预应力筋或套 I1 2郝建 民. 对预应力混凝土路 面设 计方 法研 究 束而使混凝土 自动产生内压应力。一般认 为 , 公式。 j 中小企业管理与科技,0 81 1 20 , “ 单独型” 的路面要 好于“ 板 连续型 ” 的路 面。 管所必须的覆盖层厚度来确定 的,而非根据承 l. 板 责 任 编 辑 : 义 宋 主要原因一是扣除路基摩阻后 的预应力在有膨 载应力计算设计 。 预应力数值如下 : 公路上仅使

预应力混凝土路面在路桥施工技术中分析

预应力混凝土路面在路桥施工技术中分析

预应力混凝土路面在路桥施工技术中的分析摘要:随着公路等级的不断提高,高速公路、一级公路路面逐步从沥青混凝土向混凝土、预应力混凝土、钢钎雏混凝土路面发展,是高速公路路面发展的必由之路,采用预应力混凝土路面是最为合理的。

关键词:预应力;混凝土路面;分析1 预应力混凝土路面的优缺点许多研究工作表明,预应力混凝土路面有以下几方面的优点:a.路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的40%-60%,就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力,对减薄机场道面的厚度非常有利。

b.预应力混凝土路面由于板较长,接缝数量可大大减少,改善了行车的平稳性。

c.预应力的存在使路面板体性较强,边角软弱部分得以改善,大大减少了横向开裂的可能性,提高了路面的耐久性。

d.预应力混凝土路面的用筋量少于除混凝土外其他路面。

据国外研究指出,用于正常预应力设计所需的钢筋量约为2.7125km/m这远少于连续配筋路面(在一些情况下可达l/5的用量)。

e.从国外已建路面的使用状况来看,预应力混凝土路面几乎3o年不需大修,养护需求也较少。

对于较长使用年限的主要问题就是来自路面的磨耗,但预应力混凝土路面要比传统混凝土路较来看,初期投资,但养护面的磨耗要小。

就其费用与传统混凝土路面的比费用几乎为零,并且减少了由于养护所延误的时间等因素。

其主要缺点在于:a.从经济观点来看,虽减薄了路面板的厚度,但需大量的预应力筋腱,施工工艺较复杂,手工操作的工作量大,难以实现机械化、自动化施工,初期投资较大。

b.虽然预应力混凝土路面板可以做得较长,但随长度的增加,由路基约束所引起的张拉应力也随之增大,另外,板的位移量也会增大,这对横向接缝的设计要求很严,同时对路基摩擦约束要尽可能小。

