《預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(征求意見稿)_第1頁
《預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(征求意見稿)_第2頁
《預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(征求意見稿)_第3頁
《預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(征求意見稿)_第4頁
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文檔簡介

UDC中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GBPGB××××-××××預(yù)應(yīng)力路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范TechnicalSpecificationforDesignandConstructionofPrestressedConcretePavements(征求意見稿)××××-××-××發(fā)布××××-××-××實(shí)施中華人民共和國建設(shè)部發(fā)布中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范TechnicalSpecificationforDesignandConstructionofPrestressedConcretePavementsGB09153-2006主編部門:東南大學(xué)批準(zhǔn)單位:中華人民共和國建設(shè)部實(shí)施日期:××××年××月××日中國出版社××××北京

前言根據(jù)中華人民共和國建設(shè)部建標(biāo)函[2005]84號關(guān)于印發(fā)《2005年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計(jì)劃(第一批)》的通知和要求編制本規(guī)范。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,對高速、重載交通的高等級路面的性能和建設(shè)要求也越來越高。近十年來,預(yù)應(yīng)力技術(shù)不斷發(fā)展并得到了廣泛的應(yīng)用,同時水泥混凝土路面的研究也取得進(jìn)一步的發(fā)展,形成了比較完善的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)規(guī)范,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)建設(shè)高等級水泥混凝土路面也成為發(fā)展的必然。參考了國內(nèi)外的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊,結(jié)合試驗(yàn)路面工程的設(shè)計(jì)和施工方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)分析和理論計(jì)算,同時考慮了我國的現(xiàn)有的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件,在力爭做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、便于實(shí)踐、與其他標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)討論、修改充實(shí),編制了本規(guī)范(征求意見稿)。本規(guī)范的內(nèi)容分為7章,分別是:總則、術(shù)語、符號、基本規(guī)定、設(shè)計(jì)參數(shù)的確定、材料性質(zhì)參數(shù)及技術(shù)要求、施工方法及技術(shù)要求、施工檢查與驗(yàn)收。本規(guī)范以黑體字標(biāo)識的條文為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。本規(guī)范由建設(shè)部負(fù)責(zé)管理和具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行本規(guī)范過程中,如發(fā)現(xiàn)需要修改和補(bǔ)充之處,請將意見和有關(guān)資料寄送至東南大學(xué)交通學(xué)院《預(yù)應(yīng)力路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》管理組(地址:江蘇省南京市四牌樓2號,:210096,E-mail:qianzd@),以供今后修訂時參考。本規(guī)范主編單位、參編單位和主要起草人:主編單位:東南大學(xué)參編單位:江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院江蘇省交通廳華東預(yù)應(yīng)力中心江蘇新筑預(yù)應(yīng)力公司西安公路交通科學(xué)研究院主要起草人:

目次1總則···································································································································12術(shù)語﹑符號······················································································································22.1術(shù)語·························································································································22.2符號·························································································································23基本規(guī)定··························································································································63.1設(shè)計(jì)參數(shù)·················································································································63.2結(jié)構(gòu)構(gòu)造和組合·····································································································84路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)················································································································154.1板的平面尺寸和板厚···························································································154.2配筋·······················································································································174.3伸縮縫···················································································································214.4板端部錨固區(qū)·······································································································225材料································································································································265.1混凝土混合料·······································································································265.2普通鋼筋(材)和預(yù)應(yīng)力鋼筋···········································································285.3錨具系統(tǒng)···············································································································295.4管道材料···············································································································305.5接縫材料···············································································································305.6外加劑···················································································································316施工方法及技術(shù)要求····································································································346.1施工機(jī)具···············································································································346.2準(zhǔn)備工作···············································································································356.3施工工序···············································································································376.4枕梁和伸縮縫的施工···························································································396.5預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的布置···········································································416.6路面澆筑···············································································································416.7預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉···································································································456.8養(yǎng)生·······················································································································466.9封錨段混凝土施工·······························································································476.10伸縮縫整修·········································································································476.11特殊氣候條件下的施工·····················································································477質(zhì)量檢查和驗(yàn)收············································································································507.1一般規(guī)定···············································································································507.2路面基層···············································································································507.3混凝土工程···········································································································547.4預(yù)應(yīng)力工程···········································································································54附錄A交通分析··············································································································58A.1交通調(diào)查與分析··································································································58A.2軸載調(diào)查與分析··································································································58附錄B預(yù)應(yīng)力混凝土路面的力學(xué)模型···········································································61B.1縱向預(yù)應(yīng)力的處理方法······················································································61B.2預(yù)應(yīng)力的損失······································································································61B.3鋼筋模型··············································································································64B.4溫度應(yīng)力的處理··································································································65B.5板底摩阻力的處理模型······················································································65B.6地基模型··············································································································67B.7地基反力集度的計(jì)算模型··················································································67附錄C預(yù)應(yīng)力混凝土路面的應(yīng)力分析··········································································68C.1荷載應(yīng)力分析······································································································68C.2溫度應(yīng)力分析······································································································74附錄D預(yù)應(yīng)力混凝土路面板厚度計(jì)算示例··································································80D.1試驗(yàn)路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)······························································································80D.2試驗(yàn)路用材料······································································································82

