CN117431828A - 一种桥梁整平层、桥梁，及建造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种桥梁整平层、桥梁，及建造方法，该整平层包括:混杂纤维混凝土层，用于设于各梁板的顶面；至少一个高延性水泥基复合材料层，用于设于相邻梁板的间隔位置处，且从混杂纤维混凝土层的顶面嵌入至混杂纤维混凝土层内，高延性水泥基复合材料层的宽度大于其对应的两梁板之间的间隔宽度。本申请中的桥梁整平层，包括混杂纤维混凝土层，其内部纤维具有较高的均质性，故而可以取消传统整平层中的钢筋网片；另外在桥梁的负弯矩区设置高延性水泥基复合材料层，可以避免产生大裂纹。利用混杂纤维混凝土层和高延性水泥基复合材料层，代替传统的整平层，相比之下具有低收缩率和高抗裂的特性，能够降低整平层收缩开裂的出现，提高使用寿命。

Description

一种桥梁整平层、桥梁，及建造方法

技术领域

本申请涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种桥梁整平层、桥梁，及建造方法。

背景技术

目前在预制装配桥梁建造过程中，T梁、箱梁、空心板是常用的标准梁板，梁板与梁板之间往往采用一定宽度的湿接缝并浇注混凝土，梁板上方设有整平层，传统整平层往往采用绑扎钢筋网片再浇注普通混凝土的形式。

对于目前传统的整平层而言，钢筋网片与普通混凝土组成的传统整平层是一种不均质结构，整平层中的普通混凝土在长期承受车辆冲击振动疲劳的过程中仍然会发生裂纹，而且裂纹在普通混凝土中会持续扩展，直至混凝土碎裂。另外，由于需要在整平层中设置钢筋网片，在施工过程中，钢筋网片的绑扎、垫块的安装均依赖人工，比较容易出现钢筋网片沉底、保护层厚度不合格等问题，进一步导致传统整平层容易出现碎裂。

发明内容

本申请提出一种桥梁整平层、桥梁，及建造方法，旨在解决桥梁中的传统整平层的钢筋保护层厚度不易保证，钢筋网片容易下沉等问题，以及容易开裂等问题。

在本申请实施例中，该桥梁整平层，包括:

混杂纤维混凝土层和至少一个高延性水泥基复合材料层；

各所述高延性水泥基复合材料层均嵌入至所述混杂纤维混凝土层中，各所述高延性水泥基复合材料层的厚度均小于所述混杂纤维混凝土层的厚度，各所述高延性水泥基复合材料层的顶面与所述混杂纤维混凝土层的顶面齐平，任一所述高延性水泥基复合材料层与所述混杂纤维混凝土层之间均设有隔离层；

在水平方向，任一所述高延性水泥基复合材料层与所述混杂纤维混凝土层的分界面设有第一连接钢筋；

所述桥梁整平层用于设于桥梁的梁板上，所述混杂纤维混凝土层的底部用于与所述桥梁的梁板连接，且在竖直方向，各所述高延性水泥基复合材料层用于设于所述桥梁相邻两梁板的间隔位置处，且在所述桥梁的长度方向上，所述高延性水泥基复合材料层的长度大于与其对应的两个梁板之间的间隔宽度。

在本申请实施例中，所述混杂纤维混凝土层的厚度为6-12cm，各所述高延性水泥基复合材料层的厚度相同，各所述高延性水泥基复合材料层的厚度为2-5cm。

在本申请实施例中，所述混杂纤维混凝土层由混杂纤维混凝土浇筑得到，所述混杂纤维混凝土包括如下重量份数的各组分：水泥350-480份，水130-170份，细集料680-720份，5-10mm粗集料420-480份，10-20mm粗集料630-720份，膨胀剂35-48份，减水剂2.8-7.2份，钢纤维60-75份，聚合物PVA纤维1.25-6.25份；其中，所述钢纤维为冷拉切断端钩型的钢纤维，且其抗拉强度不低于1000MPa；所述PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，所述PVA纤维的模量不低于40GPa。

在本申请实施例中，所述高延性水泥基复合材料层由高延性水泥基复合材料浇筑得到，所述高延性水泥基复合材料包括如下重量份数的各组分：水泥500-600份，粉煤灰300-320份，石英砂700-720份，水390-410份，钢纤维23-75份，PVA纤维18-25份，聚羧酸减水剂粉剂0.5-1份，柠檬酸钠1.5-2.5份，十二烷基磺酸钠0.5-1份；纤维素0.5-1份；其中，所述钢纤维为镀铜型钢纤维，所述钢纤维的抗拉强度不低于2500MPa；所述PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，所述PVA纤维的模量不低于40GPa。

