斜向预应力水泥混凝土路面

斜向预应力水泥混凝土路面

主要内容233前期科研及工作基础44

1斜向预应力混凝土路面简介项目应用前景及经济社会效益斜向预应力混凝土路面实体工程应用

目前我国高速公路通车总里程9万多公里，沥青路面占85％左右，水泥路面占15％左右，大部分高速公路与等级公路都采用沥青路面。15%水泥路面85%沥青路面一、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。沥青路面的造价水泥混凝土路面的造价一、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，容易出现裂缝、车辙、水损害、泛油、松散等病害。裂缝车辙水损害松散

泛油一、斜向预应力混凝土路面简介

水泥混凝土路面强度高，耐久性好，表面不产生车辙，在很多场合被优先选用。但由于存在胀缩缝，使混凝土路面常发生错台、唧泥、挤碎、拱起等病害，从而影响路面的行车质量。混凝土路面常见病害错台挤碎唧泥拱起一、斜向预应力混凝土路面简介

以上的缺点与不足都限制了水泥混凝土路面在高等级公路中的大量推广应用。为改善传统水泥混凝土路面的不足，适应交通运输的发展，开展无缝水泥混凝土路面研究十分必要。一、斜向预应力混凝土路面简介连续配筋混凝土路面预应力混凝土路面解决路面接缝的方法解决路面接缝的方法一、斜向预应力混凝土路面简介连续配筋混凝土路面

连续钢筋混凝土路面一般允许出现裂缝，尽管在路面结构中配有大量的纵向钢筋使这些裂缝挨的很紧，但随时间的推移，如果在裂缝宽度发展到比较宽的情况下，仍会出现破碎，有时甚至出现错台，因此会影响路面行车的舒适性。一、斜向预应力混凝土路面简介解决路面接缝的方法

预应力混凝土路面是在车辆荷载作用前，沿路面纵向被施加永久的压应力，使水泥混凝土路面的受拉区预先承受压应力，当车辆荷载和温度作用时，预压应力抵消了一部分拉应力，混凝土抗拉强度偏低的缺点得到弥补，使混凝土抗压强度充分利用，从而提高路面的抗弯拉强度和路面承载力。预应力混凝土路面

预加应力单独作用下预压区

行车荷载作用下受拉区一、斜向预应力混凝土路面简介解决路面接缝的方法预应力路面的优越性由于采用预应力技术，使路面的板块长度加长，，因而路面的接缝大大减少，改善了行车的平稳性。2413由于预应力的存在使路面板整体性较强，大大减少了边角破坏和横向开裂的可能性，提高了路面的耐久性。相关资料记载，在相同荷载作用下，路面板厚度只需传统混凝土板厚的40%～60%，就能提供很高的承载力和较高的抗变形能力。预应力混凝土路面可长时间提供优良的使用性能，且由于少缝，水损害减少，养护投资相应减少。一、斜向预应力混凝土路面简介预应力路面优越性①②③④混凝土面板后浇带张拉端所需空间受力特点：只沿路面板纵向施加预应力，提高路面的纵向承载能力。施工特点：预应力筋张拉时是沿路面板两端，所以要预留后浇带。一、斜向预应力混凝土路面简介纵向预应力路面简介纵向预应力混凝土路面缺点：由于纵向预应力混凝土路面是在路面端部张拉，所以施工时要预留后浇带，满足钢绞线张拉所需空间。只是沿路面板纵向受力，对于较宽路面可能产生纵向裂缝。无粘结预应力筋的有效张拉长度一般不超过60m，因此要铺筑100～200m的预应力路面，就必须用连接器将预应力筋连接起来，以使预应力传递连续。从施工工艺上纵向预应力技术很难适应混凝土路面大面积铺筑。纵向预应力混凝土路面还不能连续施工。一、斜向预应力混凝土路面简介纵向预应力路面简介一、斜向预应力混凝土路面简介斜向预应力无缝水泥混凝土路面。即对路面施加斜向预应力，使路面既可以产生纵向预应力，也可以产生横向预应力，克服路面各方向力的影响，使路面在较长范围内不设置缩缝，这样可以解决水泥混凝土路面由于接缝产生的损害现象，可以有效地延长水泥混凝土路面的使用寿命。斜向预应力无缝混凝土路面示意图斜向预应力无缝水泥混凝土路面介绍二、前期科研及工作基础室内试验研究试验路研究理论分析1、确定张拉顺序2、计算出张拉时混凝土板的应力分布1、试验路设计2、试验路铺筑1、足尺试验模型制作2、试验模型应力测试