1總則目的為提高高等級公路路面的使用性能,適應(yīng)公路建設(shè)和交通運(yùn)輸發(fā)展的需要,建設(shè)質(zhì)量符合要求的高等級路面和特種類型路面,特制定本規(guī)范。適用范圍本規(guī)范適用于預(yù)應(yīng)力混凝土路面的設(shè)計(jì)與施工。設(shè)計(jì)內(nèi)容預(yù)應(yīng)力混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成、板的尺寸、厚度、接縫構(gòu)造與鋼筋配置等。預(yù)應(yīng)力混凝土路面施工設(shè)計(jì)包括材料的技術(shù)要求、錨具選擇方法、施工和驗(yàn)收方法等。設(shè)計(jì)原則預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力張拉方式、混凝土路面的施工能力及基層摩阻力的大小等,做出符合使用要求并經(jīng)濟(jì)合理的路面設(shè)計(jì)和施工方法。引用標(biāo)準(zhǔn)高效預(yù)應(yīng)力混凝土路面設(shè)計(jì)應(yīng)符合我國現(xiàn)行《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》JTJ003-86、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003、《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD40-2002、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD30-2004、《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF30-2003、《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ034-2000等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。術(shù)語、符號2.1術(shù)語2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土做面層(配筋或不配筋)的路面,亦稱剛性路面。2.1.2連續(xù)配筋混凝土路面continuousreinforcedconcretepavement面層內(nèi)配置縱向連續(xù)鋼筋和橫向鋼筋,橫向不設(shè)縮縫的水泥混凝土路面。2.1.3預(yù)應(yīng)力混凝土路面prestressedconcretepavement預(yù)先在路面工作截面上施加預(yù)壓應(yīng)力,以提高混凝土的承載能力的混凝土路面。2.1.4臨界荷位criticalloadposition路面板在荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生的最大綜合疲勞損壞的位置。根據(jù)有限元分析計(jì)算,產(chǎn)生最大綜合損壞的臨界荷位,應(yīng)選用板的縱縫邊緣中部。2.1.5疲勞應(yīng)力比fatiguestressratio對于預(yù)應(yīng)力路面,應(yīng)力比是指凈工作張拉力與凈開裂應(yīng)力的比值。2.1.6無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋unbondedprestressedtendon采用專用防腐潤滑油脂和塑料涂包的單根預(yù)應(yīng)力鋼絞線,與施加預(yù)應(yīng)力的混凝土之間可保持相對滑動。2.2符號2.2.1Et——基層頂面的綜合回彈模量Ec——混凝土彎拉彈性模量Etc——混凝土計(jì)算回彈模量Es——鋼筋彈性模量Ep——無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量fcm——混凝土的彎拉強(qiáng)度fcu——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度fsy——鋼筋屈服強(qiáng)度fy——間接鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Ryb——無粘結(jié)筋標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度ρ——混凝土的密度2.2.2fc——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fp——由預(yù)應(yīng)力引起的混凝土中的壓應(yīng)力fs——預(yù)應(yīng)力筋中的容許張拉應(yīng)力(扣除預(yù)應(yīng)力損失)ft——混凝土的容許彎曲應(yīng)力fΔT——由溫度差引起的溫度應(yīng)力fF——由路基摩阻引起的應(yīng)力fL——由荷載引起的荷載應(yīng)力fy——非預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Fapu——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件的實(shí)測極限拉力Fpm——按預(yù)應(yīng)力鋼材試件實(shí)測破斷荷載平均值計(jì)算的預(yù)應(yīng)力筋的時間平均極限抗拉力ηp——預(yù)應(yīng)力筋的效率系數(shù)fpm——組裝件試驗(yàn)用預(yù)應(yīng)力鋼材的實(shí)測極限抗拉強(qiáng)度平均值s——混凝土的等價(jià)抗彎拉疲勞強(qiáng)度t——等效溫度梯度所產(chǎn)生的最大橫向溫度翹曲應(yīng)力ci——預(yù)應(yīng)力筋形心處混凝土的壓應(yīng)力con——張拉控制應(yīng)力值l1——張拉端至計(jì)算截面的摩阻損失值k——預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力pc——預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土的法向應(yīng)力L——標(biāo)準(zhǔn)軸載產(chǎn)生的最大縱向荷載應(yīng)力εapu——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件靜載實(shí)測極限拉力總應(yīng)變M——彎矩設(shè)計(jì)值Ne——設(shè)計(jì)車道使用年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ns——使用初期設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Npe——無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的總有效預(yù)加力Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值P——輪載Pi——張拉第i根預(yù)應(yīng)力筋時的張拉力扣除l1項(xiàng)損失2.2.3B——當(dāng)量輪壓半徑h——混凝土面板厚度h1——混凝土面板板端加厚厚度Yt——預(yù)應(yīng)力筋間距s——方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋的間距——距千斤頂?shù)木嚯xAb——局部受壓時的計(jì)算底面積Ac——構(gòu)件混凝土截面面積和慣性矩Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面積As——預(yù)應(yīng)力筋截面積At——扣除管道面積后錨具下混凝土的局部受壓面積Aln——混凝土局部受壓凈面積Acor——配置方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋范圍以內(nèi)混凝土核心面積Ic——構(gòu)件混凝土截面慣性矩As1——方格網(wǎng)沿l1方向單根鋼筋的截面面積As2——方格網(wǎng)沿l2方向單根鋼筋的截面面積Ass1——螺旋式單根間接鋼筋的截面面積dcos——配置螺旋式間接鋼筋范圍以內(nèi)的混凝土直徑——張拉端至計(jì)算截面預(yù)應(yīng)力角度變化的絕對值之和x——張拉端至計(jì)算截面處水平距離a——張拉端錨具變形和鋼筋回縮值l——張拉端到錨固端的距離δ——計(jì)算板端位移值e——所計(jì)算的預(yù)應(yīng)力筋的偏心距d——板端加厚區(qū)長度Ls——計(jì)算滑動區(qū)長度n1——方格網(wǎng)沿l1方向的鋼筋根數(shù)n2——方格網(wǎng)沿l2方向的鋼筋根數(shù)2.2.4i——軸數(shù)系數(shù)α——混凝土線膨脹系數(shù)——車輪輪跡橫向分布系數(shù)ηa——錨具效率系數(shù)——摩擦系數(shù)k——管道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)f——路基摩阻系數(shù)n——模量修正系數(shù)c——混凝土的溫度膨脹系數(shù)vc——混凝土的泊松比Tg——混凝土面板的最大溫度梯度值——縱向配筋率v——間接鋼筋的體積配筋率——預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的配筋率βcor——配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù)K——地基反應(yīng)模量t——設(shè)計(jì)使用年限——交通量年平均增長率——無粘結(jié)筋張拉方式系數(shù)E——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值kr——膨脹劑取代水泥率mE——膨脹劑用量mc——水泥用量mF——摻和料用量3基本規(guī)定3.1設(shè)計(jì)參數(shù)3.1.1我國剛性路面設(shè)計(jì)規(guī)范將后軸重100kN定為標(biāo)準(zhǔn)軸載。為形成統(tǒng)一的剛性路面設(shè)計(jì)體系,在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力路面的設(shè)計(jì)時,將標(biāo)準(zhǔn)軸載定為100kN。各級軸載Pi的作用次數(shù)Ni按式(3.1.1)換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載Ps的作用次數(shù)N(3.1.1式中Pi——各級軸載單軸重或雙軸總重(kN);i——軸數(shù)系數(shù)。單軸時,i=1;雙軸時,i=1.4610-5Pi-0.3767;Ni——各級軸載的作用次數(shù)。3.1.2預(yù)應(yīng)力路面承受的交通,按使用初期設(shè)計(jì)車道每日通過的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Ns分為四級,分級范圍如表3.1表3.1交通等級使用初期設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Ns(N/d)特重>1500重200~1500中等5~200輕≤.1預(yù)應(yīng)力路面的設(shè)計(jì)使用年限,可參考表3.1.3-1表3.1.3-1交通等級設(shè)計(jì)使用年限t特重30重30中等20輕設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne,可按式(3.1(3.1.3式中Ns——使用初期設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù);——交通量年平均增長率(%),由調(diào)查確定;t——設(shè)計(jì)使用年限(n);——車輪輪跡橫向分布系數(shù),按表3.1表3.1.3-2公路等級縱縫邊緣處高速公路、一級公路0.17~0.22二級、三級、四級公路行車道寬>7m0.34~0.39行車道寬≤7m0.54~0.623.1.4基層頂面當(dāng)量回彈模量Et、計(jì)算回彈模量Etc在澆筑混凝土面板之前在基層頂面用剛性承載板(直徑為30cm)進(jìn)行實(shí)測,可得基層頂面的當(dāng)量回彈模量Et,由此可按式(3.1.4-1)計(jì)算基層頂面的計(jì)算回彈模量;并對處理過的基層頂面的摩擦系數(shù)(3.1.4式中n——模量修正系數(shù)。計(jì)算荷載應(yīng)力時,按式(3.1.4-2)確定;計(jì)算溫度應(yīng)力時,(3.1.4式中h——混凝土面板厚度(cm);Et——基層頂面的當(dāng)量回彈模量(MPa);Ec——混凝土彎拉彈性模量(MPa)。3.1.5混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度以齡期28天的彎拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)。各級交通要求的混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度不得低于表3.1.5的規(guī)定。而對預(yù)應(yīng)力混凝土路面表3.1交通等級特重重中等輕設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度fcm(MPa)5.05.04.54.0彎拉彈性模量Ec(103(MPa)303028273.1混凝土面板的最大溫度梯度計(jì)算值Tg,依據(jù)公路所在地的公路自然區(qū)劃按表3.1表3.1公路自然區(qū)劃不同板厚的最大溫度梯度Tg(℃/cm)10cm12cm14cm16cm18cm20cm22cm24cmⅡ、Ⅴ1.12~1.191.07~1.141.02~1.080.97~1.030.92~0.980.87~0.920.83~0.880.78~0.83Ⅲ1.22~1.281.16~1.231.11~1.171.05~1.111.00~1.050.95~1.000.90~0.950.85~0.89Ⅳ、Ⅵ1.16~1.241.11~1.191.06~1.131.01~1.080.95~1.020.90~0.970.86~0.920.81~0.86Ⅶ1.26~1.321.20~1.261.14~1.211.09~1.151.03~1.090.98~1.030.93~0.980.87~0.92注:海拔高時,取高值;濕度大時,取低值。3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)造和組合路基、墊層、基層、路面橫向坡度和路肩、排水及材料選型與要求等與普通混凝土路面相同,可參考我國《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD40-2002。預(yù)應(yīng)力路面與普通混凝土路面在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上有所不同。3.21)滑動層鋪設(shè)在基層頂面,應(yīng)對基層頂面進(jìn)行處理,基層應(yīng)平整無坑凹;2)滑動層可選用防水紙覆蓋基層,其上均勻撒上砂礫;用油毛氈或聚乙烯薄膜代替防水紙;也可用瀝青材料;同一粒徑的砂或石屑薄層作滑動層效果好,選用細(xì)砂滑動層時砂厚宜0.5-2cm。圖3.2.1圖3.2.1滑動層結(jié)構(gòu)3.21)板張拉端的加厚設(shè)計(jì),板加厚區(qū)在板縱向上的長度d,宜與一幅路面板的寬度值一致。加厚區(qū)長度的為從板厚變截面處開始至板端的距離。2)板張拉端厚度與板厚的過渡可采用線性變化,過渡區(qū)的長度不宜太小,宜≥1/5d,d為板加厚區(qū)在板縱向上的長度。圖3.2.2-1路面板張拉端結(jié)構(gòu)圖。3)預(yù)應(yīng)力路面板張拉端的設(shè)計(jì),參照本規(guī)范條文5.4進(jìn)行理論計(jì)算。對于路面板厚度h>18cm,板端可按照構(gòu)造要求將板張拉端部進(jìn)行加厚,加厚的板厚度值需滿足板端雙層鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層厚度值要求,宜≥5.5cm。鋼筋網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式可選用方格網(wǎng)配筋形式和螺旋式配筋形式,具體結(jié)構(gòu)如圖3.2.2-2a與3.2.2-2b所示;h1宜大于20cm,并進(jìn)行板端承載力驗(yàn)算。對路面板厚度在12~18cm之間的,應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算,確定板的加厚值;板端錨固區(qū)雙層鋼筋網(wǎng)采用型號不宜與預(yù)應(yīng)力鋼筋型號相同,鋼筋網(wǎng)的加密措施見條文5.4.2。