在本申请实施例中，所述隔离层为沥青油纸、钢板、泡沫板、砂垫层中的任一种。

本申请还提出一种桥梁，包括如上述任一项所述的桥梁整平层；

所述桥梁包括至少两个梁板组，每个梁板组包括至少一个梁板，每个梁板组内的梁板沿所述桥梁的宽度方向排列，各所述梁板组沿所述桥梁的长度方向间隔设置；

所述混杂纤维混凝土层设于各所述梁板组的顶面，所述混杂纤维混凝土层在所述桥梁的宽度和长度方向上覆盖各所述梁板组，在所述桥梁的竖直方向上，所述混杂纤维混凝土层的底面与各所述梁板的顶面嵌入有剪力钢筋；

各所述高延性水泥基复合材料层分别设于所述桥梁中相邻两梁板组的间隔位置处。

在本申请实施例中，在所述桥梁的宽度方向上，任一所述高延性水泥基复合材料层的宽度与所述混杂纤维混凝土层的宽度相同。

在本申请实施例中，所述剪力钢筋为勾型剪力钢筋或门型剪力钢筋。

在本申请实施例中，在所述桥梁的长度方向上，任意相邻的两个梁板之间设有多个第二连接钢筋，所述第二连接钢筋的两端分别嵌入至相邻的两个梁板内。

本申请还提出一种桥梁整平层的建造方法，包括如下步骤：

对桥梁的梁板顶面进行预处理，所述预处理包括：清扫浮土或松散物，以及清扫后洒水润湿；

向所述桥梁的梁板上安装整平轨道；

在所述梁板上安装整平层模板，并在预设位置放置预留槽口模板，并预埋第一连接钢筋；

基于预制的混杂纤维混凝土，向所述整平层模板内上浇注混杂纤维混凝土；

对所述混杂纤维混凝土摊铺并整平；

待所述混杂纤维混凝土终凝后，拆除所述预留槽口模板，并向所述预设位置浇筑预制的高延性水泥基复合材料；

对所述高延性水泥基复合材料摊铺并整平；

向所述整平层进行洒水，并覆盖土工布或塑料薄膜进行养护；

养护结束后拆除所述整平层模板。

本申请所提出的桥梁整平层，设置了混杂纤维混凝土层，与传统的素混凝土层相比，混杂纤维混凝土层中的纤维均匀的分布在混杂纤维混凝土层中，故而，混杂纤维混凝土层具有较好的均质性，因此，可以取消传统整平层中的钢筋网片，进而可以避免若使用钢筋网片时，其在安装过程中下沉、绑扎质量不合格、保护层厚度不足等施工质量问题的出现；而且，取消整平层的钢筋网片，与现有技术相比整平层自重减轻，造价也更低；另外，本申请中的整平层还在混杂纤维混凝土层中嵌入了高延性水泥基复合材料层，而且高延性水泥基复合材料层的位置是与桥梁中相邻两梁板的间隔位置对应的，即与桥梁的负弯矩区对应，高延性水泥基复合材料层具有较高的延展性，能够将裂纹分解成对桥梁耐久和强度均没有影响的微裂纹，从而避免出现崩裂。故而，与传统的整平层相比，本申请中的整平层具有低收缩率和高抗裂的特性，能够降低整平层收缩开裂的出现，提高使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中的桥梁整平层的结构示意图；

图2为本申请另一实施例中的桥梁整平层的结构示意图；

图3为本申请一实施例中的混杂纤维混凝土制备方法的步骤图；

图4为本申请一实施例中的高延性水泥基复合材料制备方法的步骤图；

图5为本申请一实施例中的混杂纤维混凝土制得混杂纤维混凝土板的弯拉荷载与切口张开位移实测曲线图；

图6为本申请一实施例中的高延性水泥基复合材料制得的高延性水泥基复合材料板的轴拉应力应变曲线图；

图7为本申请一实施例中的桥梁的俯视图。

附图标记：100-梁板，110-第二连接钢筋，200-混杂纤维混凝土层，210-剪力钢筋，220-第一连接钢筋，300-高延性水泥基复合材料层，400-隔离层，500-支座。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1、图2所示，本申请实施例提出一种桥梁整平层，该整平层包括：混杂纤维混凝土层200和至少一个高延性水泥基复合材料层300；

