一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构

1.本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及到一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构。


背景技术：

2.随着中国社会经济的快速发展，交通量不断增大、荷载等级不断提高，早期修建的公路混凝土桥梁受到社会经济水平、技术水平和建设思想等多方面的制约，车道数偏少、荷载标准偏低、结构强韧性弱、工程建设能耗大，造成公路网络交通拥挤、服务水平下降等问题，成为影响公路网运输畅通的“瓶颈”。因此，在路网建设日趋完善的同时，解决路网运行瓶颈的公路改扩建将是未来一段时期内中国公路建设的重要任务之一。
3.桥梁拼宽区别于新建桥梁，不仅要考虑拓宽桥位的地质、地形、水文、气象、交通等情况，还要重点关注拟拓宽桥梁的上下部结构形式、技术标准、荷载等级、拓宽布置、新旧桥梁连接等核心技术问题。大量桥梁拼宽工程实践表明，新旧桥的连接部位出现开裂、变形不协调等病害，是影响拓宽改造后桥梁安全使用的高发问题。如常用的修建复桥加宽法，需要新增基础及下部结构，造价高，建设周期长，限制了桥下交通，后期的地基不均匀沉降会导致新旧桥接缝处开裂，影响拓宽结构的安全运营；又如增设钢悬臂梁对混凝土梁旧桥加宽，此法不需要新增下部结构，直接增设钢悬臂，上铺正交异性钢桥面板，通过张拉体外预应力筋连接既有混凝土梁结构和拓宽部分，增设正交异性钢桥面板时还需要对原有箱梁开槽用以安装钢横梁，对既有混凝土梁结构产生较大的破坏，同时施工周期长，施工成本较高。
4.因此，缺少一种结构形式简单、合理，造价低，施工方便，同时确保既有混凝土结构与拓宽结构的协同受力与变形实现一体化拓宽的技术。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，该结构构造简单、受力明确、施工方便且周期短、对交通影响较小。拓宽后的结构整体性好、经济、美观，可解决现有拓宽方法存在的造价高、施工繁琐、拓宽部分与原结构衔接不稳定，整体性较差等问题。
6.解决上述技术问题采用的技术方案是：一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构,其特征在于形成该结构包括以下步骤：
7.s1、首先对原混凝土梁翼板凿除处理，在翼板露出的设计部位进行植筋，并在原混凝土梁腹板和下翼板对应连接锚栓的设计位置处钻孔；
8.s2、铺设钢筋，与原混凝土梁露出的横向钢筋焊接，形成钢筋网，随后立设侧模及底模；
9.s3、浇筑超高性能水泥基复合材料层，并覆盖养生；
10.s4、安装钢护栏。
11.本发明的原混凝土梁腹板顺桥向通过锚栓设置有若干组钢托梁，钢托梁顶部设置
有至少1组栓钉，每组相邻栓钉之间的间距为150mm。
12.本发明的钢托梁为变高度焊接工字梁，其高度为250～500mm。
13.本发明的钢托梁的翼板厚度为14mm，宽度为350mm，腹板厚12mm。
14.本发明的钢托梁在顺桥向间距为2～3m。
15.本发明的钢托梁与原混凝土梁腹板及上翼板之间设置有连接板，锚栓通过连接板将钢托梁固定于原混凝土梁上。
16.本发明的步骤s1中原混凝土梁翼板横桥向500～1500mm范围内需要凿除处理露出原横向钢筋。
17.本发明的步骤s3中超高性能水泥基复合材料层厚度为60～260mm。
18.本发明的步骤s3中超高性能水泥基复合材料层由共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料浇筑而成；所述的1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
[0019][0020][0021]
其中，所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15～27m2/g；标准砂或者河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；共聚甲醛纤维规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0022]
本发明的步骤s3中超高性能水泥基复合材料层由混杂纤维超高性能水泥基复合材料浇筑而成；所述的1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：
[0023]
[0024]
其中，所述的共聚甲醛纤维长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13％～15％；钢纤维表面镀铜，长度为13mm、直径为0.2mm；硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；标准砂或者河砂最大粒径均小于0.8mm。
[0025]
本发明相比于现有技术具有以下优点：
[0026]
1、本发明结构简单、设计合理。通过锚栓连接原混凝土梁结构与钢托梁，并在原混凝土梁结构与钢托梁上现浇超高性能水泥基复合材料层，充分利用原混凝土梁结构，无需增设桥墩即可达到桥梁拓宽的目的。
[0027]
2、本发明的拓宽结构受力明确、施工便捷，钢托梁为变高度焊接工字梁，可在工厂预制生产，质量可靠的同时可实现装配式施工，大大缩短施工周期。
[0028]
3、本发明采用了超高性能水泥基复合材料层与变高度焊接工字梁协同使用。超高性能水泥基复合材料层中的混杂纤维包括新型合成纤维-共聚甲醛纤维、钢纤维。超高性能水泥基复合材料层制备时，共聚甲醛纤维分散均匀、不易结团，具备低引气性，搭配设计比例的钢纤维使得材料流动性更好、密实度更高，扩展度超过495mm，可满足复杂区域的浇筑要求；力学指标方面，抗压性能可达到105mpa以上、极限抗弯强度可超过13mpa，共聚甲醛纤维和钢纤维的协同使用，能约束裂缝的发展，材料具备较强的持荷能力和韧性，可大大提高桥梁结构的耐久性。
