海南省市場監督管理局發布ICS93.080.01CCSP28海南省地46方標準技術規程TechnicalSpecificationforUltrahighPerformanceLightweightCompositeStructurek 前言務工程局有限公司、海南中交高速公路投資建設有限公司。攀、陽振中、張漢生、陳穎新、張德文、銘、艾佑元、向梨梨、于德恩。引言科研成果和工程應用經驗基礎上編制。適性。統鋼橋面的病害難題。文件的編寫，借鑒了國內外相關規范、本文件的發布機構提請注意：申明符合本文件時，本文件可能涉及到ZL201020242873.0；ZL10521668.1；ZL201110384487.4；ZL201410474441.5等相關專利的使用。的發布機構對于該專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。人：湖南大學、邵旭東。長沙市岳麓區湖南大學土木工程學院，郵編：410082；電話電子郵箱：huihnueducn超高性能輕型組合橋面結構技術規程用于橋梁超高性能輕型組合橋面結構。范性引用文件，GB75通用硅酸鹽水泥GB76混凝土外加劑GB50119混凝土外加劑應用技術規范GB50204混凝土結構工程施工質量驗收規范GBT596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GBT10433電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘GBT18046用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉GBT27690砂漿和混凝土用硅灰GBT31387活性粉末混凝土JG混凝土試模JT2公路橋梁鋼結構防腐涂裝技術條件JTGD公路瀝青路面設計規范JTGD公路橋涵設計通用規范JTGD公路鋼結構橋梁設計規范JTG3362公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范JTG4-02公路鋼橋面鋪裝設計與施工技術規范JTGE公路路基路面現場測試規程JTGF公路瀝青路面施工技術規范JTGF公路工程質量檢驗評定標準JTGTD01公路鋼混組合橋梁設計與施工規范JTGTJ公路橋梁加固設計規范JTGT650公路橋涵施工技術規范定義混凝土supertoughnessconcrete(STC)低于2.0%)、納米二氧化硅或納米碳酸鈣、外構compositedeckstructure連接，磨耗層與STC層間通過黏結層黏結。steamcuring等級的養護過程。4符號和縮略語4.1材料性能有關符號STC強度標準值為22MPa的超高韌性混凝土；c——STC的溫度線膨脹系數；ccrack,d——STC的初裂應變設計值；ctd——STC的極限拉應變設計值(不考慮配筋)；Es——鋼材的彈性模量；Er——鋼筋的彈性模量；Ec——STC的彈性模量；f——鋼筋、鋼梁及STC的強度設計值或容許值；ffk——STC抗彎拉強度標準值；ffd——STC抗彎拉強度設計值；fcu,k——STC立方體抗壓強度標準值，試件邊長100mm；fck——STC軸心抗壓強度標準值；fcd——STC軸心抗壓強度設計值；fstud——焊釘連接件的抗拉強度；ftd——不配筋STC的軸拉強度設計值；fy——鋼材的屈服強度；[fs]——配筋STC的橫橋向名義抗裂強度容許值；[fgi]——配筋STC的縱橋向名義抗裂強度容許值；[fns]——配筋STC的橫橋向名義抗拉強度容許值；[fgi]——配筋STC的縱橋向名義抗拉強度容許值；[fs,joint]——施工接縫處STC的橫橋向名義抗裂強度容許值；MNVMNV[fgi,joint]——[fjoint]——[fjoint]——Twud——Tcud——ck——————eff,i4.2作用和作用效應有關符號Mdi——scM—scMM——MstccM—ccMMct——sr——Msr——MloadscN—scNN——Nstcc——cc——NctsrN——srNN——NloadsdVsdV——Vdu——Vu——0.025mmglobal——local——local——ss——maxS—maxSS——SlimS—limST——TT——Twsmax——算中，受拉區鋼結構所承擔的彎矩；中，鋼筋所承擔的彎矩；算中，外荷載引起的截面彎矩；算中，受拉區鋼結構所承擔的軸力；中，鋼筋所承擔的軸力；力極限狀態下的連接件剪力設計值；下的正應力；的正應力；考慮整體和局部疊加后的正應力；按作用(或荷載)頻遇組合計算的STC層中鋼筋拉應力；下結合面的最大滑移值；載-滑移曲線中的特征滑移值；STC。4.3幾何參數符號Asc——焊釘連接件釘桿橫截面面積；Ar——抗裂計算中，受拉區鋼筋截面面積；AteSTC積；bc——抗裂計算中，STC層的寬度；bt——抗裂計算中，截面頂部鋼板寬度；bf——抗裂計算中，截面腹板厚度；bl——抗裂計算中，縱肋下翼緣寬度；cs——STC層受拉鋼筋外邊緣至受拉側表面的距離；ds——抗裂計算中，驗算方向上(縱橋向或橫橋向)受拉區鋼筋直徑；0——抗裂計算中，截面彎曲曲率；dwc——焊釘根部焊縫的直徑；dr——鋼筋的公稱直徑；lwc——焊釘根部焊縫的高度；hf——抗裂計算中，截面腹板高度；hl——抗裂計算中，截面下翼緣厚度；ht——抗裂計算中，鋼面板厚度；hy——抗裂計算中，受壓鋼板屈服高度；htd裂的STC高度；hw——焊接鋼筋網連接件中，縱筋-鋼面板連接焊縫的焊腳尺寸；H——組合梁截面高度；hsteel——鋼橋面截面高度；lw——焊接鋼筋網連接件中，縱筋-鋼面板連接焊縫的長度；lwc——焊釘根部焊縫的高度；lc——焊接鋼筋網連接件中，縱向鋼筋黏結長度；hc——抗裂計算中，STC層的厚度；hw——焊接鋼筋網連接件中，縱筋-鋼面板連接焊縫的焊腳尺寸；y0——抗裂計算中，受拉STC上表面到中性軸的距離；yt——抗裂計算中，中性軸到鋼板底面的距離。4.4計算系數及其他有關符號acr——抗裂計算中，構件受力特征系數;bcSTC的徐變計算系數；bSTC的徐變系數終值；——裂縫間受拉鋼筋應變不均勻系數;Y——橋梁結構重要性系數；n——焊縫尺寸對焊釘抗剪強度的貢獻系數；t計算考慮時刻的STC齡期；Cpte裂計算中，按有效受拉STC截面面積計算的受拉鋼筋配筋率。5材料B技術指標鹽含量.1.4.1.5B5.1.7鋼纖維應采用高強度鋼纖維(可鍍銅)，其性能指標應符合表2的規定。鋼纖維的性能檢驗方性能指標抗拉強度(MPa)長度合格率(12mm~14mm或7mm~8mm纖維比例)(%)1直徑合格率(0.18mm~0.22mm或0.12mm~0.14mm纖維比例)(%)2形狀合格率(%)雜質含量(%)0的直徑平均值應在0.18mm~0.22mm或0.12mm~0.14mm范圍內。鈣的性能指標O化硅的性能指標SiO2含量(%)平均粒徑(nm)拉應力(MPa)8▲STC拉應力(MPa)8▲STC25◆STC226420比表面積(cm2/g)6氯離子含量(%)8Paa值ffk設計值ffdfcuk準值fckcda9MPa，極限拉應變設計值ctd宜取2000c。初裂應變設計值ccrack,d應根據軸拉應力強度設計值ftd和本(207,9(197,8)(2000,9))(2000,8)(186,7)(2000,7)05001000150020002500應變(με).2.3.2.3TC750g.t鋼材和鋼筋gtL合現行GB/T10433的規定。g.V黏結層材料層養護固化后主要技術指標及要求I型(高黏高彈瀝青、環II性環氧樹1(MPa).8≥1.6.82附著力拉拔強度(與STC)00≥0.3.8320℃凍融循環次不開裂4耐腐蝕性(20℃)5mg.g磨耗層材料設計一般規定據建設條件、結構受力性能等因素，確定合理的結構形式、截面構造等。9.1.2組合橋面結構應按持久狀況承載能力極限狀態，進行承載能力計算，其作用(或荷載)組合應組合應按現行JTG3362取用，撓度和連接件滑移驗算的作用(或荷載)組合應按現行JTG/TD64-01.4組合橋面結構應進行疲勞計算，計算中僅考慮疲勞荷載。9.1.g組合橋面結構的計算應按第一、第二和第三體系考慮，并對計算結果進行線性疊加。