复合式结构层及其铺设方法技术领域
本发明涉及公路工程技术和机场铺面工程技术，尤其涉及一种复合式结
构层及其铺设方法。
背景技术
目前国内水泥混凝土路面主要是以现场浇筑为主，现场施工会产生大量
的废水、废气、废渣，施工作业时间长，施工机械运转量大，人员专业化程
度低，现场浇筑后需要长时间的养护等不利因素。由于经济的快速发展，就
需要高速公路建设的更快、更坚固、更环保。
近年来，预制装配式结构广泛应用于建筑产业，促进建筑行业的发展更
加绿色环保，使建筑质量得到了更好的保障，并且大大缩短了建设周期。在
交通行业，预制装配式路面是在预制场集中预制混凝土路面板，然后将强度
达到设计要求的混凝土预制板运输到施工现场，装配形成的水泥混凝土路
面。
但是，普通的预制装配式路面，存在路面平整度差、路面板表面功能孔
较多、影响路面表面整体性等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种易于保证结构平整度、提高结
构整体性的复合式结构层。
本发明提供的一种复合式结构层，包括：预制装配混凝土结构层以及铺
设在所述预制装配混凝土结构层上表面的功能层，
其中，所述预制装配混凝土结构层包括：多块预制混凝土板和多条预制
混凝土梁；
所述预制混凝土板的底部设置有与所述预制混凝土梁的形状匹配的安
装槽，所述预制混凝土梁通过所述安装槽将连续铺设的至少两块混凝土板固
定连接，以形成承受荷载的整体的预制装配混凝土结构层。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，所述安装槽的深
度小于或等于所述预制混凝土梁的高度。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，所述预制混凝土
梁中预埋有至少两根固定杆，所述固定杆从所述预制混凝土梁的上表面露出
的高度小于或等于从所述安装槽的顶面到所述预制混凝土板的上表面之间
的高度。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，从所述安装槽的
顶面到所述预制混凝土板的上表面设置有与所述固定杆位置对应的通孔，所
述固定杆穿过对应的通孔将所述预制混凝土板与所述预制混凝土梁固定。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，在所述预制混凝
土板内位于所述通孔的上部具有固定槽，在所述固定槽内安装有垫片，并通
过螺帽和所述垫片将所述预制混凝土板与所述预制混凝土梁固定。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，从所述安装槽的
顶面到所述预制混凝土板的上表面设置有与所述固定杆位置对应的盲孔，所
述固定杆插入对应的盲孔将所述预制混凝土板与所述预制混凝土梁固定。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，在所述预制混凝
土板的侧面设置有与所述固定杆位置对应的安装孔，所述安装孔内插设有固
定销，所述固定销的一端插入所述固定杆内，以将所述预制混凝土板与所述
预制混凝土梁固定。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，在所述预制混凝
土板中设置有用于吊装和灌浆的预埋件。
对于上述的复合式结构层，在一种可能的实现方式中，所述功能层的材
料为水泥混凝土、沥青混合料、聚合物混凝土中的任何一类。
本发明还提供一种复合式结构层的铺设方法，所述复合式结构层为本发
明实施例中任意一种结构的复合式结构层，所述方法包括：
将多条预制混凝土梁吊装到施工区域内的指定位置；
对于每一块所述预制混凝土板，将所述预制混凝土板起吊到施工区域内
的所述多条预制混凝土梁的上方，在将所述预制混凝土板底部的安装槽对准
各所述多条预制混凝土梁的位置的状态下，将所述预制混凝土板放置到所述
施工区域内；
将所述预制混凝土板与所述预制混凝土梁调平并固定后，拆卸所述预制
混凝土板中的吊具，并通过吊具安装孔道进行灌浆；
在所述预制混凝土板的上表面铺设功能层。
本发明通过在预制混凝土板下设置预制混凝土梁，在装配时，能够利用
预制混凝土梁对预制混凝土板进行调平，从而保证装配后的结构层具有良好
的平整度。
采用本发明的结构层铺设路面或机场道面，有利于依靠预制梁与基层的
调节，然后再通过预制梁上的螺栓与预制板上的螺孔微调使路面或道面平
整。
采用本发明铺设的枕梁式预制装配结构层的预制混凝土板是靠预制梁
支撑，预制板与基层之间存在一定的空隙，然后通过灌浆孔将灌浆材料灌入
预制板下。空隙的存在有利于灌浆材料在预制板与基层之间的流动，以保证
灌浆料均匀饱满的填充在预制板下。使枕梁式预制装配结构层的支撑基础更
密实，从而保证了结构层的承载力。
此外，通过在预制混凝土板的上表面铺设功能层，有利于进一步提高复
合式结构层的平整度，同时提高该结构的行驶舒适性。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了
本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1a为本发明实施例一的复合式结构层的安装状态示意图；
图1b为本发明实施例一的复合式结构层中预制装配混凝土结构层的安
装状态示意图；
图2a为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土板的一种示例结
