定義
預應力混凝土路面(prestressed concrete pave-ment)是指對
水泥混凝土路面面板施加預壓應力而構成的高級路面結構。其作用是抵消一部分輪載和溫度產生的彎拉應力,因而板厚可減薄到10-15cm,板長可增加到100-150m。
預加應力方式
預加應力可採用三種方式:
(1)無筋預應力-在板兩端埋設墩座,用千斤頂對混凝土板施加壓力;
(2)有筋預應力-利用鋼絲束或鋼筋的張拉使混凝土受壓;
(3)自應力-採用
膨脹水泥使有筋或無筋的混凝土面板產生預壓應力。
用鋼量
預應力混凝土路面的用鋼量一般為2.7kg/m,比連續配筋泥凝土路面的用鋼量少得多,但所需的施工設備和工藝較複雜。1945年法國首先修築了這類路面;中國1960年在上海修建過兩段無筋預應力混凝土試驗路。這種路面仍屬試驗階段。
優勢
預應力混凝土路面與普通水泥混凝土路面相比有以下幾方面的優勢:
(1)路面板厚度是
普通混凝土路面板厚的65%左右,因此可以大大節約混凝土數量,對有特殊要求的道路路面非常有利。
(2)預應力混凝土路面由於板較長,接縫數量可大大減少,提高了行車的舒適性。
(3)預應力的存在使路面板整體性較強,大大減少了橫向開裂的程度,提高了路面的耐久性。
(4)預應力混凝土路面的用筋量遠少於連續配筋的
水泥混凝土路面。
(5)預應力混凝土路面幾乎20-30年不需大修,養護需求也較少。養護費用與傳統混凝土路面的費用比幾乎為零,並減少了由於養護所延誤的時間以及通行能力降低等因素。
預應力混凝土路面主要缺點在於:
(1)從經濟上來看,雖然減薄了路面板的厚度,但施工工藝較複雜,手工操作的工作量大,難以實現機械化、自動化施工,初期投資較大。
(2)由於預應力混凝土路面板做得較長,因此對由路基約束所引起的張拉應力也隨之增大,板的位移量也會增大,這對路基摩擦約束要求很嚴。
(3)預應力混凝土路面一旦出現裂縫修復困難。
(4)隨著時間的長久,鋼絞線可能存在腐蝕現象。