稱為“橋面體系”；L元模型進行計算，應選用適宜的單元類型及網格尺寸。作用效應：.2組合橋面結構溫度效應的計算應符合下列規定：值應按式(1-1)、(1-2)計算。hH(a)橫斷面示意H hchc(b)溫升(c)溫降溫升時，T2按公式(1-1)計算：溫降時，T2按公式(1-2)計算：12.5+3.3T2=12.5+3.3式中：hc——STC層的厚度(mm)。(1-1)(1-2)STC方法時，蒸汽養護結束后，STC的徐變系數隨時間的發展可按公式(2)計算： Qbttbc 強度計算.2組合橋面結構抗彎承載力驗算應符合下列規定：整體受力狀態下的正應力應采用線彈性方法，按公式(3)計算：ⅡMglobal(3)式中：global——整體受力狀態下的正應力(MPa)；i構的應力計算階段；表合橋面結構之后的應力計算階段；Md,i——對應不同應力計算階段，作用于鋼梁或組合梁的彎矩設計值(N·mm)；Weff,i——對應不同應力計算階段，鋼梁或組合梁的抗彎模量(mm3)。局部受力狀態下的應力local應采用線彈性方法，進行有限元計算。應按公式(4)計算考慮整體和局部疊加效應后的正應力。=global+local應按公式(5)驗算抗彎承載力：0f慮整體和局部疊加后的應力(MPa)；(4)(5)f——鋼筋、鋼梁及STC的強度設計值或容許值(MPa)，其中STC軸心抗壓強度設計值按表數，應按JTGD60規定的結構設計安全等級采用，對應于設計安全等疲勞計算.1組合橋面結構的疲勞計算應符合下列規定：分析方法計算。義應力法計算。D圖要求0.70[f0.70[fransCC0.70[f0.70[fnsjointTC設置TCwsmaxwssssErcscpteArAtedsftddyhwsmax=dyhwsmax=rss(1.06cs+0.152s)0tdErptey0htdhr fptesspte=——STC表面的最大裂縫寬度(mm)；；——按作用(或荷載)頻遇組合計算的STC層中鋼筋拉應力(MPa)；——鋼筋的彈性模量(MPa)；——驗算方向上(縱橋向或橫橋向)，STC層受拉鋼筋外邊緣至受拉側表面的距離(mm)；——受拉區鋼筋截面面積(mm2)；——有效受拉STC截面面積(mm2)，縱橋向STC層按軸心受拉構件計算，取計算模型中STC層截面面積Ate=bchc，橫橋向STC層按偏心受拉構件計算，取——驗算方向上(縱橋向或橫橋向)，受拉區鋼筋直徑(mm)；——不配筋STC的軸拉強度設計值(MPa)；y0——受拉STC上表面到中性軸的距離(mm)；htd——受拉區未開裂的STC高度，即拉應力在0到ftd之間的高度(mm)；hr——受拉鋼筋重心位置至受拉STC上表面的距離(mm)。受力特征系數TCcr6.5.2由作用(或荷載)頻遇組合效應引起的STC層中受拉鋼筋拉應力ss應按以下步驟計算：力計算示意圖假設中性軸位于STC層內，外荷載作用下裂后截面內力和彎矩平衡方程如式(7)所示：scscscscccccNccccctctNctctsrsrsrsrMloadNsr+Nct+Ncc+Nsc=0Msr+Mct+Mcc+MscMload=0——分別為受壓區鋼板所承擔的軸力(N)和彎矩(N·mm)；——分別為受壓區STC所承擔的軸力(N)和彎矩(N·mm)；——分別為受拉區STC所承擔的軸力(N)和彎矩(N·mm)；——分別為鋼筋所承擔的軸力(N)和彎矩(N·mm)；——為外荷載引起的截面彎矩(N·mm)。(7)對圖3的截面應力分布進行積分，得到式(7)中各項的表達式，如式(8)所示：應應力分布hybfyythfhl0osCl換算截面41應變分布5原截面hybfyythfhl0osCl換算截面41應變分布5原截面Nsc=btEs0ht(ht/2-yt)Ncc=-bcEc0(ht-yt)2/2Nrt=ArEr0(ht+hc-hs-yt)Nct=bcEc0ftdhyt+bcftd(hc+ht-yt-hyt)(8)Msc=btEs0yt3-(yt-ht)3/(8)Mcc=bcEc0(yt-ht)3/3Mrt=ArEr0(ht+hc-hr-yt)2h