板端圖3.2.2-1張拉端加厚結(jié)構(gòu)圖3.2.2-2b螺旋式配筋結(jié)構(gòu)圖3.2.2圖.31無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨具組裝件的錨固性能,應(yīng)符合下列要求:1)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋必須采用Ⅰ類錨具。錨具的靜載錨固性能,應(yīng)同時符合下列要求:ηa≥0.95(3.2.3εapu≥2.0%(3.2.3式中ηa——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件靜載試驗(yàn)測得的錨具效率系數(shù);εapu——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件靜載試驗(yàn)達(dá)到的實(shí)測極限拉力時的總應(yīng)變。錨具的效率系數(shù)ηa可按下式計(jì)算:(3.2.3-3)fpm=fpm×Ap(3.2.3式中Fapu——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件的實(shí)測極限拉力(kN);Fpm——按預(yù)應(yīng)力鋼材試件實(shí)測破斷荷載平均值計(jì)算的預(yù)應(yīng)力筋的時間平均極限抗拉力(kN);ηp——預(yù)應(yīng)力筋的效率系數(shù),預(yù)應(yīng)力筋―錨具組裝件中預(yù)應(yīng)力鋼材為1~5根時ηp=1,6~12根時,ηp=0.99,13~19根時ηp=0.98,20根以上ηp=0.97;fpm——組裝件試驗(yàn)用預(yù)應(yīng)力鋼材的實(shí)測極限抗拉強(qiáng)度平均值(MPa);Ap——預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件中各根預(yù)應(yīng)力鋼材公稱見面面積之和(mm2)。2)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件的疲勞錨固性能,應(yīng)通過試驗(yàn)應(yīng)力上限取預(yù)應(yīng)力鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fptk的65%、疲勞應(yīng)力幅度取80N/mm2、循環(huán)次數(shù)為200萬次的疲勞性能試驗(yàn)。注:當(dāng)用于地震區(qū)時,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋-錨具組裝件應(yīng)通過上限取預(yù)應(yīng)力鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的80%、下限取預(yù)應(yīng)力鋼材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的40%,循環(huán)次數(shù)為50萬次的周期荷載試驗(yàn)。2無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨具的選用,應(yīng)根據(jù)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的品種、張拉噸位以及工程使用情況及環(huán)境類別選定。對常用的直徑為15、12mm單根鋼絞線和7Ф5鋼絲束無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的錨具可按表3.2.表3.2.3常用單根無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨具選用表無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋品種張拉端固定端d=15.0(7Ф5)或d=12.0(7Ф5)夾片錨具擠壓錨具、焊板夾片錨具、壓花錨具7Ф5鐓頭錨具、夾片錨具鐓頭錨具3夾片錨具系統(tǒng)1)夾片錨具系統(tǒng)的張拉端可采用下列做法:當(dāng)錨具凸出混凝土面時,其構(gòu)造由錨環(huán)、夾片、承壓板、螺旋筋組成(圖3.2.3-1a(b)夾片錨具凹進(jìn)混凝(b)夾片錨具凹進(jìn)混凝表面(a)夾片錨具凸出混凝表面圖圖3.2.3夾片錨具系統(tǒng)張拉端構(gòu)造1-夾片;2-錨環(huán);3-承壓板;4-螺旋筋5-無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋;6-塑料塞;7-鉤螺絲和螺母2)夾片錨具系統(tǒng)的固定端必須埋設(shè)在混凝土中,可采用下列做法:擠壓錨具的構(gòu)造油擠壓錨具、承壓板和螺旋筋組成(圖3.2.3-2a),擠壓錨具應(yīng)將套筒等組裝在鋼絞線端部經(jīng)專用設(shè)備擠壓而成;焊板夾片錨具的構(gòu)造由夾片錨具、錨板與螺旋筋組成(圖3.2.3-2b),該錨具應(yīng)預(yù)先用開口式雙缸千斤頂及預(yù)應(yīng)力筋張拉力的0.75倍預(yù)緊力將夾片錨具組裝在預(yù)應(yīng)力筋的端部;壓花錨具的構(gòu)造由壓花及螺旋筋組成(圖3.2.3-2c(b)焊板夾片錨具(b)焊板夾片錨具(a)擠壓錨具(c)(c)壓花錨具圖圖5.3.4夾片錨具系統(tǒng)張拉端構(gòu)造1-夾片;2-錨環(huán);3-承壓板;4-螺旋筋5-無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋;6-塑料塞;7-鉤螺絲和螺母3)夾片錨具系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)用于錨固7Ф5組成的鋼絲束,必須采用斜開縫的夾片;預(yù)應(yīng)力筋在張拉端的內(nèi)縮量,不應(yīng)大于5cm;單根無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端面上的水平和豎向排列最小間距可取60mm。4鐓頭錨具系統(tǒng)1)鐓頭錨具系統(tǒng)的張拉端和固定端可采用下列做法:張拉端的構(gòu)造由錨杯、螺母、承壓板、塑料保護(hù)套和螺旋筋組成(圖3.2.3-3a2)鐓頭錨具系統(tǒng)應(yīng)符合下列規(guī)定:預(yù)應(yīng)力筋在張拉端產(chǎn)生的內(nèi)縮量不應(yīng)大于1.0mm;鋼絲束的使用長度不宜大于25mm;單根無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件端面上的水平和豎向排列最小間距可取80mm。(b)固定端((b)固定端(a)張拉端圖圖3.3.4夾片錨具系統(tǒng)張拉端構(gòu)造1-夾片;2-錨環(huán);3-承壓板;4-螺旋筋5-無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋;6-塑料塞;7-鉤螺絲和螺母5除以上條文規(guī)定,錨具的錨固性能還應(yīng)符合《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JTJ92-2004要求。用于后張結(jié)構(gòu)時,錨具或其附件上宜設(shè)置壓漿孔或排氣孔,壓漿孔應(yīng)有足夠的截面面積,以保證漿液的暢通。用于預(yù)應(yīng)力混凝土路面中后張法的連接器,必須符合錨具的性能要求。3.2.41)枕梁設(shè)置在路面板端部下方,采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆成形,混凝土中配筋要求可參考《水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》GTJ-2004鋼筋混凝土構(gòu)造配筋要求。澆筑枕梁的混凝土應(yīng)采用同路面混凝土相同標(biāo)號。2)枕梁寬度應(yīng)與一幅路面板同寬,長度宜在2~4m,厚度宜在20~25cm。枕梁澆筑后應(yīng)與基層高度一致。3)對于板端伸縮縫采用鋼梁伸縮縫形式,枕梁的施工應(yīng)與伸縮縫設(shè)置相互協(xié)調(diào),同時進(jìn)行。圖3.2.4-a與3.2.4-b分別顯示了采用鋼梁伸縮縫時,板張拉端和非張拉端處枕梁的結(jié)構(gòu)形式。圖3.2.4圖3.2.4-a張拉端枕梁結(jié)構(gòu)圖圖3.2.4-b非張拉端枕梁結(jié)構(gòu)3.2.51)預(yù)應(yīng)力路面一般在70~150m設(shè)置一條伸縮縫,推薦鋼梁型伸縮縫裝置和毛勒伸縮縫裝置,其他型號可參照橋梁施工中所以伸縮縫裝置,伸縮裝置的材料及其成品的技術(shù)要求應(yīng)符合交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁橡膠伸縮裝置》(JT/T327)的有關(guān)規(guī)定。圖3.2.5-1為仿毛勒縫伸縮縫構(gòu)造形式,圖3.2.5-2a與3.2.5-2b分別為鋼梁伸縮縫在板張拉端和非張拉端處的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。2)伸縮縫的預(yù)留寬度主要有季節(jié)性溫度伸長變形決定,伸縮縫預(yù)留路面板膨脹寬度宜大于2cm,并應(yīng)進(jìn)行板端位移驗(yàn)算。預(yù)留收縮寬度宜大于6cm的。圖3.2.5圖3.2.5-1仿毛勒縫伸縮縫構(gòu)造圖3.2.5-2a圖3.2.5-2a鋼梁伸縮縫張拉端圖3.2.5-2b鋼梁伸縮縫非張拉端構(gòu)造3.21)后澆帶預(yù)留尺寸須滿足張拉設(shè)備的安放,張拉作業(yè)的需要;同時,后澆帶位于鋼筋混凝土枕梁上方,伸縮縫裝置與錨具之間的澆筑部分。后澆帶寬度應(yīng)與路面板同寬,沿縱向長度應(yīng)小于枕梁一般長度。2)后澆帶部分用混凝土應(yīng)與路面板用混凝土一致。4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1板的平面尺寸和板厚4.1.1預(yù)應(yīng)力混凝土路面板一般采用長方形,板的長寬比宜大于10,一般長宜為90m~210m,板寬建議不超過7.2m;若采用矩形路面板,且板的長寬比小于3時,寬度可適當(dāng)加大,當(dāng)寬度大于50m時宜采用雙向預(yù)應(yīng)力。4.1.2以荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力產(chǎn)生的綜合疲勞損壞作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),選用使路面板產(chǎn)生最大綜合疲勞損壞的位置作為臨界荷位。產(chǎn)生最大綜合損壞的臨界荷位,應(yīng)選用板的縱縫邊緣中部。4.1.31板厚一般為12~24cm2考慮到運(yùn)輸繁忙和超載現(xiàn)象嚴(yán)重,加之施工工藝及施工管理水平尚待提高,建議預(yù)應(yīng)力路面的板厚取相應(yīng)素混凝土路面板厚的0.7~0.75倍。4.1.4預(yù)應(yīng)力混凝土路面的基本設(shè)計(jì)方程為:(4.1.4-1)式中fp——由預(yù)應(yīng)力引起的混凝土中的壓應(yīng)力(MPa);ft——混凝土的容許彎曲應(yīng)力(MPa),可取為混凝土彎折模量與安全系數(shù)的比值;fΔT——由溫度差引起的溫度應(yīng)力(MPa);fF——由路基摩阻引起的應(yīng)力(MPa);fL——由荷載引起的荷載應(yīng)力(MPa)。1溫度應(yīng)力假設(shè)溫度梯度線性變化,溫度應(yīng)力為:(4.1.4-2)式中Ec——混凝土的彈性模量(MPa);c——混凝土的溫度膨脹系數(shù);?T——混凝土路面板上、下層溫度差(℃);vc——混凝土的泊松比。2路基摩阻應(yīng)力路基摩阻引起的應(yīng)力為:(4.1式中f——路基摩阻系數(shù);——混凝土的密度(kg/m3);——為距千斤頂?shù)木嚯x(cm)。當(dāng)=L/2(L為板長),fF達(dá)到最大。在確定預(yù)應(yīng)力大小時,取=L/2。3荷載應(yīng)力荷載引起的應(yīng)力為:(4.1.4-4)式中P——輪載(kN);K——地基反應(yīng)模量(MPa);h——路面板厚(cm);b——當(dāng)量輪壓半徑(cm)。4重復(fù)荷載與混凝土的疲勞特性在車輪荷載的重復(fù)作用下,盡管荷載應(yīng)力小于混凝土的極限抗彎拉強(qiáng)度,路面板仍會產(chǎn)生疲勞破壞,為此,在設(shè)計(jì)時,應(yīng)以混凝土的疲勞特性為另一主要設(shè)計(jì)依據(jù)。在預(yù)應(yīng)力路面板中,混凝土的疲勞是以應(yīng)力比SR,即凈工作張拉力與凈開裂應(yīng)力的比值如式(4.1.4-5(4.1.4-5)式中fΔT——由溫度差引起的溫度應(yīng)力(MPa);fL——由荷載引起的荷載應(yīng)力(MPa);fF——由路基摩阻引起的應(yīng)力(MPa);fp——由預(yù)應(yīng)力引起的混凝土中的壓應(yīng)力(MPa);fcm——混凝土的彎拉強(qiáng)度(MPa)。不同應(yīng)力比的容許重復(fù)荷載次數(shù)如表4.1.4表4.1.4應(yīng)力比容許重復(fù)次數(shù)應(yīng)力比容許重復(fù)次數(shù)0.51400,0000.6314,0000.52300,0000.6411,0000.53240,0000.658,0000.54180,0000.666,0000.55130,0000.674,5000.56100,0000.683,500續(xù)表775,0000.692,5000.5857,0000.702,0000.5942,0000.711,5000.6032,0000.721,1000.6124,0000.738500.6218,0000.74650注:當(dāng)應(yīng)力比不大于0.50時,混凝土能經(jīng)受無數(shù)次應(yīng)力重復(fù)而不發(fā)生破壞。4.1.51預(yù)應(yīng)力值的確定根據(jù)兩個設(shè)計(jì)依據(jù)式(4.1.4-1)和式(4.1.4-5),由式(4.1.5-1)進(jìn)行計(jì)算確定所需的預(yù)應(yīng)力值fp(4.1.5-1)(4.1.5式中符號意義同前,其中,應(yīng)力比可根據(jù)Ne查表4.1.4來確定。從預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際間距和經(jīng)濟(jì)使用方面考慮,如果求得的預(yù)應(yīng)力值fp>4.5MPa,則需增大路面板厚,重新予以計(jì)算。2板厚的確定采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為控制由荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合疲勞作用所產(chǎn)生的疲勞斷裂,即L+t≤s(L為標(biāo)準(zhǔn)軸載產(chǎn)生的最大荷載應(yīng)力;t為等效溫度梯度所產(chǎn)生的最大溫度翹曲應(yīng)力;s為混凝土的等價(jià)抗彎拉疲勞強(qiáng)度,s=fcm+fpfF,式中fcm、fF、fP含義同前。)。板厚計(jì)算采用試算法進(jìn)行。通常設(shè)定一個容許范圍,只要符合此范圍內(nèi)要求的板厚即可獲通過,規(guī)定如下范圍:(4.1.5-2)如果滿足式(4.1.5-2)該板厚及預(yù)應(yīng)力配置即獲通過;否則,增大板厚,重新進(jìn)行。4.2配筋4.2.11縱筋預(yù)應(yīng)力的損失為分析預(yù)應(yīng)力的施加與損失,將預(yù)應(yīng)力混凝土路面的加載過程分為預(yù)施應(yīng)力與損失階段和使用階段(施加使用荷載)兩個階段。1)預(yù)應(yīng)力筋與周圍接觸的混凝土或套管之間的摩阻損失l1根據(jù)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的此項(xiàng)損失為:(4.2.1-1)當(dāng)+kx≤0.2時,可近似按下式計(jì)算:(4.2.1-2)式中l(wèi)1——張拉端至計(jì)算截面的摩阻損失值(MPa);k——預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力(MPa);——預(yù)應(yīng)力筋與管壁間摩擦系數(shù);k——管道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù);——張拉端至計(jì)算截面預(yù)應(yīng)力角度變化的絕對值之和(rad);x——張拉端至計(jì)算截面處水平距離(cm)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的摩擦系數(shù),隨所用的涂料、護(hù)套材料和制作工藝的不同,以及截面形式的差異,其取值也不相同。