预应力混凝土路面的发展与研究.doc

简介尽管预应力的原理被广泛地应用于房屋桥梁等结构领域但在道路上的应用却很有限众所周知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国外对预应力混凝土路面做了较多的研究国内尚未开展此项研究工作由于预应力混凝土路面提高了截面的实际抗弯强度因而在相同的荷载作用下路面板的厚度比普通混凝土路面要薄一般为如果再薄会使路面板产生过大的挠度对路面板的耐久性和地基的稳定性都不利另外也增大了施工难度预应力使混凝土路面板长可大大增大一般取国外也有长达发展过程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美国日本和前苏联等国家也都修建了一定数量的预应力混凝土路面和机场道面据载世界上第一条预应力混凝土路面出现在法国的的一座桥梁的引路上但直到年闻名于世的跑道的建成才使预应力混凝土路面完全确立当时该跑道为了满足现代飞行的需要而设置的全长由带横向钢丝索和台座的三角形面板组成年在同一地点在连续的矩形板上采用了开口式千斤顶和横向钢丝索其它工程诸如在和使用了斜向钢丝索而在长的路段上采用了开口式千斤顶和墩座的连续型板即无膨胀缝连续的混凝土板其中一条试验路是板边薄于板中其他都是平均约厚的等截面法国除在路上使用了的初始预应力外对板所施加的纵向预应力在数量级上与其他国家都相同法国工程师不赞成横向施加预应力英国是自年的道路才开始预应力混凝土路面研究的该路主要是为了调查预应力混凝土在道路建设中的使用情况在该路上对一些设计因素和施工方法采用了型钢丝索和锚具长的钢索在中心处形成了一个菱形图案进行了研究其后又先后修建了伦敦机场的停机坪道路道路停机坪等英国的预应力混凝土路面板绝大多数都是单独型的即有钢丝索和分隔的膨胀缝因为它们认为单独型板要好于连续型在英国广泛地使用等厚板除在伦敦机场上用的三角形板为外它曾使用的最大截面是等厚板而一块采用开口式千斤顶的板却为厚英国的纵向预应力一般为公路机场斜向钢丝束横向预应力一般少于除三角形板外在德国一些有关预应力板的早期分析工作要比其他国家早但其理论应用只限于桥面板楼板等而不是路面板在年才开始在修筑预应力路面其后又修筑了几条道路美国最早著名的预应力道面是由于年建的这是一条长宽厚的路面纵向钢索的初始预应力大约为其后又修了许多试验路其中较近的就是年闻名的芝加歌国际机场上所建的预应力混凝土罩面长宽厚的跑道这是美国首次将预应力混凝土用于商用机场道面其他国家如比利时奥地利等都于年代左右起步巴西也于年在里约热内卢修了一条厚面积为的预应力混凝土机场道面在荷兰瑞士也都修了许多预应力道面其中较近的如荷兰在建的年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势路面板厚度只需传统混凝土路面板厚的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这远少于连续配筋路面在一些情况下可达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胎纹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高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