c.对施工队伍人员素质要求较高,并需进行严格的质量控制。

2预应力混凝土路面类型据现有资料,国外做法大致可将预应力路面分为两大类:“单独型”板的路面和“连续型”板的路面。

“单独型”路面就是配置一定数量的预应力钢筋,由间隔较长的膨胀缝相隔离的路面组成。

预应力混凝土在路桥施工中的优缺点

预应力混凝土在路桥施工中的优缺点

拉顺序应符合设计规定,设计未规定时, 也提升了道路与桥梁工程的结构使用寿
命 ,还能节约施工材料,减小结构自重, 起到了降本增效的目的。
采取预应力技术能够促进钢材和混 凝 土 的 进 一 步 结 合 ,充 分 发 挥 钢 材 和 混 凝 土 材 料 的 力 学 功 能 ,使 其共 同发 挥 作 用 。一 般 情 况 下 ,对混凝土结构中的预 应 力 筋 (或 预应力钢丝)进行张拉,能 够 充 分 发 挥 材 料 的 弹 性 性 能 ,如果只 把 钢 筋 简 单 与 混 凝 土 结 合 ,那 么在载 荷的 作 用 下 ,混凝土结构下部可能出现开裂 的 情 况 ,并 产 生 较 大 的 挠 度 。施加 预应 力 能 够 提 高 混 凝 土 的 性 能 ,可将混 凝土 材 料 变 成 一 种 比 较 有 弹 性 的 材 料 , 混凝 土 的 外 部 荷 载 会 引 起 混 凝 土 开 裂 ,施加 预 应 力 可 以 有 效 减 小 和 减 少 裂 缝 ,使预
优点 采 用 预 应 力 混 凝 土 结 构 ,还能 有 效
减轻结构自重,利用目前先进工艺制 造的高强度预应力筋,发挥自身的强度 优 势 保 障 工 程 质 量 ,从 统 计 学 角 度 看 , 在普通钢筋混凝土结构产生的裂缝和挠 度的问题会比预应力混凝土结构的概率 大很多,采用普通的钢筋混凝土结构 发 挥 不 了高强度钢材的强度。比如常 用 的 1860M pa级 的 钢 绞 线 (目前已有 2150M pa级 的 钢 丝 结 构 投 入 应 用 ), 如果与普通钢筋混凝土结构结合使用, 结构性无法满足桥梁结构受力的使用要 求 ,会造成裂缝、挠度均较大的工程质 量问题;相反,如果采用预应力技术, 可 以 有 效 提 高 结 构 使 用 阶 段 性 能 ,充分 发 挥 高 强 度 钢 材 的 作 用 ,延 长 桥 梁 结 构

道路桥梁施工中预应力施工技术的应用分析

道路桥梁施工中预应力施工技术的应用分析

道路桥梁施工中预应力施工技术的应用分析袁立明◎道路桥梁的基本功能就是承重能力和抗拉能力,而预应力施工技术的应用目的就是预先对道路桥梁结构施加一定的作用力,从而提高桥梁整体结构的安全性与稳定性。

一、预应力施工技术在道路桥梁施工中的具体应用方法1.混凝土结构与预应力技术。

城市当中用于道路桥梁施工工作的基本材料通常都是以混凝土材料为主,这是由于混凝土材料相对较为廉价,施工单位可以选择就地取材的方式获取材料,而且,混凝土的抗压能力能够满足城市道路桥梁的实际建设需求。

但是,混凝土自身具有抗拉能力不足的缺点,尤其是一些超长结构的桥梁建设工作,如何保证桥梁的稳定性就是相关施工人员需要关注的重点问题。

而这就涉及到对预应力技术的应用,应用预应力的操作原理制作混凝土结构的构件。

并给予混凝土构件一个强大的初始应力,使这个作用力能够在构件中保存下来。

当混凝土构件用于道路桥梁施工建设时,对其预先施加的巨大初始应力即可发挥作用,并与其它部件施加的集中应力作用相互抵消,减轻压力和拉力对道路桥梁结构产生的不良影响,从而保证混凝土构件施工工作的安全性。

2.钢筋材料与预应力技术。

结合当地实际的地质结构情况来看,有些施工人员会在混凝土当中加入钢筋以提高整体结构的稳定性和抗拉能力。

同时,也会有一些施工单位选择使用钢结构支架给予桥梁结构基础的支撑力,这就涉及到对钢筋材料的预应力施工操作。

主要就是对钢筋进行预应力张拉,在实际进行张拉工作时,应当保证钢筋两端的张拉力度一致,张拉方向一致,以保证预应力施工技术的应用优势能够得到充分的发挥。

此外,在道路桥梁施工中,施工人员还需要综合考虑工程结构施工的实际情况、结构表面参数、几何形态、伸长率、松弛度等因素,选择合适的钢绞线,并严格做好质量控制工作。

二、应用预应力施工技术应了解的施工要点在实际应用预应力施工技术进行道路桥梁施工操作时,还有一些施工要点需要掌握,包括预应力施工技术操作过程中的故障问题、具体的技术优化方式及相关注意事项。

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预应力混凝土路面的设计与施工
摘要:预应力混凝土路面是二十世纪四十年代后期发展起来的一种特殊的水泥混凝土路面。