建議無粘結(jié)筋、k的取值如表4.2.1表4.2.1-1無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋μ、k無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋kμ油脂涂敷擠壓成型鋼絞線0.0040.12油脂涂敷擠壓成型75鋼絲束0.00350.102)錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮引起的損失l2一般認(rèn)為,直線預(yù)應(yīng)力筋的滑移沿鋼筋長度均勻分布,因此錨具變形和鋼筋回縮損失可按下式計(jì)算:(4.2.1-3)式中a——張拉端錨具變形和鋼筋回縮值(cm),其值取決于所采用的特定的張拉體系或錨具,我國《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JTG92-2004中a的取值見表4.2.1l——張拉端到錨固端的距離(m);Es——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量(MPa)。表4.2.1-2錨具變形和鋼筋回縮值錨具類別a(mm)帶螺帽的錨具:螺帽縫隙1每塊后加墊板的縫隙1鋼絲束的鐓頭錨具1鋼絲束的鋼制錐形錨具5JM12錨具:當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋為鋼筋時3當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋為鋼絞線時5單根冷拔低碳鋼絲的錐形錨夾具53)預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失13鋼材在高應(yīng)力作用下,將發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象。根據(jù)《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JTG92-2004)規(guī)定,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的此項(xiàng)損失為:(4.2.1-4)當(dāng)時,=0。式中k——預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力(MPa);——無粘結(jié)筋張拉方式系數(shù)。一次張拉時,=1;超張拉時,=0.9。Ryb——無粘結(jié)筋標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度(MPa)。4)混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失l4在后張法構(gòu)件中,若各預(yù)應(yīng)力筋同時張拉,則混凝土的彈性壓縮所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失為零;若分批張拉,正張拉的預(yù)應(yīng)力筋會引起所有已張拉的預(yù)應(yīng)力筋的彈性壓縮損失。(4.2.1-5)(4.2.1-6)式中E——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值,E=Es/Ec;ci——預(yù)應(yīng)力筋形心處混凝土的壓應(yīng)力(MPa);Ac、Ic——構(gòu)件混凝土截面面積(cm2)和慣性矩(cm4);Pi——張拉第根預(yù)應(yīng)力筋時的張拉力扣除l1項(xiàng)損失(kN);ei——第根筋的偏心距(cm);e——所計(jì)算的預(yù)應(yīng)力筋的偏心距(cm)。當(dāng)在偏心距ek處的第k根預(yù)應(yīng)力筋用張拉力Pk(扣除l1損失后的值)張拉時,偏心距ej處的第j根預(yù)應(yīng)力筋的張拉力下降值為:(4.2.1-7)式中Ac、Ic——構(gòu)件混凝土截面面積(cm2)和慣性矩(cm4);Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積(cm2);E——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值,E=Es/Ec。5)混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失l5根據(jù)《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JTG92-2004,后張法構(gòu)件的該項(xiàng)損失為:(4.2.1-8)式中pc——預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土的法向應(yīng)力(MPa),需考慮預(yù)施應(yīng)力階段的應(yīng)力損失值;fcu——施加預(yù)應(yīng)力時,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度(MPa);——預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的配筋率。以上所述的各項(xiàng)應(yīng)力損失不是同時發(fā)生的,預(yù)應(yīng)力損失值的組合,一般根據(jù)應(yīng)力損失出現(xiàn)的先后與全部完成所需要的時間,按預(yù)施應(yīng)力和使用階段來進(jìn)行。對于后張預(yù)應(yīng)力混凝土路面,可分為:(1)預(yù)施應(yīng)力階段:(4.2.1-9)(2)使用階段:(4.2.1-10)2預(yù)應(yīng)力筋布置1)預(yù)應(yīng)力筋的布置宜采用等間距布置,可按下式進(jìn)行確定:(4.2.1-11)式中Yt——預(yù)應(yīng)力筋間距(cm);fs——預(yù)應(yīng)力筋中的容許張拉應(yīng)力(扣除預(yù)應(yīng)力損失)(MPa);As——預(yù)應(yīng)力筋截面積(cm2);fp——預(yù)應(yīng)力值(MPa);h——所選路面板厚(cm)。2)預(yù)應(yīng)力筋在橫截面上的,宜取在板厚的方向上中間1/2h處偏下1~3cm位置布置。4.2.2橫向鋼筋布置對于橫向預(yù)應(yīng)力的確定,根據(jù)計(jì)算所得的最大橫向應(yīng)力與混凝土的容許彎拉強(qiáng)度(建議取0.8倍的抗彎拉強(qiáng)度)的比較而定。當(dāng)最大橫向應(yīng)力小于混凝土的容許彎拉強(qiáng)度或是板寬不超過7.2m時,可不設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力,但需配置一定數(shù)量的橫向構(gòu)造鋼筋,以防止開裂并起到固定、支撐縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用。橫向鋼筋的布置可按我國《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD40-2002中連續(xù)配筋混凝土路面選用。根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD40-2002中連續(xù)配筋混凝土路面的配筋設(shè)計(jì),橫向鋼筋應(yīng)采用螺紋鋼筋,其最小配筋率為縱向配筋率的1/8。(4.2.2)式中Ec——混凝土彎拉彈性模量(MPa);fcm——混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度(MPa);fsy——鋼筋屈服強(qiáng)度(MPa);Es——鋼筋彈性模量(MPa);——面板與基層之間的摩阻系數(shù)。4.2.3預(yù)應(yīng)力路面1)收集交通資料,根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定方法,計(jì)算設(shè)計(jì)車道使用年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne,確定基層頂面的綜合回彈模量Et、地基反應(yīng)模量K及基層頂面的摩擦系數(shù),確定混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度fcm和混凝土面板的最大溫度梯度計(jì)算值Tg。2)結(jié)合路面的交通量和預(yù)應(yīng)力筋所需的最小保護(hù)層,假定一個初始板厚。3)根據(jù)兩個設(shè)計(jì)依據(jù)式(4.1.4-1)和式(4.1.4-5)可知,須由式(4.1.5-1)進(jìn)行計(jì)算確定所需的預(yù)應(yīng)力值fp4)從預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際間距和經(jīng)濟(jì)使用方面考慮,如果求得的預(yù)應(yīng)力值fp>4.5MPa,則需增大路面板厚,重新計(jì)算。5)預(yù)應(yīng)力筋的布置可按式(4.2.26)根據(jù)步驟(5)的計(jì)算結(jié)果,結(jié)合所推薦的臨界荷位,采用有限元法編制的CPSAP程序進(jìn)行驗(yàn)算,驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)為控制由荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合疲勞作用所產(chǎn)生的疲勞斷裂,即L+t≤s(L為標(biāo)準(zhǔn)軸載產(chǎn)生的最大荷載應(yīng)力;t為等效溫度梯度所產(chǎn)生的最大溫度翹曲應(yīng)力;s為混凝土的等價(jià)抗彎拉疲勞強(qiáng)度,s=fcm+fpfF,式中fcm、fF、fp含義同前)。板厚計(jì)算采用試算法進(jìn)行。因而,不可能簡捷地得到準(zhǔn)確滿足上述要求的板厚。通常設(shè)定一個容許范圍,只要符合此范圍內(nèi)要求的板厚,滿足式(4.1.57)對于橫向預(yù)應(yīng)力的確定,根據(jù)步驟(6)的計(jì)算所得的最大橫向應(yīng)力與混凝土的容許彎拉強(qiáng)度(建議取0.8倍的抗彎拉強(qiáng)度)的比較而定。如果不需施加橫向預(yù)應(yīng)力,則需配置橫向鋼筋,可按我國公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40-2002中連續(xù)配筋混凝土路面選用。4.3伸縮縫4.3.11)接縫必須能容許板端發(fā)生位移,能夠不被壓壞;2)交通荷載不會使接縫產(chǎn)生過大的撓度和應(yīng)力;3)接縫材料必須耐磨、抗疲勞和防腐;4)接縫應(yīng)密封防止水和不可壓縮的雜物的進(jìn)入;5)損壞部分的修補(bǔ)應(yīng)當(dāng)方便易行;6)接縫的施工程序應(yīng)與預(yù)應(yīng)力的張拉方法相協(xié)調(diào);7)接縫的建造費(fèi)用應(yīng)盡量低。4.3.21板端位移的計(jì)算1)滑動區(qū)長度:(4.3.1)式中Ls——計(jì)算滑動區(qū)長度(m);α——混凝土線膨脹系數(shù);Tg——混凝土板內(nèi)的最大溫度梯度(℃);ρ——混凝土密度(kg/m3);f——滑動層的摩擦系數(shù)。計(jì)算滑動區(qū)長度Ls的值需和實(shí)際路面板滑動區(qū)進(jìn)行比較(預(yù)應(yīng)力路面板假定板中位置不滑動),路面板滑動長度不能超過板長的一半L/2。2)板端位移:(4.3.2)式中Ls、α、ρ,f與式(4.3.1)相同;δ——計(jì)算板端位移值(cm)。2伸縮縫寬度伸縮縫的預(yù)留寬度應(yīng)大于計(jì)算所得的板端位移值。同時宜乘以伸縮量增大系數(shù)βl,βl值推薦采用1.2~1.8,同時考慮預(yù)留寬度于伸縮縫型號相互配合。4.4板端部錨固區(qū)4.4.1為了滿足構(gòu)件端部局部受壓區(qū)的抗裂要求,防止該區(qū)段混凝土由于施加預(yù)應(yīng)力而出現(xiàn)沿構(gòu)件長度方向的裂縫,對配置間接鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)符合下列要求:(4.4.1-1)式中Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)值(kN),對于后張混凝土路面的錨頭局壓區(qū),F(xiàn)l=1.2conAp。此處,con為張拉控制應(yīng)力值,建議取表4.4.1的值,ApAln——混凝土局部受壓凈面積(cm2),對后張法路面應(yīng)在混凝土局部受壓面積中扣除管道、凹槽部分的面積;fc——張拉時混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);β——混凝土局部受壓承載力的提高系數(shù),按下式確定:(4.4.1-2)圖4.4.1-1有墊板時預(yù)應(yīng)力擴(kuò)散示意At——扣除管道面積后錨具下混凝土的局部受壓面積(cm2);當(dāng)有墊板時可采用預(yù)壓力沿錨具墊圈邊緣在墊板中按45°擴(kuò)散后傳至混凝土的受壓面積,如圖4.4.1-1Ab——局部受壓時的計(jì)算底面積(cm2),可根據(jù)局部受壓面積與計(jì)算底面積同心、對稱的原則確定,一般情況可按圖4.4.1當(dāng)不滿足式(4.4.1-1)時,應(yīng)加大端部錨固區(qū)的截面尺寸、調(diào)整錨具位置或提高混凝土強(qiáng)度等級。圖圖4.4.1-2表4.4.1張拉控制應(yīng)力容許值鋼筋種類后張預(yù)應(yīng)力con碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線0.75fptk冷拔低碳鋼絲、熱處理鋼筋0.7fptk冷拉鋼筋0.9fpyk注:表中fpyk及fptk表示預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。4.4.2局部受壓承載力驗(yàn)如圖4.4.2所示,當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋,且其核心面積Acor≥At時,局部受壓承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算(4.4.2-1)式中Fl、β、fc、Aln與式(4.4.1-1)相βcor——配置間接鋼筋的局部受壓承載力提高系數(shù),按下式確定:(4.4.2-2)Acor——配置方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋范圍以內(nèi)混凝土核心面積(不扣除管道面積)(cm2),不應(yīng)大于Ab,且其重心應(yīng)與Al的重心相重合;fy——間接鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);v——間接鋼筋的體積配筋率(核心面積Acor范圍內(nèi)的單位混凝土體積所含間接鋼筋體積),要求v≥0.5%;當(dāng)為圖4.4.2a所示的(4.4.2-3a式中l(wèi)1——方格網(wǎng)配筋時,混凝土核心面積的長度(cm);l2——方格網(wǎng)配筋時,混凝土核心面積的高度(cm)。此時,在鋼筋兩個方向的單位長度內(nèi),其鋼筋截面面積相差不應(yīng)大于1.5倍。當(dāng)為圖5.4.2b所示的螺旋式配筋時,(4.4.2-3b)式中n1、As1——方格網(wǎng)沿l1方向的鋼筋根數(shù)、單根鋼筋的截面面積(cm2);n2、As2——方格網(wǎng)沿l2方向的鋼筋根數(shù)、單根鋼筋的截面面積(cm2);Ass1——螺旋式單根間接鋼筋的截面面積(cm2);dcos——配置螺旋式間接鋼筋范圍以內(nèi)的混凝土直徑(cm);s——方格網(wǎng)或螺旋式間接鋼筋的間距(cm)。按式(4.4.2-1)計(jì)算的間接鋼筋應(yīng)配置在圖4.4.2所規(guī)定的h如驗(yàn)算不能滿足式(4.4.2-1),對于方格鋼筋網(wǎng),應(yīng)增加鋼筋根數(shù),加大鋼筋直徑,減小鋼筋網(wǎng)的間距;對于螺旋鋼筋,應(yīng)加大螺旋的圖圖4.4.2(a)方格網(wǎng)鋼筋(b)螺旋式鋼筋