各所述高延性水泥基复合材料层300均嵌入至所述混杂纤维混凝土层200中，各所述高延性水泥基复合材料层300的厚度均小于所述混杂纤维混凝土层200的厚度，各所述高延性水泥基复合材料层300的顶面与所述混杂纤维混凝土层200的顶面齐平，任一所述高延性水泥基复合材料层300与所述混杂纤维混凝土层之间200均设有隔离层；

在水平方向，任一所述高延性水泥基复合材料层300与所述混杂纤维混凝土层200的分界面设有第一连接钢筋220；

所述整平层用于设于桥梁的梁板上，所述混杂纤维混凝土层的底部用于与所述桥梁的梁板连接，且在竖直方向，各所述高延性水泥基复合材料层用于设于所述桥梁相邻两梁板的间隔位置处，且在所述桥梁的长度方向上，所述高延性水泥基复合材料层的长度大于与其对应的两个梁板之间的间隔宽度。

在本申请实施例中，该整平层用于安装在桥梁的梁板上，如图1、图2所示，在本申请实施例中，该桥梁包括两个梁板，两个梁板沿桥梁的长度方向间隔设置，以两个梁板的桥梁为例，混杂纤维混凝土层200设于两个梁板的顶面，混杂纤维混凝土层200在桥梁的宽度和长度方向上覆盖两个梁板。

继续参照图1、图2，在本申请实施例中，混杂纤维混凝层的顶面并非是完全平整的，其顶面在两梁板100的间隔位置处还设置有凹槽。在本申请实施例中，在桥梁长度方向中仅仅设有两个梁板100，两个梁板100之间设有一个间隔，混杂纤维混凝土层200的顶面上设有一个凹槽，该凹槽在桥梁的长度方向上的长度大于两个梁板100之间的间隔。

继续参照图1、图2，凹槽的底部设有隔离层400，隔离层400的上方设有高延性水泥基复合材料层300。其中，隔离层400比如为沥青油纸、钢板、泡沫板、砂垫层等，以保证高延性水泥基复合材料层300与混杂纤维混凝土层200之间不粘结。隔离层400的大小形状与凹槽底部的大小形状保持一致即可。

高延性水泥基复合材料层300设于隔离层400的上方，高延性水泥基复合材料层300将隔离层400上方凹槽全部填满，因此，在桥梁的长度方向上，该高延性水泥基复合材料层300的长度大于该两梁板之间的间隔宽度。另外，在桥梁的宽度方向上，该高延性水泥基复合材料层300的宽度可以与混杂纤维混凝土层200的宽度相同，或者小于该混杂纤维混凝土层的宽度。

如图1、图2所示，在水平方向上，高延性水泥基复合材料层300与所述混杂纤维混凝土层200的分界面设有第一连接钢筋220。在本申请实施例中，高延性水泥基复合材料层300在浇筑的过程中，可以预留凹槽空间，并且凹槽在桥梁长度及宽度方向的内侧壁上预设第一连接钢筋220，即第一连接钢筋220一部分已经浇筑在混杂纤维混凝土层200，另一部向凹槽内伸出，从而在凹槽内浇筑形成高延性水泥基复合材料层300时，伸出的第一连接钢筋220即可直接嵌入在高延性水泥基复合材料层300内。

需要说明的是，在本申请实施例中，由于在桥梁长度方向仅仅设置了两个梁板100，两个梁板100之间仅有一个间隔，故而，混杂纤维混凝土层200的顶面也仅仅在该一个间隔位置处设置了一个凹槽，高延性水泥基复合材料层300也仅仅设置一个即可。若在其他实施例中，在桥梁长度方向的梁板100的数量有多个，相邻梁板100之间的间隔也有多个，那么混杂纤维混凝土层200的顶面上的凹槽随之也有多个，隔离层400和高延性水泥基复合材料层300则也有多个。即，凹槽、隔离层400、高延性水泥基复合材料层300的数量均与相邻两个梁板100所形成的间隔数量保持一致。

本申请所提出的桥梁整平层，设置了混杂纤维混凝土层200，与传统的素混凝土层相比，混杂纤维混凝土层200中的纤维均匀的分布在混杂纤维混凝土层200中，故而，混杂纤维混凝土层200具有较好的均质性，因此，可以取消传统整平层中的钢筋网片，进而可以避免在使用钢筋网片时，其在安装过程中下沉、绑扎质量不合格、保护层厚度不足等施工质量问题的出现；而且，取消整平层的钢筋网片，与现有技术相比整平层自重减轻，造价也更低；另外，本申请中的整平层还在混杂纤维混凝土层200中嵌入了高延性水泥基复合材料层300，而且高延性水泥基复合材料层300的位置是与桥梁中相邻两梁板100的间隔位置对应的，即与桥梁的负弯矩区对应，当桥梁负弯矩产生裂纹时，高延性水泥基复合材料层300具有较高的延展性，能够将裂纹分解成对桥梁耐久和强度均没有影响的微裂纹，从而避免持续开裂而导致出现崩裂，与传统的整平层相比，本申请中的整平层具有低收缩率和高抗裂的特性，能够降低整平层收缩开裂的出现，提高使用寿命。

