斜张法预应力混凝土路面设计与应用研究

摘要

从我国路面的现状来看，普通混凝土路面由于存在横向接缝易发生挤碎、拱起、错台、唧泥等病害，从而影响路面的行车质量，难以满足高等级公路长期的使用要求。目前减少路面接缝的主要途径是修筑预应力混凝土路面。国内外预应力混凝土路面常采用无粘结纵向预应力方式，这种施加预应力的方式虽然能在混凝土路面结构中产生一定的预加力，但是对于承受多方面复杂应力的混凝土路面，不能解决其受力后路面开裂等问题。对此，本课题提出斜张法预应力混凝土路面的新概念，并开展对其设计方法、施工技术研究，以体现路面受力均匀、少裂缝、可连续施工之目的。
　　 本研究考虑纵向预应力水泥混凝土路面的设计方法，通过对斜张法预应力混凝土路面设计方法研究，提出了斜向无粘结预应力筋的布置方法，预应力值大小、局部承压区设计方法及斜张法预应力混凝土路面设计步骤。通过有限元建模，对斜向张拉预应力钢绞线进行受力分析，确定预应力筋最佳的张拉顺序，提出混凝土局部受压区处理方法。通过G210南山峁隧道试验路的铺筑及测试数据，分析预应力筋张拉时混凝土板内的应力分布情况、以及预应力板内温度变化规律，提出斜张法预应力混凝土路面的施工工艺及施工注意事项。该研究将为斜张法预应力混凝土路面提供理论支撑和施工指导，也是在纵向预应力混凝土路面基础上的进一步扩展和创新。