5材料5.1混凝土混合料5.1.1水泥可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。各級交通適用的水泥標(biāo)號不宜低于表5.1.1的規(guī)定。水泥的物理性能及化學(xué)成分應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》GB175-1999、《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》GB1344-1999和《道路硅酸鹽水泥》表5.1交通等級水泥標(biāo)號特重525重、中等、輕4255.1.2粗集料(碎石或礫石)應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈,符合規(guī)定級配,最大粒徑不應(yīng)超過40mm。碎石和礫石的技術(shù)要求應(yīng)分別符合表5.1.2-1和表5.1.2-25.1.3細(xì)集料(天然砂或石屑)應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈,符合規(guī)定級配,細(xì)度模數(shù)宜在2.5以上。細(xì)集料的技術(shù)要求,應(yīng)符合表5.1.3-15.1.41)硫酸鹽含量(按SO42-計(jì))小于2.7mg/cm3;2)含鹽量不得超過5mg/cm3;3)pH值大于。表5.1.2項(xiàng)目技術(shù)要求顆粒級配見表5.1.2石料強(qiáng)度等級≥3級壓碎指標(biāo)值(%)火成巖13~16變質(zhì)巖或深成的火成巖16~20淺成巖或噴出的火成巖21~30針、片狀顆粒含量(%)≤15硫化物及硫酸鹽含量(折算為SO3)(%)≤1含泥量(沖洗法)(%)≤1注:壓碎指標(biāo)值中,接近低值者適用于設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度較高的混凝土,接近高值者適用于設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度較低的混凝土。