最早是在法国使用,后来在英国和其它欧洲国家先后用于道路路面或机场道面上。

混凝土的
主要特性就是抗压强度远大于抗拉强度。

预应力混凝土路面就是充分利用这一特性,事先在
工作截面上施加压应力,以提高它的抗弯拉强度,提高承受荷载能力。

因为混凝土路面存在
的优势与特色,本文就这种路面的设计与施工进行了简要的分析。

关键词:预应力混凝土路面;优点;类型;设计方法;施工方法
1 预应力混凝土路面的优缺点
路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的40%~60%,就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力,对减薄机场道面的厚度非常有利;预应力混凝土路面由于板较长,接缝数量可大大减少.
改善了行车的平稳性;预应力的存在使路面板体性较强,边角软弱部分得以改善,大大减少了
横向开裂的可能性,提高了路面的耐久性;预应力混凝土路面的用筋量少于除贫混凝土外其他
路面。

据国外研究指出,用于正常预应力设计所需的钢筋量约为2.7125km/m这远少于连续
配筋路面(在一些情况下可达1/5的用量);从国外已建路面的使用状况来看,预应力混凝土
路面几乎30年不需大修,养护需求也较少。

对于较长使用年限的主要问题就是来自纹的磨耗,但预应力混凝土路面要比传统混凝土路比较来看,初期投资,但养护面的磨耗要小,就
其费用与传统混凝土路面的比费用几乎为零,并且减少了由于养护所延误的时间等因素。

2 预应力混凝土路面类型
预应力路面主要分为两大类:“单独型”板的路面和“连续型”板的路面。

“单独型”路面就是配
置一定数量的预应力钢筋,由间隔较长的膨胀缝相隔离的路面板组成。

按施加预应力的先后
次序又可分为先张法和后张法两种,这与房屋、桥梁上的做法相同,一般多采用后张法。

“连续型”路面就是无筋路面,因无膨胀缝而得名,这种路面可以做得很长,按照施加预应力
的方法可分为千斤顶加力和自加应力。

千斤顶加力是一般在两个固定的锚固端间浇筑混凝土,并留有空隙放置加力千斤顶,待混凝土硬化达到规定强度后,用千斤顶从两端加力,达到规
定压力时,将两端空隙封闭。

自应力路面不用千斤顶加力,而是选用膨胀水泥,混凝土硬化,体积增大,由于两端受有约束而使混凝土自动产生内压应力。

“单独型”板的路面要好于“连续型”板的路面。

主要原因是扣除路基摩阻后的预应力在有膨胀
缝路面中几乎保持常量,而在“连续型”板中,板不能自由膨胀,且又很长,从而使其应力随
外界温度、湿度变化很大,很难对所需的预应力进行估计。

因此,工程上多采用“单独型”路面,“连续型”路面还处于研究、试验阶段,实际应用不多。

3 设计方法
目前,世界各国对预应力混凝土路面的设计仍然没有一个统一的方法体系,而且在某种程度
上都是经验性的,一般施加足够的纵向预应力来防止横向收缩开裂。

一般认为:板收缩时,
温度翘曲约束应力使板底受压,这有助于预应力抵消由荷载和收缩引起的张拉应力;板膨胀时,由荷载和白天翘曲约束引起的板底受拉可被预应力和板底摩擦约束应力所抵消。

因此,
所施加的预应力主要由(1)交通荷载;(2)由温度和湿度所引起的翘曲约束;(3)板收
缩期间的板底摩擦约束。

三个因素所决定:基本的设计方程式=ft+fpf△T+fF+fL
式中:fp——由预应力引起的混凝土中的压应力;
ft——混凝土的容许弯曲应力(混凝土弯折模量/安全系数);
f△T——由温度差引起的应力;
fF——由路基摩阻引起的应力;
fL——由荷载引起的弯曲应力。