chtbtthtArErEsEc0ytyrhrftdMct=bcEc0ftdhyt2/2+bcftd(hc+ht-yt)2-hyt2/2——抗裂驗算時，計算模型中STC層的寬度(mm)；——計算模型中STC層的厚度(mm)；——計算模型中鋼板的寬度(mm)；——計算模型中鋼板的厚度(mm)；——計算模型中橫向鋼筋的截面面積(mm2)；——鋼筋的彈性模量(MPa)；——鋼板的彈性模量(MPa)；——STC的彈性模量(MPa)；——計算模型中截面的彎曲曲率(1/mm)；——計算模型中性軸到鋼板底面的距離(mm)；——橫橋向鋼筋形心到STC層表面的距離(mm)；STC拉強度設計值(MPa)；——STC比例極限拉應變高度，hyt=Gcrack,d/0(mm)。bt=bCc=0(y-c=0(y-yt)MSTC層3oCtb=bC/nsossosththCU肋U肋6力計算示意圖彎矩平衡方程：NsrMsrNctMctNstMstNscMscNloadMloadNsr+Nct+Nst+Nsc_Nload=0Msr+Mct+Mst+Msc_Mload=0鋼筋所承擔的軸力(N)；鋼筋所承擔的彎矩(N·mm)；受拉STC所承擔的彎矩(N·mm)；受拉區鋼結構所承擔的內力(N)；受拉區鋼結構所承擔的彎矩(N·mm);受壓區鋼結構所承擔的內力(N)；受壓區鋼結構所承擔的彎矩(N·mm)；外荷載引起的截面彎矩(N·mm)。(9)2)對圖4的截面應力分布進行積分，得到式(9)中各項的表達式，如公式(10)所示：Nsc=fybf(hl_yt)_fyblhl+fybfhy/2Nsr=ArEr0(hc+ht+hf+hl_yt_hr)Nct=ftdbchc(10)Msc=bfEs0hy3/3+bffy(yt_hl)2_hy2/2+fyblhl(yt_hl/(10)Mst=btEs0(yt_hf_hl)3_(yt_hf_hl_ht)3/3+bfEs0(hl+hf+2ht_yt)3/3MsrNsrhchthf+hl_yt_hs)shsftdfycbcb tbMctNct(ht+hf+hl_yt+hc/2)STC度設計值(MPa)；——鋼材的屈服強度(MPa)；(mm)；thtbhbhflhlb lb(mm)；(mm)；(mm)；緣厚度(mm)；緣寬度(mm)。鋼板屈服區域高度可表示為：hy=fy/0(11)將式(10)和(11)代入式(9)，方程組僅含截面曲率(0)和中性軸高度(yt)兩個未知參數，可通過受力特征系數TCacra鋼筋(位于下層)直徑均為10mm時，配筋STC的名義抗裂強度容許值和名義抗拉極限強度容許值分別mm強度容許值[f](MPa)許值[f](MPa)mm拉極限強度容許值[f](MPa)度容許值[f](MPa)133STC的名義抗裂強度容許值([fts,s,joint]或[fts,gi,joint])和名義抗拉極限強度容許值([ftns,joint]或nt變形計算T連接件計算C(a)焊釘連接件(b)焊接鋼筋網連接件7.3計算連接件剪力設計值時，應按照不同剪力方向進行作用組合。1)焊釘連接件的抗剪剛度按公式(12)計算：Vsk=u(12Vs式中：k——焊釘連接件的抗剪剛度(N/mm)；Vu——焊釘連接件的抗剪承載力設計值(N)；s——焊釘連接件荷載-滑移曲線中，荷載αVu對應的滑移值(mm)。2)焊接鋼筋網連接件的抗剪剛度按公式(13)計算：k=(13)式中：k——焊接鋼筋網連接件的抗剪剛度(N/mm)；V0.025mm——焊接鋼筋網連接件荷載-滑移曲線對應0.025mm滑移時的荷載(N)；mm面焊縫的抗剪剛度可取為：30000N/mm。驗算：1)承載能力極限狀態應按公式(14)進行驗算：VdVu(14)式中：Vd——承載能力極限狀態下連接件剪力設計值(N)；Vu——承載能力極限狀態下連接件抗剪承載力設計值(N)。2)正常使用極限狀態應按公式(15)進行驗算：SmaxSlim(15)式中：Smax——正常使用極限狀態下結合面的最大滑移值(mm)；Slim——正常使用極限狀態下結合面的滑移限值(mm)，可取0.05mm。