继续参照图1、图2，在本申请实施例中，对于任一个凹槽内的隔离层400和高延性水泥基复合材料层300而言，二者的长、宽均与凹槽的长、宽保持一致，二者的厚度相加与凹槽的深度保持一致。比如，可以将混杂纤维混凝土层200的厚度设置在6-12cm，高延性水泥基复合材料层300的厚度设置在2-5cm，高延性水泥基复合材料层300的在桥梁长度方向的长度一般不低于3m，从而根据高延性水泥基复合材料层300的厚度、高延性水泥基复合材料层300的在桥梁长度方向的长度，以及隔离层400的厚度，即可设定凹槽的宽和高。

在本申请实施例中，混杂纤维混凝土层200是由混杂纤维混凝土浇筑而成。其中，混杂纤维混凝土包括如下重量份数的各组分：水泥350-480份，水130-170份，细集料680-720份，5-10mm粗集料420-480份，10-20mm粗集料630-720份，膨胀剂35-48份，减水剂2.8-7.2份，钢纤维60-75份，PVA纤维1.25-6.25份。其中，钢纤维可以为冷拉切断端钩型，抗拉强度不低于1000MPa；聚合物纤维可以为PVA纤维，抗拉强度不低于1600MPa，模量不低于40GPa。

如图3所示，在本申请实施例中，可以通过如下步骤进行制备混杂纤维混凝土：

步骤S100：按照如下重量份数获取各组分：水泥350-480份，水130-170份，细集料680-720份，5-10mm粗集料420-480份，10-20mm粗集料630-720份，膨胀剂35-48份，减水剂2.8-7.2份，钢纤维60-75份，聚合物纤维1.25-6.25份；其中，所述钢纤维为冷拉切断端钩型的钢纤维，且其抗拉强度不低于1000MPa；所述PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，所述PVA纤维的模量不低于40GPa。

步骤S110：将所获取的水泥、细集料、5-10mm粗集料、10-20mm粗集料、钢纤维、PVA纤维混合，并搅拌均匀，得到混合均匀的第一干料。

在步骤S110中，将步骤S100中所获取的各个组分中除了水和减水剂之外的其他组分进行混合，并充分搅拌，搅拌时间一般不低于30秒，混合均匀后得到第一干料。

步骤S120：向混合均匀的第一干料中加入所获取的水和减水剂，并搅拌均匀，得到所述混杂纤维混凝土。

在步骤S120中，向第一干料中加入水和减水剂后，也需要充分搅拌，搅拌时间一般不低于120s，搅拌均匀后即可得到可以直接用于浇筑的混杂纤维混凝土。

采用上述各组分形成的混杂纤维混凝土，其浇注现场坍落度不低于150mm，浇筑得到的混杂纤维混凝土板的28天抗弯拉强度不低于9MPa，28天抗压强度不低于50MPa,弯曲韧性指数I10不低于12，残余弯拉强度满足跨中0.5mm位移时的弯拉强度与峰值弯拉强度比值大于0.4，且跨中2.5mm位移时的弯拉强度与跨中0.5mm位移时的弯拉强度比值大于0.5，早龄期抗裂试验单位面积的总开裂面积小于220mm²/m²，180天干燥收缩率小于250μm/m。

利用上述组分的混杂纤维混凝土浇筑得到的混杂纤维混凝土板，与利用传统素混凝土浇筑得到混凝土板的性能指标对比，如下表1所示：

表1

注：“/”表示不存在。

从上述表1可以看出，本申请实施例中的混杂纤维混凝土浇筑得到混杂纤维混凝土板的28天抗压强度、28天弯拉强度、弯曲韧性指数I10、残余弯拉强度比，均比由传统混凝土浇筑的到混凝土板好。故而，由混杂纤维混凝土浇筑得到混杂纤维混凝土层200的单位面积总开裂面积，远小于由传统混凝土浇筑的到整平层的单位面积的总开裂面积。而且，由混杂纤维混凝土浇筑得到混杂纤维混凝土板的干燥收缩率，也小于由传统混凝土浇筑的到混凝土板的干燥收缩率，即由混杂纤维混凝土浇筑得到混杂纤维混凝土层200相较于传统混凝土浇筑的到整平层，更不容易开裂。而且，混杂纤维混凝土中已经掺杂了钢纤维，故而制得的混杂纤维混凝土层200中的钢纤维，相较于传统整平层中的钢筋网片具有较高均质性，因此，可以取消传统整平层中的钢筋网片。