[0029]
4、本发明通过变高度焊接工字梁和超高性能水泥基复合材料层的协同使用，可实现拓宽结构的高强、高韧、高耐久性，同时拓宽后结构连接可靠，整体性好。
附图说明
[0030]
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0031]
图2是图1的a-a剖视图。
[0032]
图3是图1的b-b剖视图。
[0033]
图4是图1的c-c剖视图。
[0034]
图5是图1的d-d剖视图。
[0035]
图6是实施例1的扩展度的照片。
[0036]
图7是实施例1龄期为14天的立方体抗压试件破坏形态照片。
[0037]
图8是实施例1龄期为28天的立方体抗压试件破坏形态照片。
[0038]
图9是实施例1龄期为14天试件抗弯试验后的照片。
[0039]
图10是实施例1龄期为28天试件抗弯试验后的照片。
[0040]
图11是实施例2龄期为28天的立方体抗压试件破坏形态照片。
[0041]
图12是本发明实施例4的扩展度的照片。
[0042]
图13是本发明实施例4龄期为14天的立方体抗压试件破坏形态的照片。
[0043]
图14是本发明实施例4龄期为28天的立方体抗压试件破坏形态的照片。
[0044]
图15是本发明实施例4龄期为14天试件抗弯试验后的照片。
[0045]
图16是本发明实施例5龄期为28天试件抗弯试验后的照片。
[0046]
图中：1、混凝土梁；2、钢托梁；3、钢护栏；4、钢筋网；5、植筋；6、锚栓；7、栓钉；8、超
高性能水泥基复合材料层；9、连接板。
具体实施方式
[0047]
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
[0048]
说明：文中uhpfrc均为超高性能水泥基复合材料。
[0049]
实施例1
[0050]
如图1～5所示，本发明涉及的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构,形成该结构包括以下步骤：
[0051]
s1、首先对原混凝土梁1翼板凿除处理，处理范围是1000～1500mm，原混凝土梁1翼板露出高度达到260mm时，停止翼板的全部凿除工序，此后仅对翼板表层60mm厚度内凿除处理，直到设计范围，在翼板露出的设计部位进行植筋5，植筋5平行桥面设置，起连接超高性能水泥基复合材料层8和原混凝土梁1的作用，植筋5在原混凝土梁1顺桥向上均布设置，设置组数根据需要拓宽的桥面顺桥方向长度范围确定，并在原混凝土梁1腹板和下翼板对应连接锚栓6的设计位置处钻孔。具体地，在钢托梁2与原混凝土梁1腹板及上翼板之间设置连接板9，连接板9尺寸为665mm
×
350mm
×
16mm，连接板9上加工通孔，锚栓6通过连接板9的通孔将钢托梁2固定于原混凝土梁1上，本实施例的锚栓6直径为16mm，呈两列分布，两列锚栓6间隔为100mm。实际工程中，锚栓6的规格和相邻锚栓6之间的距离要根据实际工况合理选择。根据需要拓宽的桥面顺桥方向长度合理布置若干组钢托梁2，本实施例中钢托梁2在顺桥向间距为2～3m，实际工程中该距离根据工况合理选择，进一步地，钢托梁2为变高度焊接工字梁，采用q355qc钢材，其高度为250～500mm，钢托梁2的翼板厚度为14mm，宽度为350mm，腹板厚12mm。钢托梁2顶部焊接有至少1组栓钉7，为了连接钢托梁2和超高性能水泥基复合材料层8，每组栓钉7设置于同一平面内，每组相邻栓钉7之间的间距为150mm。
[0052]
s2、铺设钢筋，与原混凝土梁1露出的横向钢筋焊接，形成钢筋网4，随后立设侧模及底模；
[0053]
s3、浇筑超高性能水泥基复合材料层8，超高性能水泥基复合材料层8厚度为60～260mm。超高性能水泥基复合材料层8现浇于钢托梁2和部分原混凝土梁1上，并覆盖养生；
[0054]
s4、安装钢护栏3，钢护栏3在拓宽部分边缘处。
[0055]
本实施例中，超高性能水泥基复合材料层8由共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料浇筑而成，以1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0056][0057]
上述质量配比中，水泥为p.o42.5硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，a与b两种组份配合使用；共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0058]
其制备方法如下：
[0059]
s1.按配合比对应称取各干粉料和共聚甲醛纤维，依次将水泥、河砂、硅灰、减水剂b组份、共聚甲醛纤维加入行星式搅拌机，干拌8～11分钟，至共聚甲醛纤维与干粉料混合均匀,制成干料；
[0060]
s2.依次将二分之一的减水剂a组份、水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟；
[0061]
s3.依次将剩余二分之一的减水剂a组份与水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟，搅拌均匀；
[0062]
s4.继续搅拌4～6分钟，拌合物混合均匀且流动性好时即可出料，停止搅拌。
[0063]
发明人采用本发明实施例1制备的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料进行了扩展度测试、抗压强度测试、抗弯强度测试，各种试验情况如下：
[0064]
1、坍落度与扩展度试验
