预应力混凝土路面的优缺点及设计分析

（2） 虽然预应力混凝土路面板可以做得较 fF 达到最大。在确定预应力大小时，取 fF=μ×ρ× 社会效益，提高同行业的竞争力。信息收集更加快
长，但随长度的增加，由路基约束所引起的张拉 L/2。
捷，信息处理更加及时，不仅满足内部工作人员的
应力也随之增大，另外，板的位移量也会增大，
荷 载 应 力 ： 荷 载 应 力 计 算 目 前 都 基 于 业务处理，还满足出差在外地的领导、成员等可通
（4）板与地基的摩擦特性及处理方法。
工难度。
应力抵消由荷载和收缩引起的张拉应力；板膨
（5）接缝和排水系统的设计。
1 预应力混凝土路面的优缺点
胀时，由荷载和白天翘曲约束引起的板底受拉
（6）施工程序的发展，是否能使用传统的铺
许多研究工作表明预应力混凝土路面有以 可被预应力和板底摩擦约束应力所抵消。因此， 路做法或经济的方法。
市政与路桥
预应力混凝土路面的优缺点及设计分析
魏格洛 郝春风 （黑龙江省畅捷桥梁隧道工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 15000）
摘 要：重点分析了预应力混凝土路面的优缺点、类型、设计方法等。 关 键 词 ：预应力混凝土路面；优点；缺点；类型；设计方法
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尽管预应力的原理被广泛地应用于房屋、 达到规定强度后，用千斤顶从两端加力，达到规
达 120m）。如果路基的摩擦问题解决了，并且对
抗变形能力，对减薄机场道面的厚度非常有利。
基本的设计方程式=ft＋fpf△T+fF+fL
“连续型”的路面有了一定认识，那么修建长达
（2）预应力混凝土路面由于板较长，接缝数
式中：fp—— —由预应力引起的混凝土中的 300m 或更长的路面是可能的。可从“单独型”和
量可大大减少，改善了行车的平稳性。
压应力；
“连续型”路面的一些特性中看出：将这两类路
（3）预应力的存在使路面板体性较强，边角
ft—— —混凝土的容许弯曲应力 （混凝土弯 面联合使用会更有利“，连续型”路面可用于路
软弱部分得以改善，大大减少了横向开裂的可 折模量/安全系数）；
基状况较好的直路上“，单独型”路面用于路基
下几方面的优势：
所施加的预应力主要由（1）交通荷载；（2）由温
已建的绝大多数预应力混凝土路面都属于
（1） 路面板厚度只需传统混凝土路面板厚 度和湿度所引起的翘曲约束；（3）板收缩期间的 “单独型”的，但该类路面不能做得很长（一般可
的 40%～60%，就能提供很高的承载力和较高的 板底摩擦约束三个因素所决定：
能性，提高了路面的耐久性。
f△T—— —由温度差引起的应力；
情况稍差和曲线路上。
（4） 预应力混凝土路面的用筋量少于除贫
fF—— —由路基摩阻引起的应力；
随着预应力混凝土路面的理论体系的成熟
混凝土外其他路面。
fL—— —由荷载引起的弯曲应力。
和施工技术的发展，预应力混凝土路面将会有
（5）从国外已建路面的使用状况来看，预应
行严格的质量控制。
在任何混凝土板和其下的基层间都存在摩 案信息化成为领导决策的左右手后，档案工作就
2 预应力混凝土路面类型
阻约束，该约束阻止板随温度、湿度的变化而移 会越来越引起企业及领导的重视，越来越引起各
预应力路面主要分为两大类：“单独型”板 动。在预应力混凝土路面中，尽量减小该摩擦力 部门的支持。
就目前而言，仍然缺少对预应力混凝土路
桥梁等结构领域，但在道路上的应用却很有限。 定压力时，将两端空隙封闭。自应力路面不用千 面各方面的认识。预应力混凝土路面的设计理
众所周知，混凝土的主要特性就是抗压强度远 斤顶加力，而是选用膨胀水泥，混凝土硬化，体 论和施工方法的发展将主要围绕以下几个方
大于抗拉强度。预应力混凝土路面就是充分利 积增大，由于两端受有约束而使混凝土自动产 面：
项目档案管理[M].北京：中国档案出版社.