在本申请实施例中，高延性水泥基复合材料层300由高延性水泥基复合材料浇筑得到，其中，高延性水泥基复合材料包括如下重量份数的各组分：水泥500-600份，粉煤灰300-320份，石英砂700-720份，水390-410份，钢纤维23-75份，PVA纤维18-25份，聚羧酸减水剂粉剂0.5-1份，柠檬酸钠1.5-2.5份，十二烷基磺酸钠0.5-1份；纤维素0.5-1份。其中，钢纤维可以为镀铜型钢纤维，抗拉强度不低于2500MPa；PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，模量不低于40GPa。

如图4所示，在本申请实施例中，可以通过如下步骤进行制备高延性水泥基复合材料：

步骤S200：按照如下重量份数获取各组分：水泥500-600份，粉煤灰300-320份，石英砂700-720份，水390-410份，钢纤维23-75份，PVA纤维18-25份，聚羧酸减水剂粉剂0.5-1份，柠檬酸钠1.5-2.5份，十二烷基磺酸钠0.5-1份；纤维素0.5-1份；其中，所述钢纤维为镀铜型钢纤维，所述钢纤维的抗拉强度不低于2500MPa；所述PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，所述PVA纤维的模量不低于40GPa。

步骤S210：将所获取的水泥、粉煤灰、石英砂、钢纤维、PVA纤维、柠檬酸钠、十二烷基磺酸钠、纤维素混合，并搅拌均匀，得到混合均匀的第二干料。

在步骤S210中，将步骤S200中所获取的各个组分中除了水和聚羧酸减水剂粉剂之外的其他组分进行混合，并充分搅拌，搅拌时间不低于60秒，混合均匀得到第二干料。

步骤S220：向混合均匀的第二干料中加入所获取的水和聚羧酸减水剂粉剂，并搅拌均匀得到所述高延性水泥基复合材料。

在步骤S120中，向第二干料中加入水和聚羧酸减水剂粉剂后，也需要充分搅拌，一般可以先搅拌不低于180秒，能够使得浆体流动均匀，然后继续再搅拌不低于180秒后，即可得到可以直接用于浇筑的高延性水泥基复合材料。

采用上述各组分形成的高延性水泥基复合材料层300的28天抗拉强度不低于10MPa，28天抗压强度不低于50MPa，极限拉伸应变率不低于2%。

利用上述组分的高延性水泥基复合材料浇筑得到的高延性水泥基复合材料板，与利用传统高延性水泥基复合材料浇筑得到的混凝土板性能指标对比，如下表2所示：

表2

注：表2中的纤维倾角是指纤维取向与裂纹面主拉应力方向的夹角，“/”表示不存在。

基于上表2可知，本申请实施例中的高延性复合材料中加入了钢纤维，而且，PVA纤维倾角在0-40°的占比相对于传统的高延性复合材料更多，纤维分散系数更高，浇筑得到的混凝土板的抗压强度、弯拉强度、单轴拉伸强度较传统的高延性复合材料浇筑得到的混凝土板更高，临界位移、极限拉伸应变率较传统的高延性复合材料浇筑得到的混凝土板更大。

接下来，利用传统素混凝土和钢筋网片制得整平层，并基于传统整平层制得桥梁模型，再利用本申请所提出的混杂纤维混凝土浇筑整平层，及负弯矩区钢筋网片制得桥梁模型，再利用本申请所提出的利用混杂纤维混凝土层200和高延性水泥基复合材料层300结构的整平层制得桥梁模型，三个桥梁模型的性能指标如下表3所示：

表3

需要说明的是，上述实验并非是制得全尺寸桥梁，而是缩尺寸桥梁模型，其中三个实验的梁板100尺寸均为：长1.5m，宽0.5m，铺装整平层厚度10cm，梁板100厚度20cm。另外，表3中的疲劳实验应力水平为0.7。

结合上述表3可以看出，由本申请所提出混杂纤维混凝土层200和高延性水泥基复合材料层300制得的桥梁，取消了传统桥梁中的全桥钢筋网片，从而可以避免钢筋网片在安装过程中下沉、绑扎质量不合格、保护层厚度不足等施工质量问题的出现；而且，取消了钢筋网片，与现有技术相比整平层自重减轻，造价更低；另外，本申请中的桥梁利用混杂纤维混凝土层200和高延性水泥基复合材料层300，代替传统的整平层，相比之下具有低收缩率和高抗裂的特性，能够降低整平层收缩开裂的出现，提高使用寿命。