：1)焊釘連接件按公式(16)計算(焊釘剪斷破壞)：uuAscfstudnfckVu=(0.85Ascfstud+nfckdwclwc)/v承載能力極限狀態下焊釘連接件的抗剪承載力設計值(N)；焊釘釘桿橫截面面積(mm2)；焊釘抗拉強度(MPa)；STC的軸心抗壓強度標準值(MPa)；(16)dwc——焊釘根部焊縫的直徑(mm)，可根據現行GB/T10433的規定取值；lwc——焊釘根部焊縫的高度(mm)，可根據現行GB/T10433的規定取值；2)焊接鋼筋網連接件按公式(17)計算：VVwwwwllcTwudTcud(17)(17)焊接鋼筋網的抗剪承載力設計值(N)；縱筋-鋼面板連接焊縫的焊腳尺寸(mm)；縱筋-鋼面板連接焊縫的長度(mm)；間距(mm)；a焊接鋼筋網的公稱直徑(mm)。正常使用極限狀態下，結合面最大滑移值按公式(18)計算：SmaxVsdkS=Vsdmaxk——正常使用極限狀態下的結合面最大滑移值(mm)；——正常使用極限狀態下的連接件剪力設計值(N)；——連接件的抗剪剛度(N/mm)。 18)構造要求：——STC層的厚度不宜小于35mm；——黏結層宜采用高黏高彈瀝青、環氧瀝青、改性環氧樹脂等材料，用量宜為：高黏高彈瀝青間距不宜小于1.5倍的鋼纖維長度，中心間距不宜大于50mm；——STC內應包含橫橋向和縱橋向兩層鋼筋，一般情況下，縱橋向鋼筋應置于下層，橫橋向鋼筋。.4焊接鋼筋網連接件的設置應符合下列規定：STCZll肋的中間位置(圖7)。圖10STC層與鋼結構連接斷面示意圖(焊釘連接)圖11STC層與鋼結構連接平面示意圖(焊釘連接)強化措施(單位：mm)所T板、底板等)均斷開。不焊接算的成果確定，且應符合下列規定：——支座隔板、端隔板的間距宜為400-1000mm，螺栓帶長度(即相鄰兩跨端隔板間距)宜為T為600mm；mm——螺栓應盡可能與該區域內的栓釘對齊，以便于布置縱、橫橋向鋼筋。工一般規定應進行封閉施工，工作面應潔凈。施工準備7.2.3原材料、袋裝干混料儲存應防潮、防雨、防澇，并應按品種、批號分別堆放，不應混堆。應備鋼橋面處理應對鋼橋面進行聯測，測定基面的縱向和橫向線形。——應按設計嚴格控制原橋面鋪裝層銑刨深度，不應損傷橋面鋼板；—檢查鋼橋面板有無損傷，并按設計要求做相應修補；清除橋面污垢；面板應表面平整、光滑。連接件焊接釘的設計位置與鋼主梁拼接焊縫位置沖突時，應將焊釘偏離焊縫邊界2-3cm，不應將焊焊接完后應對焊釘進行敲擊檢查。——STC材料宜提前進行工廠預混干拌，應采用專用設備，且應確保鋼纖維不結團。干拌時各原——采用現場集中拌和方式時，除鋼纖維外各原材料的容許計量偏差不應大于±2%，鋼纖維宜待——采用預拌干混料方式時，干混料的容許計量偏差不應大于±2%，水的容許計量偏差不應大于：攪拌結束后，應及時清洗攪拌設備。CC蒸汽養護應符合下列規定：——應根據現場條件和養護要求確定網架搭設、蒸汽發生器、管道布置及養護方案；差123粘結層與磨耗層施工C質量檢驗與驗收1一般規定2進場檢驗2.2材料進場檢驗的檢驗樣品應隨機抽取。行外觀檢驗和物理力學性能檢驗，并應符合下列規定：STC生3質量檢驗.1焊接焊釘應符合下列要求：計要求；焊接實測項目123—焊縫外形應飽滿，無氣孔、夾渣、裂紋等明顯缺陷。Z型強化鋼板的規格、技術性能應符合國家現行標準規定和設計要求。123接縫處加強鋼板的擺放平齊，無明顯偏差，各加強板塊間相互緊靠；間斷焊縫外形應飽滿，無氣孔、夾渣、裂紋等明顯缺陷。——鋼筋的冷拉調直、加工、彎制等操作應滿足國家現行標準要求。網鋪設實測項目1m2度34墊塊應布置合理，密度均勻；鋼筋網縱、橫橋向間距均勻；和設計要求；連接鋼筋的布置位置應準確；123連接鋼筋焊縫外形應飽滿，無氣孔、夾渣、裂紋等明顯缺陷。材料配合比應滿足本文件的要求，按規定的配合比施工；縫的位置、規格及尺寸的設置應符合設計要求；模板高度和安裝位置應符合設計規定；施工完后按本文件要求進行養護；1mmmmmm試驗，每fcu,m1.1Sfcu>fcu,kfcu,min>0.95fcu,k2mmmmmm棱柱體試件抗彎拉試驗，每ff,m>1.05ftkff,min>0.95