浅谈混凝土路面的优劣与发展

时间:2022-07-21 01:04:51

浅谈混凝土路面的优劣与发展

摘要:混凝土路面的发展经历素混凝土路面、钢筋混凝土路面、预应力钢筋混凝土路面,对于各种混凝土路面都有自己不同的优势与劣势。本文分析了各种混凝土路面的优势与劣势,对后续混凝土路面建设提供一个参考。

关键词:混凝土路面发展

中图分类号:U416.216文献标识码: A 文章编号:

混凝土路面的发展经历了素混凝土路面、钢筋混凝土路面、预应力混凝土路面三个主要阶段,每个阶段都表现出了不同的优势与劣势。本文将浅谈各种混凝土路面的发展和优劣。

一普通混凝土路面[1]

(1)国外混凝土路面的发展

水泥混凝土作为筑路材料用于铺筑路面最早是在英国。1828年在伦敦郊外, 英国用水泥混凝土铺筑道路基层,直到1912年美国威斯康星州和加利福尼亚州把水泥混凝土用于铺筑标准的面层。

近年来,美国高速公路网中,水泥混凝土路面占49%左右。在欧洲,比利时目前有50%的高速公路是水泥混凝土路面。法国约有30%为水泥混凝土路面,水泥混凝土路面已被广泛用于高速公路。德国是大量使用水泥混凝土路面最早的国家,1960 年以前建成的高速公路几乎都是混凝土路面。英国自1970年以来修建的主要干道中约有22%为水泥混凝土路面。

(2)国内混凝土路面的发展

在中国水泥混凝土路面起步较晚。至1970年,全国公路水泥混凝土路面的里程仅为200km,占高级和次高级路面总里程的0.9%;至1980年,混凝土路面的里程为1600km,约占高级和次高级路面里程的1.0%。近年来混凝土路面里程大幅度增加,在高级和次高级路面中所占的比例也迅速提高,但是混凝土路面在高等级公路路面中的比例却很小。

(3)混凝土路面存在的问题

水泥混凝土路面作为高级路面的重要形式之一,凭借具有使用寿命长,养护工作量小,能源消耗少,施工简便,对交通等级和环境适应性强等优点愈来愈得到广泛的应用。然而,就水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在许多问题,严重影响公路使用质量。板角断裂、错台与唧泥、交叉裂缝(网裂)、沉陷断板、填缝料老化失效与接缝破坏、麻面露骨等是混凝土路面常见的病害。在通常情况下,这些病害应在混凝土路面设计使用年限后期才将逐渐表露而变得严重,是混凝土路面使用后期才会出现的病害。

二钢筋混凝土路面[2]

(1)国外钢筋混凝土路面的发展

世界上第一条连续配筋混凝土路面1921年修筑于美国华盛顿附近的哥伦比亚派克,其目的是为了克服普通混凝土路面由于接缝而产生的卿泥、错台、拱起等病害。随后,开展了大规模的工程试验,经多年使用,性能良好,得到了比较满意的结果。据统计,当时这种路面的总里程已超过32000km。经过20多年的使用实践,绝大部分路面完好无损。

目前,世界上许多国家采用连续配筋水泥混凝土路面(CRCP)。比利时最早的CRCP是20世纪50年代修建的,大量修建CRCP是在20世纪70年代以后。英国、法国、澳大利亚等国家也修建了大量的CRCP。在亚洲,除日本之外,泰国于1988年在南北高速公路上铺筑了150km的连续配筋混凝土路面,采用英国交通部的设计规范进行设计。

(2)国内钢筋混凝土路面的发展

我国引入CRCP较晚,且大部分为试验工程。由于连续配筋混凝土路面用钢量较大,造价较高,一般公路建设中受投资的影响极少采用。2000年以前,仅在江苏省的盐城和镇江等两地各修筑了1km的试验工程,而大面积的实体工程很少。通过多年的使用,目前状况良好,行车性能舒适。

与普通混凝土路面相比,钢筋混凝土路面并没有得到广泛的应用,还只能称其为试验阶段。因此,在广东省的交通与环境等条件下,在旧水泥混凝土路面改造、加固以及特殊土路基与特殊路基路段,开展连续配筋混凝土路面应用研究将具有广阔的应用前景。

(3)钢筋混凝土路面存在的问题

。从长期使用性能来看,CRCP的经济性也很好,现已广泛地应用于高速公路、干线公路、机场道路以及已有道路的改造加固。其缺点是需配置钢筋,增加造价;施工较复杂,一般需侧向布料机进行送料;端部处理复杂且施工困难,养护维修困难。

三预应力混凝土路面[3]

(1)国外预应力混凝土路面的发展

预应力混凝土路面是20世纪40年代后期发展起来的一种特殊的水泥混凝土路面。最早是在法国使用,后来在英国和其他欧洲国家先后用于道路路面或机场道面上。美国、日本和前苏联等国家也都修建了一定数量的预应力混凝土路面和机场道面。

据载世界上第一条预应力混凝土路面出现在法国的一座桥梁的引路上。但直到1947年,闻名于世的Orly跑道的建成才使预应力混凝土路面完全确立。当时,该跑道为了满足现代飞行的需要而设置的。全长409.5 m。由带横向钢丝索和台座的三角形面板组成。1953年,在同一地点,在连续的矩形板上采用了开口式千斤顶和横向钢丝索。

(2)国内预应力混凝土路面的发展

在国内,预应力钢筋混凝土路面发展的比较晚,现在主要处在理论研究与实验路面铺筑阶段。我国分别于1997年和1999年首次修建了两条预应力混凝土试验路。第一条预应力试验路位于南京新机场高速路禄口互通式立交B匝道上,为禄口开发区与宁溧公路间的连接路,此段预应力板长100 m,宽7.2 m,厚20 cm。第二条预应力试验路位于G310徐州贾汪区汴塘段,此段预应力板长75 m,宽6 m,厚18 cm。

(3)预应力混凝土路面存在的问题

对于较长使用年限的主要问题就是来自胎纹的磨耗,但预应力混凝土路面要比传统混凝土路较长来看,初期投资大,但养护面的磨耗要小,减少了由于养护所延误的时间等因素。当然,预应力混凝土路面也存在自身的缺点,其缺点体现在如下几个方面:

a)从经济观点来看,虽减薄了路面板的厚度,但需大量的预应力筋腱,施工工艺较复杂,手工操作的工作量大,难以实现机械化、自动化施工,初期投资较大。

b)预应力混凝土路面板可以做得较长,但随长度的增加,由路基约束所引起的张拉应力也随之增大。另外,板的位移量也会增大,这对横向接缝的设计要求很严,同时对路基摩擦约束要尽可能小。

c)对施工队伍人员素质要求较高,并需进行严格的质量控制。

[] 郑木莲,王秉纲,陈拴发.推进水泥混凝土路面在中国的发展[J].公路交通科技(应用技术版),2007,04:5-7

[2] 刘朝晖,李宇峙.连续配筋混凝土路面应用技术[J].广东公路交通,2003,81:21-30

[3] 刘万军,张桂良.预应力混凝土路面的发展与研究[J].黑龙江交通科技,2005,9:64-67

作者介绍:王飞:男,汉族,陕西西安人,长安大学公路学院,桥梁与隧道工程专业,2010级研究生。

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