表5.1.項(xiàng)目技術(shù)要求顆粒級配見表5.1.2孔隙率(%)≤45石料強(qiáng)度等級≥3級壓碎指標(biāo)值(%)14~16軟弱顆粒含量(%)≤5針、片狀顆粒含量(%)≤15硫化物及硫酸鹽含量(折算為SO3)(%)≤1含泥量(沖洗法)(%)≤1有機(jī)物含量(比色法)顏色不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色注:壓碎指標(biāo)值中,接近低值者適用于設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度較高的混凝土,接近高值者適用于設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度較低的混凝土。。表5.1.2級配類型粒徑(mm)篩孔尺寸(圓孔)(mm)40302520151052.5通過百分率(以質(zhì)量計(jì))(%)連續(xù)5~4095~10055~6939~5425~4014~275~150~55~3095~10067~7744~5925~4011~243~110~55~2095~10055~6925~405~150~5間斷5~4095~10055~6939~5425~4014~275~150~55~3095~10067~7744~5925~4011~243~110~55~2095~10055~6925~405~150~5表5.1.3項(xiàng)目技術(shù)要求顆粒級配見表5.1.3含泥量(沖洗法)(%)≤3硫化物及硫酸鹽含量(折算為SO3)(%)≤1含泥量(沖洗法)(%)顏色不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色

