馬得源

（廣東省第二建筑工程公司，廣東 汕頭 515000）

1 前言

盡管預(yù)應(yīng)力的原理被廣泛地應(yīng)用于房屋、橋梁等結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，但在道路上的應(yīng)用卻很有限?；炷恋闹饕匦跃褪强箟簭?qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力混凝土路面就是充分利用這一特性，事先在工作截面上施加壓應(yīng)力，以提高它的抗彎拉強(qiáng)度，提高承受荷載能力。國(guó)外對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土路面做了較多的研究，國(guó)內(nèi)尚未開展此項(xiàng)研究工作。由于預(yù)應(yīng)力混凝土路面提高了截面的實(shí)際抗彎強(qiáng)度，因而在相同的荷載作用下，路面板的厚度比普通混凝土路面要薄，一般為lOcm-15cm。如果再薄會(huì)使路面板產(chǎn)生過大的撓度，對(duì)路面板的耐久性和地基的穩(wěn)定性都不利，另外，也增大了施工難度。在我司承建的丹平快速路中部分應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)，通過工程實(shí)踐有效提高我們對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的認(rèn)識(shí)。

2 預(yù)應(yīng)力混凝土路面的優(yōu)點(diǎn)及設(shè)計(jì)施工中存在的問題

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)

2.1.1 路面板厚度僅為傳統(tǒng)混凝土路面板厚的40%～60%。

2.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土路面由于板較長(zhǎng)，接縫數(shù)量大大減少，改善了行車的平穩(wěn)性，減少了接縫問題。

2.1.3 預(yù)應(yīng)力混凝土路面的用筋量少于除素混凝土路面以外的其他路面。

2.1.4 從國(guó)外已建路面的使用狀況來看，預(yù)應(yīng)力混凝土路面幾乎30年不需要大修，養(yǎng)護(hù)需求也較少。經(jīng)分析其費(fèi)用有可能比傳統(tǒng)路面低，或幾乎差不多。

2.2 預(yù)應(yīng)力混凝土路面在設(shè)計(jì)施工中存在的問題

2.2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土路面的施工工藝較復(fù)雜。

2.2.2 預(yù)應(yīng)力路面板較長(zhǎng)，有路基約束所引起的預(yù)應(yīng)力損失也增大，另外，板的位移量也會(huì)增大。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土路面在施工中應(yīng)明確的設(shè)計(jì)思路

3.1 路基約束

任何混凝土板和其下的基層間都存在摩阻約束，該約束阻止板由于溫度、濕度的變化產(chǎn)生位移。在預(yù)應(yīng)力混凝土路面中，盡量減小板底摩擦力是非常重要的，因?yàn)樗且痤A(yù)應(yīng)力損失的主要因素，同時(shí)也決定著板的長(zhǎng)度。

3.2 預(yù)應(yīng)力損失

3.2.1 預(yù)應(yīng)力能與周圍接觸的混凝土或套管之間的摩阻損失；

3.2.2 錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮引起的損失；

3.2.3 預(yù)應(yīng)力筋松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失；

3.2.4 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失；

3.2.5 混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。

3.3 溫度和濕度所引起的翹曲約束

考慮到由于板底面和頂面 (不包括板邊處)的濕度差異產(chǎn)生的收縮應(yīng)力在混凝土板厚的有利分布情況，可以抵消一部分汽車荷載引起的應(yīng)力，這些收縮應(yīng)力的殘余應(yīng)力在板底部為壓應(yīng)力，可以抵消由汽車荷載產(chǎn)生的很大一部分拉應(yīng)力，同時(shí)也易引起混凝土路面的開裂。

4 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土路面各施工工序的控制要點(diǎn)

4.1 施工管理控制

預(yù)應(yīng)力混凝土路面需要大量的預(yù)應(yīng)力筋，施工工序較為復(fù)雜，手工操作的工作量較大，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化施工。雖然我國(guó)勞動(dòng)力資源較為豐富，但施工人員素質(zhì)較低，不加以強(qiáng)化訓(xùn)練，難以保證施工質(zhì)量，故建議預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工一定要選擇具有專項(xiàng)培訓(xùn)的專業(yè)施工隊(duì)伍。