[0065]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法，按照《混凝土坍落度的试验方法》(jis a1101-2005)，对拌合好的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料进行坍落度试验。试验后，观测所拌合的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料流动性良好，扩展度直径达到42.6cm，试验结果见图6。
[0066]
2、抗压强度试验
[0067]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法分别制备长
×
宽
×
高为100mm
×
100mm
×
100mm的立方体试件1组，其中1个试件养护14天，两个试件养护28天，长
×
宽
×
高为150mm
×
150mm
×
150mm的立方体试件1组，有三个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉养生。按照《混凝土强度检验评定标准》(gb50107-2010)的测试方法采用万能压力机测试试件的立方体抗压强度。
[0068]
试验结果表明：第1组龄期为14天的1个试件，平均立方体抗压强度为105.2mpa，换算成150mm标准试件的立方体抗压强度为100mpa，龄期为28天的2个试件，换算后的平均立方体抗压强度为95.8mpa，试验后试件的破坏形态如图7所示；第2组的平均立方体抗压强度为95.8mpa，试验后试件的破坏形态如图8所示；
[0069]
《混凝土结构设计规范》中混凝土最高强度等级c80对应的抗压强度为80mpa，本发
明试件的抗压强度远高于《混凝土结构设计规范》中最高强度等级的抗压强度，本发明采用超高纤维混凝土层8与钢托梁2相结合的拓宽工艺，使得拓宽桥面具有较高的抗压强度。
[0070]
3、抗弯试验
[0071]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共4个试件，其中1个试件养护14天，3个试件养护28天，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验，试验后照片如图9、10。
[0072]
试验结果表明，养护14天的试件抗弯强度为14.3mpa；养护28天试件的平均抗弯强度为13.4mpa。《钢纤维混凝土结构设计标准》中要求桥面铺装层的钢纤维混凝土的弯拉强度标准值不低于5.5mpa，上述试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，本发明采用超高纤维混凝土层8与钢托梁2相结合的拓宽工艺，使得拓宽桥面具有较高的弯拉强度。
[0073]
实施例2
[0074]
以1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0075][0076]
上述质量配比中，水泥为p.o42.5硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，a与b两种组份配合使用；共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0077]
其制备方法与实施例1相同。
[0078]
发明人采用本发明实施例2制备的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料进行了抗弯强度测试，试验情况如下：
[0079]
1、抗弯试验
[0080]
采用本发明实施例1的材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共3个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生28天。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验，试验后的照片如图11。
[0081]
试验结果表明，养护28天试件的平均抗弯强度为11.6mpa。本发明试件的抗弯强度
远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，本发明采用超高纤维混凝土层8与钢托梁2相结合的拓宽工艺，使得拓宽桥面具有较高的弯拉强度。
[0082]
实施例3
[0083]
以1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0084][0085]
上述质量配比中，水泥为p.o42.5硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；标准砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，a与b两种组份配合使用；共聚甲醛纤维的规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。
[0086]
其制备方法与实施例1相同。
[0087]
实施例4
[0088]
本实施例中，超高性能水泥基复合材料层8由混杂纤维超高性能水泥基复合材料浇筑而成，以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0089][0090]
上述质量配比中，所述水泥为p.o42.5的普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的河砂最大粒径小于0.8mm；所述减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为
0.2mm。
[0091]
其制备方法如下：
[0092]
s1、称取对应配合比的各干粉料和共聚甲醛纤维，依次将水泥、河砂、硅灰、减水剂b组份、共聚甲醛纤维加入dmpc对流行星式搅拌机内，干拌8～11分钟，拌合至共聚甲醛纤维与其余干拌料混合均匀；