构的立体图；
图2b为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土板的一种示例结
构的侧视图；
图3为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土板的一种示例结构
的仰视图；
图4a为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土梁的一种示例结
构的立体图；
图4b为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土梁的一种示例结
构的侧视图；
图5为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土梁的一种示例结构
的俯视图；
图6a和图6b为本发明实施例一的复合式结构层中预制装配混凝土结构
层的吊装结构的俯视图；
图7为本发明实施例二的复合式结构层中预制装配混凝土结构层的固定
方式的示意图；
图8为本发明实施例三的复合式结构层中预制装配混凝土结构层的固定
方式的示意图；
图9为本发明实施例四的复合式结构层的铺设方法的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附
图中相同的附图标记表示功能相同或相似的组件。尽管在附图中示出了实施
例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。另外，为了更好
的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技
术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，
对于本领域技术人员熟知的方法、手段未作详细描述，以便于凸显本发明的
主旨。
实施例一
图1a为本发明实施例一的复合式结构层的安装状态示意图，图1b为本发
明实施例一的复合式结构层中预制装配混凝土结构层的安装状态示意图，图
2a为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土板的一种示例结构的立
体图，图2b为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土板的一种示例结
构的侧视图，图3为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土板的一种
示例结构的仰视图。图4a为本发明实施例一的复合式结构层中预制混凝土梁
的一种示例结构的立体图。图4b为本发明实施例一的复合式结构层中预制混
凝土梁的一种示例结构的侧视图，图5为本发明实施例一的复合式结构层中
预制混凝土梁的一种示例结构的俯视图。
如图1a和图1b所示，该复合式结构层主要可以包括：预制装配混凝土结
构层60以及铺设在所述预制装配混凝土结构层上表面的功能层61。其中，预
制装配混凝土结构层60可以包括多块预制混凝土板11(可以简称预制板)和
多条预制混凝土梁12(可以简称预制梁)。其中，如图2a、图2b、图3、图4a
和图4b所示，预制混凝土板11的底部设置有与所述预制混凝土梁12的形状匹
配的安装槽111，所述预制混凝土梁12通过所述安装槽111将连续铺设的至少
两块预制混凝土板11固定连接，以形成承受荷载的整体的预制装配混凝土结
构层。
在一种可能的实现方式中，所述功能层的材料可以选取但不限于水泥混
凝土、沥青混合料、聚合物混凝土中的任何一类。
需要说明的是，虽然图1b、图2a、图2b和图3中仅示出了预制板设有两
个安装槽111，但本领域技术人员可以理解，预制板的安装槽111的个数也可
以为多于两个，具体可以根据预制板的宽度的不同灵活设置。相应的，可以
设置与安装槽111个数匹配的预制梁。并且，虽然图1b、图2a、图2b和图3中
仅示出了在一个预制梁的长度方向连续铺设两块预制板，但本领域技术人员
可以理解，根据预制梁的长度和预制板的长度的不同，每一条预制梁的长度
方向上能够连续铺设的预制板数量也可以多于两个。此外，如果施工区域为
较长的路面、机场跑道等，沿着施工区域的长度可以连续铺设多组预制梁与
预制块，在每两条预制梁衔接的位置，优选为通过一块预制块跨接，以保证
装配后的路面或机场道面的平整。
如图4a、图4b和图5所示，在一种可能的实现方式中，预制混凝土梁12
中预埋有至少两根固定杆121。其中，预制梁中预埋的固定杆121的数量可以
根据预制板的长度设置，优选为在预制梁中每间隔一块预制板长度的范围内
设置有至少两根固定杆121。并且预制梁中的固定杆121与预制板中的孔112
的位置和大小匹配，从而通过固定杆121和孔112固定预制梁与预制板。预制
板与预制梁的固定方式有多种，本发明中分别通过下述的实施例二和实施例
三介绍两种固定方式。固定杆121优选为但不限于预埋在预制梁中的螺杆或
者螺栓等。
优选的，如图2b和图4b所示，安装槽111的深度D1小于或等于所述预制
混凝土梁12的高度D2，这样有利于调整预制混凝土板之间的高差，并有利于
后续灌浆施工时灌浆料的流动与填充。
如图2b和图4b所示，所述固定杆121从所述预制混凝土梁12的上表面露
出的高度H1小于或等于从所述安装槽111的顶面到所述预制混凝土板11的上
表面之间的高度H2，这样避免预制混凝土板表面存在较多功能孔，有利于保
证预制混凝土板11表面的整体性。