4.2 施工材料控制

4.2.1 材料性能要求

(1)強(qiáng)度高。因?yàn)椴捎酶邚?qiáng)度混凝土配合高強(qiáng)度鋼筋可以有效地減小路面截面尺寸和自重。同時(shí)，高強(qiáng)度混凝土在抗拉、抗剪以及粘結(jié)和承壓等方面也有較高的抗力，不易發(fā)生收縮裂縫。(2)收縮、徐變小。這樣可減少收縮和徐變引起的應(yīng)力損失。(3)快硬、早強(qiáng)。

4.2.2 主要材料控制

(1)水泥?；炷翗?biāo)號(hào)為C40。要求采用525號(hào)普通硅酸鹽水泥。(2)鋼材?？紤]到預(yù)應(yīng)力混凝土路面厚度較薄，且在正常使用階段，路面板要承受各種惡劣的條件，要求鋼筋應(yīng)順直，不得有裂縫、斷傷、表面油污與銹蝕。(3)錨具。結(jié)合工程的要求，無粘結(jié)筋承受長(zhǎng)期的振動(dòng)荷載及疲勞荷載，所以必須采用I類錨具。錨夾具進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)分批進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、傷痕、銹蝕，尺寸不得超過允許偏差。

4.3 鋪設(shè)滑動(dòng)層控制

在基層上均勻鋪設(shè)1cm厚的砂層，起到整平和減小基層磨擦障礙作用，并在砂層上鋪一層土工布。砂層用砂應(yīng)采用兩次篩分，其目的是采用砂顆粒為同一粒徑顆粒，對(duì)于減小摩擦效果很好，其作用如同滾珠軸承。土工布間的搭接使用熱瀝青粘合成整體以防滲水及細(xì)砂的流失，土工布的寬度大于路面寬度，并能在兩側(cè)包住基層。

4.4 安放縱、橫向鋼筋及鋼鉸線布置控制

采用鋼筋小馬凳將橫向鋼筋支撐至設(shè)計(jì)位置，誤差須控制在10cm 以內(nèi)，小馬凳與橫向鋼筋點(diǎn)焊，以免澆筑混凝土?xí)r跑位。在施工中，把鋼鉸線的布置嚴(yán)格控制在1/2板高以下1.25cm處，以便使板底部比板頂部產(chǎn)生較大的壓力，這樣有利于防止板端出現(xiàn)向上過大地翹曲。

4.5 預(yù)應(yīng)力鋼鉸線張拉控制

4.5.1 張拉應(yīng)采用三次或兩次張拉。在預(yù)應(yīng)力鋪筑后應(yīng)盡可能早地張拉一部分預(yù)應(yīng)力，以防止因收縮和第一個(gè)夜晚混凝土的臨界降溫而出現(xiàn)早期橫向裂縫。

4.5.2 當(dāng)采用預(yù)留施工槽時(shí)，在施加全部預(yù)應(yīng)力后，應(yīng)使預(yù)留槽保持一定的時(shí)間，以允許板本身由于混凝土干燥收縮和徐變能夠自由縮短，這樣可以減小施工縫在混凝土鋪筑和硬化以后的脹縫寬度。

4.6 伸縮縫施工控制

無論采用哪一種伸縮縫構(gòu)造，都必須注意保證使傳力桿與主要的位移方向保持平行，并保證填縫隙料不被擠出或壓緊，使變形縫能自由開合。

5 結(jié)束語

隨著城市道路等級(jí)的不斷提高，高速公路、城市快速干道、一級(jí)公路路面逐漸從瀝青混凝土向混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼釬維混凝土路面發(fā)展，是高速公路路面發(fā)展的必由之路，采用預(yù)應(yīng)力混凝土路面是最為合理的。

[1]黃衛(wèi)，錢振東.高等水泥混凝土路面設(shè)計(jì)理論與方法.北京：科學(xué)出版社，2000

[2]李華.水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù).北京：人民交通出版社。1998

[3]范躍武譯.預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)指南.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社。2000