2008年，交通运输部行业联合科技攻关项目“融冰抗滑少缝预应力水泥混凝土路面研究”立项，开始对斜向预应力水泥混凝土路面进行研究：调研分析1、国内外研究现状调查

研究课题于2013年4月通过交通部西部交通建设科技项目管理中心成果鉴定，其中斜向预应力路面研究技术水平达国际领先。二、前期科研及工作基础

2010年，交通部西部交通科技项目“斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面技术研究”立项，对斜向预应力混凝土路面技术进行更为系统、深入的研究。二、前期科研及工作基础取得的研究成果在国内外核心期刊发表论文4篇，其中1篇EI检索。1.论文：（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）ResearchontheDesignMethodofDiagonalPost-TensionedPrestressedJointlessCementConcretePavement.OrganizationCouncilofthe11thInternationalConferenceofChineseTransportationProfessionals(ICCTP2011)EI检索二、前期科研及工作基础已申三请国三家专三利2项，三已受三理专三利2项。取得三的研三究成三果2.专利三：1.发明三专利“一种三斜张三法预三应力三混凝三土路三面施三工方三法”（ZL三20三10三10三10三41三42三.4）；2.实用三新型三专利“斜张三法预三应力三混凝三土路三面锚三固区三用局三部受三压装三置”（ZL三20三10三20三11三13三54三.0）3.已受三理发三明专三利“一种三混凝三土路三面滑三动层三摩擦三系数三测试三装置”20三12三10三05三49三54三.1；4.已受三理发三明专三利“一种三斜向三预应三力水三泥混三凝土三路面三施工三模板三装置”20三12三20三09三69三80三.6；二、三前期三科研三及工三作基三础取得三的研三究成三果3.用户三报告三：二、三前期三科研三及工三作基三础斜向三预应三力混三凝土三路面三在全三国已三先后三铺筑三试验三段九处，三铺筑三面积三累计三达到60三00三0m2，施三工工三艺日三趋完三善，三施工三技术三日趋三成熟三。目三前，三已经三形成三斜向三预应三力混三凝土三路面三一整三套设三计、三施工三技术三标准三，为三施工三进度三和施三工质三量提三供技三术保三障。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用序号项目名称铺筑面积（m2）1G210南山峁隧道改建工程9002陕西省府（谷）~店（塔）一级公路路面大中修整治工程23223陕西省汉中城（固）~熊（家山）路面改建工程42004陕西省神（木）~府（谷）高速公路石马川收费广场51005陕西省榆（林）~绥（德）高速公路建设工程（复合路面）56886陕西省榆（林）~绥（德）高速公路四十里铺收费广场52007陕西省榆（林）~绥（德）高速公路鱼河收费广场54308陕西省店烈二级公路路面改建工程153009陕西省铜川耀旬二级公路建设工程12168已完三成的三推广三应用三项目试验三段位三于G2三10国道三南山三峁隧三道外三，试三验路三面宽9m，长10三0m，分三两幅三施工三。这三是斜三向预三应力三混凝三土路三面首次应用三，经三过近三五年三的观三测，三试验三路使三用情三况良三好。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用G2三10南山三峁隧三道试三验路三研究已完三成的三推广三应用三项目府店三一级三公路三试验三段20三10年7月，三为了三验证三斜向三预应三力路三面的三使用三效果三，选三择府三店一三级公三路为三试验三路，三此处三大多三为大三型运三煤车三辆，三交通三量密三集，超限三超载三现象三严重。试三验路三面宽9m，长25三8m，分三两段三铺筑三。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用陕西三省府三（谷三）~店（三塔）三一级三公路三孤山三超限三站试三验路通车三一年三，同三期铺三筑的三钢纤三维水三泥混三凝土三路面三裂缝三较多三；而三斜向三预应三力水三泥混三凝土三路面三试验三段未三出现三任何三裂缝三等病三害，三行车三舒适三性好三、噪三音小三。钢纤三维路三面预应三力路三面三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用府店三一级三公路三孤山三超限三站试三验路已完三成的三推广三应用三项目汉中三城熊三路试三验段20三10年9月将三斜向三预应三力水三泥混三凝土三路面三加铺三在旧三水泥三混凝三土路三面板三上，三为了预防三路面三的反三射裂三缝，试三验路三面宽7m，长60三0m，与三原挖三除路三面设三计方三案相三比，三节约三资金20三%以上三，而三且解三决了三废弃三路面三垃圾三的倾三倒问三题，三以利三于环三境保三护，三通过三两年三多的三观察三，路三面无三裂缝三，未三出现三病害三。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用汉中三市城三熊公三路试三验路已完三成的三推广三应用三项目神府三高速三公路三试验三段首次三将斜三向预三应力三混凝三土路三面应三用于公路三收费三站，以三解决三收费三站水三泥路三面断三板和三错台三问题三，铺三筑面三积达51三00三m2。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用神府三高速三石马三川收三费广三场试三验路已完三成的三推广三应用三项目斜向三预应三力混三凝土三路面三首次三应用三于高速三公路三复合三式路三面，宽12三m，长23三7m，以三解决三桥梁三与桥三梁之三间沥三青路三面基三层压三实不三均匀三和错三台后三跳车三问题三，阻三止基三层反三射裂三缝，三并降三低沥三青路三面的三造价三，减三少成三本，三应用三前景三广阔三。有效三阻止三反射三裂缝三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用榆绥三高速三公路三复合三路面三试验三路研三究已完三成的三推广三应用三项目铜川三耀旬三二级三公路三试验三段路三面宽6.三5m，长77三0m，斜三向预三应力三混凝三土路三面采三用全幅三一次三铺筑，取三消中三缝使三路面三板整三体性三提高三。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用铜川三耀旬三二级三公路三照金三连接三线试三验路已完三成的三推广三应用三项目河北三南石三线二三级公三路试三验段三为了三测量三张拉三过程三中的三锚固三区应三力损三失，三路面三宽12三m，长30三0m，斜三向预三应力三混凝三土路三面采三取半三幅施三工方三式，三目前三已施三工完三成，三正在三进一三步观三测中三。三、三斜向三预应三力混三凝土三路面三实体三工程三应用河北三邢台三南石三线二三级公三路预三应力三路面三试验三路

1斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面继承了纵向预应力混凝土路面的优点，克服了传统水泥混凝土路面预留伸缩缝多，路面易错台、断裂、行车不舒适等不足；

2斜向无粘结预应力无缝水泥混凝土路面抗折强度高、抗弯拉性能强、抗疲劳性能好、抗剥落和盐腐蚀性高、不产生车辙与水损害、耐久性好、周期成本效益高。该项三目的三研究三，将三对水三泥混三凝土三路面三在公三路和三高速三公路三中的三使用三起到三巨大三的推三动作三用，三其市三场应三用前三景非三常广三阔。四、三项目三应用三前景三及经三济社三会效三益斜向三预应三力混三凝土三路面三应用三前景降低三沥青三路面三在修三筑和三养护三过程三中的三碳排三放和三废弃三污染三物的三排放三量，三促进三绿色三环保三公路三事业三的发三展有助三于混三凝土三路面三的推三广应三用，三促进三地方三水泥三工业三发展三，带三动地三区经三济的三发展15432提高路面使用性能，解决由于接缝产生的行车不舒适和路面损害现象降低路面养护费用，提高路面的全寿命周期效益改变沥青路面几乎一统高速公路的现状四、三项目三应用三前景三及经三济社三会效三益斜向三预应三力混三凝土三路面三应用三前景编号工料机名称单位单价数量金额（元）1碎石吨100264.7264652中砂吨904.03623水泥吨30090.3270974减水剂吨58000.724191总计58115元10三0m普通三混凝三土路三面材三料费编号工料机名称单位单价数量金额（元）1碎石吨100264.654264652中砂吨904.0173623水泥吨30090.324270974减水剂吨58000.7225924191716纵向钢筋吨450014.2263990912横向钢筋吨45001.67200总计129305.210三0m连续三配筋三混凝三土路三面材三料费四、三项目三应用三前景三及经三济社三会效三益斜向三预应三力混三凝土三路面三效益三分析编号工料机名称单位单价数量金额（元）1碎石吨100223.94223942中砂吨903.403063水泥吨30076.43229284减水剂吨58000.6135465锚具套3884015520615.2无粘结预应力钢绞线吨72804.163028576横向构造钢筋吨43000.096413810螺旋钢筋吨44000.361584912螺纹钢筋吨45002.12954010U型板材料及加工个40010400011细砂立方60954012聚乙烯薄膜平方米29001800总计112856元10三0m斜向三预应三力水三泥混三凝土三路面三材料三费四、三项目三应用三前景三