[0093]
s2、依次将二分之一的减水剂a组份、水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟；
[0094]
s3、将剩余二分之一的减水剂a组份与水加入干料内进行搅拌，均速搅拌1～2分钟，搅拌均匀；
[0095]
s4、加入钢纤维继续搅拌4～6分钟，搅拌至拌合物混合均匀且流动性满足试验要求即可出料。
[0096]
发明人采用上述配方制备的混杂纤维超高性能水泥基复合材料进行坍落度与扩展度试验、抗压强度测试、抗弯强度测试，各种试验情况如下：
[0097]
1、坍落度与扩展度试验
[0098]
采用上述材料配比及其制备方法，按照《混凝土坍落度的试验方法》(jis a1101-2005)，对拌合好的混杂纤维超高性能水泥基复合材料进行坍落度试验。试验后，观测所拌合的混杂纤维超高性能水泥基复合材料流动性良好，扩展度直径达到49.5cm，试验结果见图12。
[0099]
2、抗压强度试验
[0100]
采用上述材料配比及其制备方法分别制备长
×
宽
×
高为100mm
×
100mm
×
100mm的立方体试件1组，共3个试件，其中1个试件养护14天，两个试件养护28天，长
×
宽
×
高为150mm
×
150mm
×
150mm的立方体试件1组，共3个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生。按照《混凝土强度检验评定标准》(gb50107-2010)的测试方法采用万能压力机测试试件的立方体抗压强度。
[0101]
试验结果表明：第1组龄期为14天的1个试件，平均立方体抗压强度为109.9mpa，换算成150mm标准试件的立方体抗压强度为104.4mpa，龄期为28天的2个试件，平均立方体抗压强度为114.7mpa，换算成150mm标准试件的立方体抗压强度为109.0mpa，试验后试件的破坏形态如图13所示；第2组的平均立方体抗压强度为98.4mpa，试验后试件的破坏形态如图14所示，两组试件计算得到平均立方体抗压强度相差较大，这说明混杂纤维超高性能水泥基复合材料有较大的尺寸效应。
[0102]
《混凝土结构设计规范》中混凝土最高强度等级c80对应的抗压强度为80mpa，本发明试件的抗压强度远高于《混凝土结构设计规范》中最高强度等级的抗压强度，本发明采用超高纤维混凝土层8与钢托梁2相结合的拓宽工艺，使得拓宽桥面具有较高的抗压强度。
[0103]
3、抗弯试验
[0104]
采用上述材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共1个试件，试件在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生14天。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验测试，试验试验后的照片如图15。
[0105]
试验结果表明，养护14天的试件抗弯强度为12.9mpa，《钢纤维混凝土结构设计标
准》中要求桥面铺装层的钢纤维混凝土的弯拉强度标准值不低于5.5mpa，本发明试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，因此，本发明采用超高纤维混凝土层8与钢托梁2相结合的拓宽工艺，使得拓宽桥面具有较高的弯拉强度。
[0106]
实施例5
[0107]
以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0108][0109]
上述质量配比中，所述水泥为p.o42.5的普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的河砂最大粒径均小于0.8mm；所述的减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0110]
其制备方法与实施例4相同。
[0111]
发明人采用本发明实施例5制备的混杂纤维超高性能水泥基复合材料，抗弯强度测试，各种试验情况如下：
[0112]
1、抗弯试验
[0113]
采用本发明实施例4的材料配比及其制备方法制备长
×
宽
×
厚为500mm
×
100mm
×
50mm的抗弯试件1组，共3个试件，所有试件均在室温条件下覆盖塑料薄膜和湿棉被养生28天。采用sans公司mts试验机测试试件的抗弯强度。试验前将应变片布置在试件底部测试段处，同时将xtdic(三维全场应变测量系统)放置在试件正前方计算位置处。按照设备的操作方法对试件进行抗弯试验测试，试验后的照片如图16。
[0114]
试验结果表明，养护28天试件的平均抗弯强度为13.9mpa，《钢纤维混凝土结构设计标准》中要求桥面铺装层的钢纤维混凝土的弯拉强度标准值不低于5.5mpa，本发明试件的抗弯强度远高于《钢纤维混凝土结构设计标准》要求，本发明采用超高纤维混凝土层8与钢托梁2相结合的拓宽工艺，使得拓宽桥面具有较高的弯拉强度。
[0115]
实施例6
[0116]
以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0117][0118][0119]
上述质量配比中，所述为p.o42.5的普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的标准砂最大粒径小于0.8mm；所述的减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
[0120]
其制备方法与实施例4相同。
[0121]
实施例7
[0122]
以1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料为例，在1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料成：