温度应力:如果假设温度梯度沿线性变化,那么就有
f△T=(Ecac△T2)/(1-V)
其中,Ec、ac、V分别为混凝土弹性模量、温度膨胀系数和泊松比。

路基摩阻引起的应力:fF=μ×ρ×χ
其中,μ为路基摩阻系数,ρ为混凝土的密度,χ为距千斤顶的距离。

当χ=L/2(L为板长),fF达到最大。

在确定预应力大小时,取fF=μ×ρ×L/2。

荷载应力:荷载应力计算目前都基于Westevgaard公式,该方法假设轮载均匀分布在轮印半
径a上。

4 路基的约束条件
在任何混凝土板和其下的基层间都存在摩阻约束,该约束阻止板随温度、湿度的变化而移动。

在预应力混凝土路面中,尽量减小该摩擦力是非常重要的,因为它是引起预应力损失的主要
因素,同时它也决定着板的长度。

尽管国外在这方面已做了不少工作,但摩擦系数的大小仍
难以确定。

为了减小摩擦,通常采用一层砂土覆盖防水纸、砂和油毛毡或砂和聚乙烯薄膜。

在这方面进
行了许多尝试,还有使用沥青材料作滑动层的,但未见有成功报道,许多研究表明采用一薄
层的同一粒径的球形颗粒(砂、石屑等)对于减小摩擦效果很好,其作用如同滚珠轴承。

5 施工方法及注意事项
预应力混凝土路面施工按施加预应力的先后次序可分为先张法和后张法两种,这与房屋、桥
梁上的做法相同,在多数情况下通常采用最多的是后张预应力法。

后张预应力法施工时在长预应力混凝土路面板之间预留一个短的施工槽,该施工槽不宜太长,但应保证满足路面板的构造,一般长度为1.8~2.4m。

预应力筋一般采用7丝钢绞线按一定间
距布置,在路面板两端进行张拉。

预应力筋一般布置在1/2板高下,建议采用1/12板厚的偏
心距。

在混凝土铺筑以后应尽可能早的张拉部分预应力,以防止因收缩和第一个夜晚混凝土
的临界降温而出现早期横向裂缝。

在施加全部预应力后,应使预留槽保持一定的时间,以允
许板本身由于混凝土干燥收缩和徐变能够自由缩短,这样可减小施工缝在混凝土铺筑和硬化
后的胀缝宽度。

胀缝的设置有“双缝构造”和“单缝构造”。

“双缝构造”设在每个施工槽板的连
接处,每端设一道,并与长预应力路面板相连。

施工槽板一般配置普通钢筋,但不施加预应力,因此,施工槽板的厚度比预应力路面板厚,应按照素混凝土路面设计。

双缝构造必须设
置传力杆,以保证通过伸缩缝最有效的传递荷载。

传力杆的直径和间距与素混凝土路面相同。

采用双缝构造可以减小缝的宽度,更重要的是可大大减小由翘曲和弯曲引起预应力板端的挠度。

“单缝构造”是先预留施工缝段,然后将张拉力通过施工缝板一直延伸到单工作缝处。


构造必须设计专门的锚具,并且安装要特别仔细,才能满足设计的要求。

总之“单缝构造”施
工较复杂。

因此,工程上多采用“双缝构造”,“单缝构造”路面还处于研究、试验阶段,实际
应用不多。

通常路面板出现裂缝的危险时期是在浇筑混凝土以后的第一个夜晚,一天之中浇
筑较早的混凝土特别容易出现裂缝,因为它经受温度下降的全部过程而没有防止裂缝的应变
能力,因此在浇筑完后必须立即养护,可喷撒一层养护膜,此外有时还需覆盖混凝土表面,
以减缓混凝土温度下降速度。

另外,应尽早对混凝土施加初始预应力。

施加的张拉力不允许
超过混凝土现场强度。

因此预应力路面应采用高标号混凝土,并在路面下铺一层有减小摩擦
力作用的薄膜,这有助于克服路面板收缩过程中由于摩擦约束产生的拉应力。

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