在本申请实施例中，结合具体实施例对本申请的桥梁整平层进行阐述，其中，以铺装厚度为10cm为例，即混杂纤维混凝土层200的厚度为10cm，混杂纤维混凝土和高延性水泥基复合材料所用纤维材料参数如表下4所示：

表4

含粗集料的混杂纤维混凝土配合比如表5所示（其中细集料为河砂，粗集料为碎石，聚合物纤维为PVA纤维）：

表5

由混杂纤维混凝土浇筑的混凝土板的实测力学性能指标值如表6所示，残余弯拉强度如图5所示。

表6

高延性水泥基复合材料各组分的配合比如表7所示：

表7

由高延性水泥基复合材料浇筑得到混凝土板的实测力学性能指标值如表8所示，极限拉伸应变率如图6所示。

表8

本申请所提出的桥梁整平层，设置了混杂纤维混凝土层200，与传统的素混凝土层相比，混杂纤维混凝土层200中的纤维均匀的分布在混杂纤维混凝土层200中，故而，混杂纤维混凝土层200具有较好的均质性，因此，可以取消传统整平层中的钢筋网片，进而可以避免在使用钢筋网片时，其在安装过程中下沉、绑扎质量不合格、保护层厚度不足等施工质量问题的出现；而且，取消整平层的钢筋网片，与现有技术相比整平层自重减轻，造价也更低；另外，本申请中的整平层还在混杂纤维混凝土层200中嵌入了高延性水泥基复合材料层300，而且高延性水泥基复合材料层300的位置是与桥梁中相邻两梁板的间隔位置对应的，即与桥梁的负弯矩区对应，当负弯矩区出现裂纹时，高延性水泥基复合材料层300具有较高的延展性，能够将裂纹分解成对桥梁耐久和强度均没有影响的微裂纹，从而避免持续开裂而出现崩裂，与传统的整平层相比，本申请中的整平层具有低收缩率和高抗裂的特性，能够降低整平层收缩开裂的出现，提高使用寿命。

如图1、图2、图7所示，本申请还提出一种桥梁，包括上述任一实施例中所述的桥梁整平层；

所述桥梁包括至少两个梁板组，每个梁板组包括至少一个梁板100，每个梁板组内的梁板100沿所述桥梁的宽度方向排列，各所述梁板组沿所述桥梁的长度方向间隔设置；

所述混杂纤维混凝土层200设于各所述梁板组的顶面，所述混杂纤维混凝土层200在所述桥梁的宽度和长度方向上覆盖各所述梁板组，在所述桥梁的竖直方向上，所述混杂纤维混凝土层200的底面与各所述梁板100的顶面嵌入有剪力钢筋210；

各所述高延性水泥基复合材料层300分别设于所述桥梁中相邻两梁板组的间隔位置处。

其中，如图7所示，在本申请实施例中，在桥梁的长度方向上设置有三个梁板组，每个梁板组均设有三个梁板100，每个梁板组内的三个梁板100在桥梁的宽度方向上间隔设置，相邻的梁板100之间可以通过接缝连接。需要说明的是，本申请对于每个梁板组内设有几个梁板100不做限制，比如，对于宽度较窄的桥梁，每个梁板组内可以仅仅包括一个梁板100，但是对于宽度较宽的桥梁，每个梁板组内也可以包括超过三个的梁板100。另外，梁板组的数量由桥梁的长度决定，桥梁较长时，梁板组数量较大，桥梁较短时，梁板组的数量较少。

另外，梁板100可以采用T梁、箱梁、空心板等常用的标准梁板。

继续参照图7所示，混杂纤维混凝土层200覆盖于各个梁板组的上方，混杂纤维混凝土层200的长度与桥梁的长度相同，宽度与桥梁的宽度相同，从而混杂纤维混凝土层200在长度和宽度方向上都能够覆盖各个梁板100。高延性水泥基复合材料层300设置在相邻两个梁板组的间隔位置处，从混杂纤维混凝土层200的顶面向内嵌入至混杂纤维混凝土层200内，高延性水泥基复合材料层300在桥梁宽度方向的长度，与桥梁的宽度以及混杂纤维混凝土层200的宽度相同，在桥梁长度方向的长度，大于相邻两个梁板组之间的间隔。另外，高延性水泥基复合材料层300的数量取决于梁板组的数量。