[0123][0124]
上述质量配比中，所述水泥为p.o42.5的普通硅酸盐水泥；所述硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；所述的标准砂最大粒径小于0.8mm；所述的减水剂a组份为3301c型高效减水剂；所述的减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；所述的共聚甲醛纤维，其规格长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％，钢纤维是表面镀铜的钢纤维，长度为13mm、直径为0.2mm。
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其制备方法与实施例4相同。

技术特征：
1.一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构,其特征在于该结构的形成包括以下步骤：s1、首先对原混凝土梁(1)翼板凿除处理，在翼板露出的设计部位进行植筋(5)，并在原混凝土梁(1)腹板和下翼板对应连接锚栓(6)的设计位置处钻孔；s2、铺设钢筋，与原混凝土梁(1)露出的横向钢筋焊接，形成钢筋网(4)，随后立设侧模及底模；s3、浇筑超高性能水泥基复合材料层(8)，并覆盖养生；s4、安装钢护栏(3)。2.根据权利要求1所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的原混凝土梁(1)腹板顺桥向通过锚栓(6)设置有若干组钢托梁(2)，钢托梁(2)顶部设置有至少1组栓钉(7)，每组相邻栓钉(7)之间的间距为150mm。3.根据权利要求2所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的钢托梁(2)为变高度焊接工字梁，其高度为250～500mm。4.根据权利要求2所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的钢托梁(2)的翼板厚度为14mm，宽度为350mm，腹板厚12mm。5.根据权利要求2所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的钢托梁(2)在顺桥向间距为2～3m。6.根据权利要求2所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的钢托梁(2)与原混凝土梁(1)腹板及上翼板之间设置有连接板(9)，锚栓(6)通过连接板(9)将钢托梁(2)固定于原混凝土梁(1)上。7.根据权利要求1所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的步骤s1中原混凝土梁(1)翼板横桥向500～1500mm范围内需要凿除处理露出原横向钢筋。8.根据权利要求1所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的步骤s3中超高性能水泥基复合材料层(8)厚度为60～260mm。9.根据权利要求1所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的步骤s3中超高性能水泥基复合材料层(8)由共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料浇筑而成；所述的1m3的共聚甲醛纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：其中，所述水泥为p.o42.5硅酸盐水泥；硅灰的颗粒分布范围0.1～0.15μm，比表面积为15～27m2/g；标准砂或者河砂最大粒径小于0.8mm；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；共聚甲醛纤维规格长度为12mm，直径为
200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13～15％。10.根据权利要求1所述的一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，其特征在于：所述的步骤s3中超高性能水泥基复合材料层(8)由混杂纤维超高性能水泥基复合材料浇筑而成；所述的1m3的混杂纤维超高性能水泥基复合材料由下述质量配比的材料组成：其中，所述的共聚甲醛纤维长度为12mm，直径为200μm，弹性模量为10gpa，断裂强度为7.0～8.5cn/dtex，断裂伸长率为13％～15％；钢纤维表面镀铜，长度为13mm、直径为0.2mm；硅灰的颗粒分布范围为0.1～0.15μm，比表面积为15-27m2/g；减水剂a组份为3301c型高效减水剂；减水剂b组份为微珠粉，与所述减水剂a组份配合使用；水泥为p.o42.5普通硅酸盐水泥；标准砂或者河砂最大粒径均小于0.8mm。

技术总结
一种带钢托梁的混凝土桥面板拓宽结构，该结构的形成包括以下步骤：S1、首先对原混凝土梁翼板凿除处理，在翼板露出的设计部位进行植筋，并在原混凝土梁腹板和下翼板对应连接锚栓的设计位置处钻孔；S2、铺设钢筋，与原混凝土梁露出的横向钢筋焊接，形成钢筋网，随后立设侧模及底模；S3、浇筑超高性能水泥基复合材料层，并覆盖养生；S4、安装钢护栏；该工艺所涉及的结构构造简单、受力明确、施工方便且周期短、对交通影响较小。拓宽后的结构整体性好、经济、美观，可解决现有拓宽方法存在的造价高、施工繁琐、拓宽部分与原结构衔接不稳定，整体性较差等问题。等问题。等问题。


技术研发人员：王春生 张洋 王茜
受保护的技术使用者：长安大学
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/13