表5.1.3級配分區(qū)篩孔尺寸(mm)圓孔方孔1000.300.15通過百分率(以質(zhì)量計(jì))(%)Ⅰ10090~10065~9535~6515~295~200~10Ⅱ10090~10075~10050~9030~598~300~10Ⅲ10090~10085~10075~9060~8415~450~10注:Ⅰ區(qū),基本屬于粗砂;Ⅱ區(qū),屬于中砂和部分偏粗的細(xì)砂;Ⅲ區(qū),屬于細(xì)砂和部分偏細(xì)的中砂。5.2普通鋼筋(材)和預(yù)應(yīng)力鋼筋5.2.1普通鋼筋(材)1預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面所需用的鋼筋(材),根據(jù)使用的部位和功能可分別采用Ⅰ、Ⅱ級鋼筋及A3鋼或鋼板,鋼筋直徑為8~16mm,見表5.2.1-1,鋼筋強(qiáng)度和模量應(yīng)符合表5.2.1-1所用鋼筋等級及規(guī)格部位和功能鋼筋(材)等級鋼筋直徑外形預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面板內(nèi)橫向鋼筋Ⅱ級12mm螺紋預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面板板端鋼筋Ⅱ級12mm或16mm螺紋預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面架立鋼筋Ⅰ級8mm或10mm光面伸縮縫基礎(chǔ)或枕梁Ⅱ級12mm或16mm螺紋預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面板封錨段Ⅱ級12mm螺紋伸縮縫鋼梁A3鋼板厚8~10mm,型鋼根據(jù)路面板厚度和設(shè)計(jì)選用匚、工型鋼或鋼板表5.2.1-2鋼筋的強(qiáng)度與彈性模量鋼筋種類屈服強(qiáng)度(MPa)彈性模量Es(MPa)Ⅰ級(Q235)235210000Ⅱ級[20MnSi、20MnNb(b)]鋼筋直徑<25mm鋼筋直徑>28mm335315200000Ⅲ級(25MnSi)370200000Ⅳ級(40SiMnV、455SiMnV、45SiMnTi)5402000002所使用的鋼筋應(yīng)順直,無局部彎折,不得有裂縫、斷傷、刻痕。表面的顆粒狀或片塊銹蝕,在使用前應(yīng)清除。3鋼筋(材)應(yīng)且有出廠質(zhì)量證明書。在使用前應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽檢。4鋼筋必須按不同等級、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收、分批堆放,不得混放,且應(yīng)立牌以資識別。5鋼筋(材)在運(yùn)輸、儲存過程中,應(yīng)避免銹蝕和污染。鋼筋(材)宜堆在倉庫(棚)內(nèi),露天堆時,應(yīng)墊高并加遮蓋。5.2.21用于制作無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的鋼絞線或碳素鋼絲,其性能應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2003和《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T5223-2002的規(guī)定。常用的綱絞線和碳素鋼絲的主要力學(xué)性能可按表5.2.2采用。表5.材材料名稱公稱直徑性能指標(biāo)碳素鋼絲鋼絞線Φ5d=15.0(7Φ5)d=12.0(7Φ4)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)157014701570抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)107010001070延伸率(%)4.03.53.5截面面積(mm2)19.63139.9889.45公稱重量(Kg/m)0.1541.0910.697彈性模量(N/mm2)2.0×1051.8×1051.8×1052無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋用的鋼絞線和鋼絲不應(yīng)有死彎,當(dāng)有死彎時必須切斷,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的每根鋼絲應(yīng)是通長的,嚴(yán)禁有接頭。3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋外包材料,應(yīng)采用聚乙烯或聚丙烯,嚴(yán)禁使用聚氯乙烯。其性能應(yīng)符合下列要求:1)在-20~+70℃溫度范圍內(nèi),低溫不脆化,高溫化學(xué)穩(wěn)定性好;