土，并留有空隙放置加力千斤顶，待混凝土硬化
5 对未来的展望及其进一步的研究
责任编辑：杨帆
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而得名，这种路面可以做得很长，按照施加预应 的，但未见有成功报道，许多研究表明采用一薄 出版社.
力的方法可分为千斤顶加力和自加应力。千斤 层的同一粒径的球形颗粒（砂、石屑等）对于减 [2]建设项目文件信息流向研究课题组.信息环境的
顶加力是一般在两个固定的锚固端间浇筑混凝 小摩擦效果很好，其作用如同滚珠轴承。
的路面和“连续型”板的路面。
是非常重要的，因为它是引起预应力损失的主
由此可见，档案工作是各项事业发展的一个
“单独型”路面就是配置一定数量的预应力 要因素，同时它也决定着板的长度。尽管国外在 重要基础，而档案信息化是档案工作的重要组成
钢筋，由间隔较长的膨胀缝相隔离的路面板组 这方面已做了不少工作，但摩擦系数的大小仍 部分。在高速公路行业中开展档案信息化具有重
这对横向接缝的设计要求很严，同时对路基摩 Westevgaard 公式，该方法假设轮载均匀分布在 过互联网连接到本公司服务器获取有关数据和阅
擦约束要尽可能小。
轮印半径 a 上。
处文件等业务，使管理者能够更好地把握已经开
（3）对施工队伍人员素质要求较高，并需进
4 路基的约束条件
展的工作，还可以使管理者预测下一步工作。当档
度，但需大量的预应力筋腱，施工工艺较复杂，
路基摩阻引起的应力：fF=μ×ρ×χ
档案信息化，也就是对信息资源的深化开发和广
手工操作的工作量大，难以实现机械化、自动化
其中，μ 为路基摩阻系数，ρ 为混凝土的密 泛利用，不断提高高速公路行业建设、经营、管理、
施工，初期投资较大。
度，χ 为距千斤顶的距离。当 χ=L/2（L 为板长）， 决策的效率和水平，进而提高公司的经济效益和
用这一特性，事先在工作截面上施加压应力，以 生内压应力。
（1）对各种板长所需的恰当的预应力。
提高它的抗弯拉强度，提高承受荷载能力。由于
3 设计方法
（2）板的膨胀、收缩和翘曲特性。
预应力混凝土路面提高了截面的实际抗弯强
目前，世界各国对预应力混凝土路面的设
（3）板的承载特性，其中包括研究预应力对
度，因而在相同的荷载作用下，路面板的厚度比 计仍然没有一个统一的方法体系，而且在某种 板的承载能力的影响，以及对板疲劳特性等的
温度应力：如果假设温度梯度沿线性变化， 良好的发展前景。
力混凝土路面几乎 30 年不需大修，养护需求也 那么就有
责任编辑：杨帆
较少。
f△T=（Ecac△T2）（/ 1-V）
其主要缺点在于：
其中，Ec、ac、V 分别为混凝土弹性模量、温
（1）从经济观点来看，虽减薄了路面板的厚 度膨胀系数和泊松比。
（上接 224 页） 对档案工作更加的重视和支持。
成。按施加预应力的先后次序又可分为先张法 难以确定。
要意义，要把思想认识和行动结合起来，重视档案
和后张法两种，这与房屋、桥梁上的做法相同，
为了减小摩擦，通常采用一层砂土覆盖防 工作，更要重视档案信息化工作。
一般多采用后张法。
水纸、砂和油毛毡或砂和聚乙烯薄膜。在这方面
参考文献
“连续型”路面就是无筋路面，因无膨胀缝 进行了许多尝试，还有使用沥青材料作滑动层 [1]杨友秀.档案工作基本理论与方法[M].北京：档案
普通混凝土路面要薄，一般为 10～15cm。如果再 程度上都是经验性的，一般施加足够的纵向预 影响。在确定预应力时，不仅要防止在最不利的
薄会使路面板产生过大的挠度，对路面板的耐 应力来防止横向收缩开裂。一般认为：板收缩 情况下开裂，而且还需考虑混凝土的疲劳特性。
久性和地基的稳定性都不利，另外，也增大了施 时，温度翘曲约束应力使板底受压，这有助于预