斜向预应力水泥混凝土路面不拱起最小长度探究

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1、斜向预应力水泥混凝土路面不拱起最小长度探究　　摘要：本文主要从温度角度阐述了水泥混凝土路面拱起的形成原因,分析并建立斜向预应力水泥混凝土路面基于温度变化情况下的路面拱起力学模型，并确定理想情况下路面温度不拱起最小长度。关键词：斜向预应力水泥混凝土路面；不拱起；悬链线；最小长度；温度中图分类号：TU528.45文献标识码：A文章编号：ReseachontheminimalnotarchinglengthofslantprestressedcementconcretepavementZHANGDong-sheng1，BIYu2，FENGZhan3，YANGQing

2、-yu1（1.ShaanxiProvincialCommunicationConstructionGroup,Xi,an,710075,China;2.ChangshaUniversityofScience＆Technology,Changsha,410004,China;）3.HunnanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPower,410131,China)Abstract:Thispapermainlyexpoundstheformedreasonofcementconcretepavementarching

3、fromtheangleoftemperature，Analysesandestablishesthe7mechanicalmodelofslantprestressedcementconcretepavementarchingbasedtemperature，anddeterminestheminimalnotarchinglengthofpavementundertheidealofsituation.Keywords:slantprestressedcementconcretepavement；notarching；catenary；minimallen

4、gth；temperature引言我国公路修建水泥混凝土路面已有80余年的历史。截止2011年底，我国已建成水泥混凝土路面64.64万公里，占高级路面总里程99.65万公里的64.9%。20世纪80年代建成的水泥混凝土路面已接近使用年限，90年代上半期建成的水泥混凝土路面也由于特重、重交通量和超轴载的强大破坏作用，陆续开始损坏。因此，水泥混凝土路面养护工作的任务越来越繁重。特别是近年来，随着国民经济的快速发展，交通荷载的日益重型化，交通量大幅增长，水泥路面病害已经凸显出来。水泥混凝土路面的病害主要有两类：混凝土板本身的破坏；接缝的破坏，包括挤碎、拱起、错台、唧

5、泥、脱空等。本文主要介绍拱起病害的形成原因、预防及治理措施。1水泥混凝土路面拱起的定义7拱起是指纵向相邻两块面板或多块面板相对其临近面板的平面向上的拱起[1]。水泥混凝土路面拱起损坏状况分为轻中重三个等级。轻度等级，车辆以限速驶过时仅引起舒适感的轻微跳动；中度等级，车辆驶过时产生不舒适感的较大跳动；重度等级，车辆驶过时产生过大的跳动，引起严重不舒适或不安全。2拱起形成机理水泥混凝土路面拱起主要是因胀缝失效。根据“热胀冷缩”原理，低温时路面处于收缩状态，路面温度升高时，水泥混凝土体积膨胀，路面纵向板块因相邻板块相互阻碍而不能自由伸缩，只有向上拱起用以容纳体积的增

6、加量，如此便形成了水泥混凝土路面的拱起。这是由于板收缩时缝隙张开，填缝料失效，坚硬碎屑等不可压缩材料塞满缝隙，使板在膨胀时不能恢复原位，产生较大的热压应力，从而出现纵向压曲失稳。3路面拱起的主要原因⑴非高温季节施工时，胀缝设置间距过长或失效。⑵接缝内嵌入硬物。⑶夏季连续高温，使板体热胀。拱起病害通常发生在春季和炎热夏季，横向接缝或裂缝处板块由于膨胀受阻而出现突发性的向上隆起，有时还伴随出现临近板块的横向断裂。47斜向预应力水泥混凝土路面不拱起力学模型建立及不拱起最小长度确定斜向预应力水泥混凝土路面传统混凝凝土路面由于横向接缝大量存在，不可避免的会出现拱起、断裂

7、、错台等病害，从而影响整个混凝土路面的使用质量。此外，因为这些病害所做的大量养护工作不仅浪费时间资金还会因为封闭交通而影响路面畅通。为改善传统混凝土路面的不足，适应交通运输的发展，2008年西安公路研究院院长张东省带领的科技开发团队提出斜向无粘结预应力水泥混凝土新型路面形式，并针对其进行研究。斜向预应力水泥混凝土路面定义，以一定角度在水泥混凝土路面内部布置双斜向预应力交叉钢筋，在混凝土浇筑完成后，根据混凝土强度的变化对斜向预应力钢筋进行一次和二次张拉，张拉时对称钢筋同时张拉。这样便在混凝土路面内部产生横向和纵向两个方向的约束力，可以有效的防止和减少纵横向接缝存

8、在而产生的路面损害，从而提高路面行车舒