2)必須具有足夠的韌性、抗破損性;

3)對周圍材料(如混凝土、鋼材)無侵蝕作用;

4)4無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋涂料層應(yīng)采用專用防腐油脂,其性能應(yīng)符合下列要求:

1)在-20~+70℃溫度范圍內(nèi),不流淌,不裂縫,不變脆,并有一定韌性;

2)使用期內(nèi),化學(xué)穩(wěn)定性好;

3)對周圍材料(如混凝土、鋼材和外包材料)無侵蝕作用;

4)不透水,不吸濕,防水性好;

5)防腐性能好;

6)5.3錨具系統(tǒng)5.3.1無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨具應(yīng)按設(shè)計(jì)要求,并結(jié)合無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的品種、張拉力值及工程應(yīng)用的環(huán)境類別選定。對常用的單根鋼絞線無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,其張拉端宜采用夾片錨具;埋入式固定端宜采用擠壓錨具或經(jīng)預(yù)緊的墊板連體式夾片錨具。錨具的錨固性能應(yīng)滿足《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JTJ92-2004要求。.3用于預(yù)應(yīng)力混凝土5.4管道材料制作半剛性波紋狀金屬螺旋管的鋼帶應(yīng)符合現(xiàn)行《鎧裝電纜冷軋鋼帶》GB4175.1和現(xiàn)行《鎧裝鍍鋅鋼帶》GB5.5接縫材料5.5.1應(yīng)選用能適應(yīng)混凝土面板膨脹和收縮,施工時不變形,彈性復(fù)原率高,耐久性好的脹縫板。對于預(yù)應(yīng)力路面宜采用塑膠5.5.2填縫材料應(yīng)具有與混凝土板壁粘結(jié)牢固、回彈性好、不溶于水、不滲水,高溫時不擠出、不流淌、抗嵌入能力強(qiáng)、耐老化龜裂,低溫時不脆裂,耐久性好等性能。填縫料有常溫施工式和加熱施工式兩種,其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)分別符合表5.5.2-1、表5.5.2-2的規(guī)定。常溫施工式填縫料主要有聚(氨)酯、硅樹脂類、氯丁橡膠、瀝青橡膠等。加熱施工式填縫料主要有瀝青瑪蹄脂類、聚氯乙烯膠泥、改性瀝青類等。預(yù)應(yīng)力混凝土路面應(yīng)優(yōu)選樹脂類、橡膠類或改性瀝青類填縫材料表5.5試驗(yàn)項(xiàng)目低彈性型高彈性型失粘(固化)時間(h)6-243-16彈性復(fù)原率(%)≥75≥90流動度(mm)00(-10≥15≥25與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度(MPa)≥0.2≥0.4粘結(jié)延伸度(%)≥200≥400注:低彈性型適宜在氣候嚴(yán)寒,寒冷地區(qū)使用;高彈性型適宜在炎熱,溫暖地區(qū)使用。表5.5試驗(yàn)項(xiàng)目低彈性型高彈性型針入度(0.01mm)<50<90彈性復(fù)原率(%)≥30≥60流動度(mm)<5<2(-10≥10≥155.5.3填縫時應(yīng)使用背襯墊條控制填縫形狀。背襯墊條應(yīng)具有良好的彈性、柔韌性、不吸水、耐酸堿腐蝕和高溫不軟化等性能。背襯墊條材料可采用聚氨酯,橡膠或微孔泡沫塑料等,其形狀應(yīng)為圓柱形5.6外加劑5.6.1配制水泥混凝土?xí)r宜摻加適量的減水劑和膨脹劑。外加劑摻量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,結(jié)合施工條件通過試驗(yàn)確定。5.6.2用于預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面的混凝土減水劑有以下幾類:1普通減水劑。以木質(zhì)磺酸鹽或腐植酸鹽等為主要成分,可改善水泥混凝土的和易性,利于提高水灰比,增加混凝土強(qiáng)度,便于施工。2高效能減水劑。以萘磺酸甲醛縮合物,β-萘磺酸鹽或芳香族樹脂等為主要成分,可以顯著改善混凝土和易性,利于提高水灰比,配制高強(qiáng)度水泥混凝土。3早強(qiáng)減水劑。以木鈣和硫酸鈉、萘磺酸鹽和硫酸鈉為主要成分,可以改善混凝土的和易性和增強(qiáng)混凝土的早期強(qiáng)度。4緩凝減水劑。以糖蜜、蔗糖化鈣或木鈣衍生物為主要成分,適用于夏季施工和泵送混凝土。5.6.3用于預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面的混凝土膨脹劑,以明礬石、石膏等為主要成分。通過混凝土凝固過程中的微弱體積膨脹,抵消或部分抵消因水泥水化收縮和干縮造成的體積縮小,減少和避免預(yù)應(yīng)力水泥混凝土張拉前的裂縫。5.6.4施工中所采用的外加劑,必須是經(jīng)過檢測部門檢驗(yàn)并附有檢驗(yàn)合格證明的產(chǎn)品。其性能應(yīng)符合外加劑標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。使用前應(yīng)復(fù)驗(yàn)其效果,使用時應(yīng)符合產(chǎn)品說明和混凝土的配合比、混凝土拌制、澆筑等各項(xiàng)規(guī)定以及外加劑標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定,見表5.6.4-1和表5.6.4-2。

表5.6.4-1勻質(zhì)性指標(biāo)試驗(yàn)項(xiàng)目指標(biāo)用量或含水量a.對液體外加劑,應(yīng)在生產(chǎn)廠所控制值的相對量的3%之內(nèi)b.對固體外加劑,應(yīng)在生產(chǎn)廠所控制值的相對量的5%之內(nèi)密度對液體外加劑,應(yīng)在生產(chǎn)廠所控制值的相對量的2%之內(nèi)氯離子含量應(yīng)在生產(chǎn)廠所控制值的相對量的5%之內(nèi)水泥凈漿流動度不應(yīng)小于生產(chǎn)控制值的95%表5.6.4-2摻外加劑混凝土性能指標(biāo)普通減水劑高效減水劑早強(qiáng)減水劑緩凝減水劑引氣減水劑早強(qiáng)劑緩凝劑引氣劑一等品合格品一等品合格品一等品合格品一等品合格品一等品合格品一等品合格品一等品合格品一等品合格品減水率(%)≥8≥5≥12≥10≥8≥5≥8≥5≥10≥10────≥6≥6泌水率(%)≤95≤100≤100≤100≤95≤100≤95≤100≤70≤80≤100≤100≤100≤100≤70≤80含氣量(%)≤3.0≤4.0≤3.0≤4.0≤3.0≤4.0≤3.0≤4.03.5~5.53.5~5.5────3.5~5.53.5~5.5凝結(jié)時間之差(min)初凝-60~+90-60~+120-60~+90-60~+120-60~+90-60~+120-60~+210-60~+210-60~+90-60~+120-60~+90-60~+120-60~+210-60~+120-60~+60-60~+60終凝-60~+90-60~+120-60~+90-60~+120-60~+90-60~+120≤+210≤+210-60~+90-60~+120-60~+90-60~+120≤+210≤+210-60~+60-60~+60抗壓強(qiáng)度比(%)1天──≥140≥130≥140≥130────≥140≥125────3天≥115≥110≥130≥125≥135≥120≥110≥100≥115≥110≥130≥120≥

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