如图1、图2所示，在本申请实施例中，在桥梁的长度方向上，以设置两个梁板组，每个梁板组仅包括一个梁板为例，如图2所示，在桥梁的长度方向上设置有两个梁板，梁板100安装于支座500上，梁板100和支座500的制作方法，以及梁板100安装在支座500上的方法，均可以采用现有技术中相应类型的梁板100、支座500的制作及安装方法。

继续参照图1、图2，梁板100的顶面上设置有混杂纤维混凝土层200，该混杂纤维混凝土层200在桥梁的长度和宽度方向均覆盖各个梁板100。需要说明的是，在相邻两个梁板100的间隔位置处，也覆盖有该混杂纤维混凝土层200。

继续参照图1、图2，在本申请实施例中，在所述桥梁的竖直方向上，所述混杂纤维混凝土层200的底面与各所述梁板100的顶面嵌入有剪力钢筋210。其中，在制作梁板100时可以在其顶面预留剪力钢筋210，即剪力钢筋210的一端在制作梁板100时已经嵌入至梁板100内，另一端则从梁板100的顶面伸出，从而在梁板100的顶面浇筑形成混杂纤维混凝土层200时，从梁板100顶面伸出的剪力钢筋210则可以直接嵌入至混杂纤维混凝土层200内。在桥梁的竖直方向上，在混杂纤维混凝土层200与梁板100之间设置多个剪力钢筋210，能够保证混杂纤维混凝土层200与各个梁板100之间具有较高的连接强度。

另外，如图1所示，剪力钢筋210可以为勾型剪力钢筋210，在其他实施例，如图2所示，也可以是门型剪力钢筋210。

如图1、图2所示，在本申请实施例中，在所述桥梁的长度方向上，任意相邻的两个梁板100之间设有多个第二连接钢筋110，所述第二连接钢筋110的两端分别嵌入至相邻的两个梁板100内。如图1、图2所示，第二连接钢筋110设置在相邻两个梁板100的间隔位置处，即设置在梁板负弯矩区，第二连接钢筋110的两端分别嵌入至相邻两个梁板100内，从而能够起到牵引作用，避免相邻两个梁板100向两侧倾斜。

由于本桥梁结构采用了上述任一实施例所述的桥梁整平层，因此，至少具有上述各实施例中的桥梁整平层所具有的全部有益效果，在此不一一赘述。

本申请还提出一种，桥梁整平层的建造方法，包括如下步骤：

步骤S311：对桥梁的梁板顶面进行预处理，所述预处理包括：清扫浮土或松散物，以及清扫后洒水润湿。

步骤S312：向所述桥梁的梁板上安装整平轨道。

步骤S313：在所述梁板上安装整平层模板，并在预设位置放置预留槽口模板，并预埋第一连接钢筋。其中，对于后浇护栏的桥梁而言，需要安装整平轨道及模板，而对于已经施作完成标高带的桥梁，则无需安装整平层模板。

步骤S314：基于预制的混杂纤维混凝土，向所述整平层模板内上浇注混杂纤维混凝土。其中预制的混杂纤维混凝土可以采用步骤S100-S120的方法制得。

步骤S315：对所述混杂纤维混凝土摊铺并整平。

步骤S316：待所述混杂纤维混凝土终凝后，拆除所述预留槽口模板，并向所述预设位置浇筑预制的高延性水泥基复合材料。其中，预制的高延性水泥基复合材料可以基于步骤S200-S220的方法制得。

步骤S317：对所述高延性水泥基复合材料摊铺并整平。

步骤S318：向所述整平层进行洒水，并覆盖土工布或塑料薄膜进行养护。

步骤S319：养护结束后拆除所述整平层模板。

另外，需要说明的是，在上述建造整平层的过程中，在浇筑混杂纤维混凝土层200和高延性水泥基复合材料层300时，可以分别预留多块混杂纤维混凝土试块与多块高延性水泥基复合材料试块（一般均不少于9块），并于桥梁现场进行同条件养护。在桥梁拆模后，可以取同条件养护的混杂纤维混凝土试块与高延性水泥基复合材料试块，进行测试7天、14天、28天的抗压强度与抗弯拉强度，若各个试块的强度达到设计强度的80%或以上，方可在拆模后的桥梁上行车。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种桥梁整平层，其特征在于，所述整平层包括：混杂纤维混凝土层和至少一个高延性水泥基复合材料层；

各所述高延性水泥基复合材料层均嵌入至所述混杂纤维混凝土层中，各所述高延性水泥基复合材料层的厚度均小于所述混杂纤维混凝土层的厚度，各所述高延性水泥基复合材料层的顶面与所述混杂纤维混凝土层的顶面齐平，任一所述高延性水泥基复合材料层与所述混杂纤维混凝土层之间均设有隔离层；