图6a和图6b为本发明实施例一的复合式结构层中预制装配混凝土结构
层的吊装结构的俯视图。如图6a和图6b所示，在一种可能的实现方式中，复
合式结构层的预制混凝土板11中设置有用于吊装和灌浆的预埋件113。预埋
件113上可以安装吊具，起吊设备可以通过吊具将预制混凝土板11吊起进行
安装。此外，将吊具从预埋件中取出，可以进行后续的灌浆等操作。具体吊
装的过程可以参见下述方法实施例的相关描述。
实施例二
图7为本发明实施例二的复合式结构层中预制装配混凝土结构层的固定
方式的示意图。在实施例一的基础上，如图7和图1所示，本实施例的复合式
结构层的预制装配混凝土结构层中，从预制混凝土板11的安装槽111的顶面
到预制混凝土板11的上表面设置有与所述固定杆121位置对应的通孔122，所
述固定杆121穿过对应的通孔122将所述预制混凝土板11与所述预制混凝土
梁12固定。
优选的，如图7所示，在所述预制混凝土板11内位于所述通孔122的上部
具有固定槽123，在所述固定槽123内安装有垫片124，并通过螺帽31和所述
垫片124将所述预制混凝土板11与所述预制混凝土梁12固定。这种固定方式
的优点是避免预制偏差造成的板与梁无法安装的情况以及便于调整相邻预
制板之间的高差以保证结构层的平整度。
实施例三
图8为本发明实施例三的复合式结构层中预制装配混凝土结构层的固定
方式的示意图。在实施例一的基础上，如图8和图1所示，本实施例的复合式
结构层的预制装配混凝土结构层中，从所述安装槽111的顶面到所述预制混
凝土板11的上表面设置有与所述固定杆121位置对应的盲孔125，所述固定杆
121插入对应的盲孔125将所述预制混凝土板11与所述预制混凝土梁12固定。
优选的，如图8所示，在所述预制混凝土板11的侧面设置有与所述固定
杆121位置对应的安装孔126，所述安装孔126内插设有固定销33，所述固定
销33的一端插入所述固定杆121内，以将所述预制混凝土板11与所述预制混
凝土梁12固定。在图8所示的固定方式中，固定杆121的上部设有插孔35，该
插孔35的大小和固定销33的大小相适应，从而使得固定销33的一端能够插入
固定杆121内。这种固定方式的优点是避免预制混凝土板表面存在较多功能
孔，保证了预制混凝土板11表面的整体性。
本发明实施例中的预制板和预制梁，通常是指在施工区域外集中预制并
养生至龄期的板和梁，包括在预制板和预制梁中布设钢筋、混凝土中添加外
加剂、混凝土中添加掺合料、混凝土中掺配再生骨料等情况。
实施例四
图9为本发明实施例四的复合式结构层的铺设方法的流程图。如图9所
示，对于上述实施例中的任意一种结构的复合式结构层，其铺设方法可以包
括：
步骤901、将多条预制混凝土梁吊装到施工区域内的指定位置；
步骤902、对于每一块所述预制混凝土板，将所述预制混凝土板起吊到
施工区域内的所述多条预制混凝土梁的上方，在将所述预制混凝土板底部的
安装槽对准各所述多条预制混凝土梁的位置的状态下，将所述预制混凝土板
放置到所述施工区域内；
步骤903、将所述预制混凝土板与所述预制混凝土梁调平并固定后，拆
卸所述预制混凝土板的预埋件中的吊具；
步骤904、通过吊具安装孔道进行灌浆；
步骤905、在所述预制混凝土板的上表面铺设功能层。
具体地，首先在施工区域外集中预制混凝土板和混凝土梁。经过养生达
到设计强度后，将预制板和预制梁运输至施工现场，参见图6a和图6b，通过
相应的起吊设备将预制梁平放于整平的基层上，将预制板放在预制梁上，预
制板上的螺孔要对应预应梁上的螺杆，然后经过预制梁上的螺杆与板上的螺
孔微调预制板的安装精度，以保障装配后结构层的平整度。最后，通过预留
的灌浆孔将灌浆料灌入预制装配混凝土结构层与基层之间的空隙，待灌浆料
强度满足设计要求后在预制混凝土板的上表面铺设功能层。功能层施工完毕
并达到设计要求后即可开放交通。
本发明与普通预制装配路面的对比具有如下优点：
普通的预制装配结构层的衔接是靠接缝处的传力杆或企口缝进行连接，
其结构层的施工难度大、整体性较差，不能很好的解决路面平整度问题。采
用本发明铺设的复合式结构层针对普通预制装配式结构层的这一缺陷，依靠
预制梁与基层的调节，然后再通过预制梁上的螺栓与预制板上的螺孔微调使
结构层平整，并通过表面功能层的铺筑，大大提高了路面结构或机场道面的
平整度。施工过程中通过灌浆施工，填充了预制装配混凝土结构层与基层之
间的空隙，保证了结构的整体性和承载能力。
普通预制装配结构层在灌浆施工时，对灌浆材料的流动度及施工时的灌
浆压力都有一定的要求，使施工难度增大。采用本发明铺设的预制装配结构
层的预制混凝土板是靠预制梁支撑，预制板与基层之间存在一定的空隙，然
后通过灌浆孔将灌浆材料灌入预制板下。空隙的存在有利于灌浆材料在预制
板与基层之间的流动，以保证灌浆料均匀饱满的填充在预制板下。使枕梁式
预制装配结构层的支撑基础更密实，从而保证了结构层的承载力。
此外，采用本发明铺设的复合式结构层的表面功能层，不仅进一步提高
了结构的整体性和平整度，大大提高了行车舒适性，而且能够提供一定的承
载力，保证了结构的稳定性和耐久性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限
于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易
想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护
范围应所述以权利要求的保护范围为准。