在水平方向，任一所述高延性水泥基复合材料层与所述混杂纤维混凝土层的分界面设有第一连接钢筋；

所述整平层用于设于桥梁的梁板上，所述混杂纤维混凝土层的底部用于与所述桥梁的梁板连接，且在竖直方向，各所述高延性水泥基复合材料层用于设于所述桥梁相邻两梁板的间隔位置处，且在所述桥梁的长度方向上，所述高延性水泥基复合材料层的长度大于与其对应的两个梁板之间的间隔宽度。

2.如权利要求1所述的桥梁整平层，其特征在于，所述混杂纤维混凝土层的厚度为6-12cm，各所述高延性水泥基复合材料层的厚度相同，各所述高延性水泥基复合材料层的厚度为2-5cm。

3.如权利要求1所述的桥梁整平层，其特征在于，所述混杂纤维混凝土层由混杂纤维混凝土浇筑得到，所述混杂纤维混凝土包括如下重量份数的各组分：水泥350-480份，水130-170份，细集料680-720份，5-10mm粗集料420-480份，10-20mm粗集料630-720份，膨胀剂35-48份，减水剂2.8-7.2份，钢纤维60-75份，聚合物PVA纤维1.25-6.25份；其中，所述钢纤维为冷拉切断端钩型的钢纤维，且其抗拉强度不低于1000MPa；所述PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，所述PVA纤维的模量不低于40GPa。

4.如权利要求1所述的桥梁整平层，其特征在于，所述高延性水泥基复合材料层由高延性水泥基复合材料浇筑得到，所述高延性水泥基复合材料包括如下重量份数的各组分：水泥500-600份，粉煤灰300-320份，石英砂700-720份，水390-410份，钢纤维23-75份，PVA纤维18-25份，聚羧酸减水剂粉剂0.5-1份，柠檬酸钠1.5-2.5份，十二烷基磺酸钠0.5-1份；纤维素0.5-1份；其中，所述钢纤维为镀铜型钢纤维，所述钢纤维的抗拉强度不低于2500MPa；所述PVA纤维的抗拉强度不低于1600MPa，所述PVA纤维的模量不低于40GPa。

5.如权利要求1所述的桥梁整平层，其特征在于，所述隔离层为沥青油纸、钢板、泡沫板、砂垫层中的任一种。

6.一种桥梁，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的桥梁整平层；

所述桥梁包括至少两个梁板组，每个梁板组包括至少一个梁板，每个梁板组内的梁板沿所述桥梁的宽度方向排列，各所述梁板组沿所述桥梁的长度方向间隔设置；

所述混杂纤维混凝土层设于各所述梁板组的顶面，所述混杂纤维混凝土层在所述桥梁的宽度和长度方向上覆盖各所述梁板组，在所述桥梁的竖直方向上，所述混杂纤维混凝土层的底面与各所述梁板的顶面嵌入有剪力钢筋；

各所述高延性水泥基复合材料层分别设于所述桥梁中相邻两梁板组的间隔位置处。

7.如权利要求6所述桥梁，其特征在于，在所述桥梁的宽度方向上，任一所述高延性水泥基复合材料层的宽度与所述混杂纤维混凝土层的宽度相同。

8.如权利要求6所述桥梁，其特征在于，所述剪力钢筋为勾型剪力钢筋或门型剪力钢筋。

9.如权利要求6所述的桥梁，其特征在于，在所述桥梁的长度方向上，任意相邻的两个梁板之间设有多个第二连接钢筋，所述第二连接钢筋的两端分别嵌入至相邻的两个梁板内。

10.一种如权利要求1-5任一项所述的桥梁整平层的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：

对桥梁的梁板顶面进行预处理，所述预处理包括：清扫浮土或松散物，以及清扫后洒水润湿；

向所述桥梁的梁板上安装整平轨道；

在所述梁板上安装整平层模板，并在预设位置放置预留槽口模板，并预埋第一连接钢筋；

基于预制的混杂纤维混凝土，向所述整平层模板内上浇注混杂纤维混凝土；

对所述混杂纤维混凝土摊铺并整平；

待所述混杂纤维混凝土终凝后，拆除所述预留槽口模板，并向所述预设位置浇筑预制的高延性水泥基复合材料；

对所述高延性水泥基复合材料摊铺并整平；

向所述整平层进行洒水，并覆盖土工布或塑料薄膜进行养护；

养护结束后拆除所述整平层模板。