DB42/T 1746-2021 超高性能混凝土钢桥面铺装体系技术规程

ICS93.040

CCSP28

DB42

湖北省地方标准

DB42/T1746—2021

超高性能混凝土钢桥面铺装体系技术规程

Codeoftechnicalpracticeforultra-highperformanceconcretesteeldeck

pavementsystem

2021-08-30发布2021-11-01实施

湖北省市场监督管理局发布

DB42/T1746—2021

目  次

前言...................................................................................................................................................................III

1范围.................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.............................................................................................................................................1

3术语和定义.....................................................................................................................................................2

4材料.................................................................................................................................................................3

5结构及构造基本假定.....................................................................................................................................6

6持久状况承载能力极限状态设计.................................................................................................................8

7持久状况正常使用极限状态设计...............................................................................................................18

8持久状况及短暂状况应力验算...................................................................................................................20

9抗剪连接件...................................................................................................................................................20

10构造要求.....................................................................................................................................................22

11施工.............................................................................................................................................................24

12检验与验收.................................................................................................................................................27

附录A（资料性）UHPC轴心抗拉强度试验方法........................................................................................31

附录B（资料性）开口加劲肋侧扭屈曲的弹性临界弯矩计算.................................................................34

附录C（资料性）损伤等效系数的计算方法.............................................................................................36

附录D（资料性）疲劳细节和疲劳寿命......................................................................................................39

附录E（资料性）UHPC名义弯拉应力容许值............................................................................................42

附录F（资料性）UHPC层第二、三体系主要关注位置............................................................................44

附录G（资料性）降低UHPC层名义拉应力的方法...................................................................................45

条文说明............................................................................................................................................46

I

DB42/T1746—2021

前  言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中铁大桥科学研究院有限公司提出。

本文件由湖北省交通运输厅归口。

本文件起草单位：中铁大桥科学研究院有限公司、中铁大桥局集团有限公司、桥梁结构健康与安全

国家重点实验室、中铁第四勘察设计院集团有限公司、湖北省标准化与质量研究院。

本文件主要起草人：田启贤、王天亮、彭旭民、周尚猛、侍刚、陈露一、高立强、伍贤智、吴美艳、

严爱国、郭福宽、王伟、肖昌量、蔡欣、王朝、周琰、郝聪龙、崔冰、王岩、李鹏程、饶波、王福胜、

韩阳昱、陈磊。

本文件为首次发布。

本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省交通运输厅，联系电话：027-83460362，邮箱：

hbzjjglc@163.com。对本文件的有关修改意见和建议请反馈至中铁大桥科学研究院有限公司，电话：

027-83556197，邮箱qky6197@163.com，地址：武汉市建设大道103号，邮政编码：430034。

III

DB42/T1746—2021

超高性能混凝土钢桥面铺装体系技术规程

1范围

本文件规定了超高性能混凝土钢桥面铺装材料、基本规定、持久状况承载能力极限状态设计、持久

状况正常使用极限状态设计、持久状况及短暂状态应力验算、抗剪连接件、构造要求、施工及检验。

本文件适用于采用超高性能混凝土钢桥面铺装体系的桥梁结构，包括新建桥梁和既有桥梁。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB175通用硅酸盐水泥

GB/T714桥梁用结构钢

GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓

GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母

GB/T1230钢结构用高强度垫圈

GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件

GB/T1499.2钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋

GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰

GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副

GB8076混凝土外加剂

GB/T8923.1涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和

全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级

GB/T10433电弧螺柱焊用圆柱头焊钉

GB/T13288.2涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理后的钢材表面粗糙度特性第2部分：磨料喷射

清理后钢材表面粗糙度等级的测定方法比较样块法

GB/T14684建设用砂

GB/T23439混凝土膨胀剂

GB/T31387活性粉末混凝土

GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准

GB/T50081混凝土物理力学性能试验方法标准

GB50119混凝土外加剂应用技术规范

GB50917钢-混凝土组合桥梁设计规范（附条文说明）

JGJ63混凝土用水标准

JG/T472钢纤维混凝土

JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件

JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（附条文说明）

1

DB42/T1746—2021

JTG/TD64-01公路钢混组合桥梁设计与施工规范

JTGD50公路沥青路面设计规范

JTGD60公路桥涵设计通用规范

JTGD64公路钢结构桥梁设计规范

JTGE30公路工程水泥及水泥混凝土试验规程

JTGF40公路沥青路面施工技术规范

JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程（附条文说明）

TB/T3275铁路混凝土

TB10091铁路桥梁钢结构设计规范

ISO8502-1可溶铁腐蚀产物的现场测试标准

ISO8502-9水溶性盐的现场电导测定法标准

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

超高性能混凝土ultrahighperformanceconcrete（UHPC）

超高性能混凝土是指具有超高的力学性能、耐久性能和工作性能，且可有表观应变硬化或软化行为

的水泥基复合材料，预混料简称UHPC，其中，按立方体抗压强度标准值的不同可分为UHPC100、UHPC120、

UHPC140等，分别代表立方体抗压强度标准值为100MPa、120MPa、140MPa的超高性能混凝土。

3.2

超高性能混凝土钢桥面铺装体系ultrahighperformanceconcretesteeldeckpavementsystem

超高性能混凝土钢桥面铺装体系由桥面结构层和柔性铺装面层组成。

3.3

桥面结构层bridgedeckstructurecourse

桥面结构层由正交异性钢桥面板、UHPC层、栓钉和钢筋网组成，在超高性能混凝土钢桥面铺装体系

起承重作用。

3.4

桥面结构下层bridgedeckstructurelowercourse

桥面结构下层为正交异性钢桥面板层。

3.5

桥面结构上层bridgedeckstructureuppercourse

桥面结构上层由UHPC层、栓钉和钢筋网组成。

3.6

面层surfacecourse

位于超高性能混凝土钢桥面铺装体系顶层的柔性铺装层，为钢桥面铺装体系的磨耗层，简称面层。

2

DB42/T1746—2021

3.7

栓钉shearstud

栓钉又名剪力钉，起到连接正交异性钢桥面板与UHPC层的作用。

3.8

接缝joint

为满足UHPC在大跨、宽幅桥面上的分块与分幅施工，或满足超高性能混凝土钢桥面铺装体系的节段

拼装施工，而在不同施工单元间设置的连接形式。

4材料

4.1UHPC

4.1.1水泥宜采用品质稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其性能应符合

GB175的规定。

4.1.2粉煤灰应符合GB/T1596的规定，硅灰应符合TB/T3275的规定。当采用其它矿物掺合料时，

应通过试验进行验证，确定UHPC性能满足工程应用要求后方可使用。

4.1.3骨料应使用SiO2含量大于90%、含泥量不大于0.5%的石英砂。不同粒级石英砂的超粒径颗粒含

量限制值应符合表1的规定。

表1不同粒级石英砂的超粒径颗粒含量

1.25～0.63mm粒级0.63～0.315mm粒级0.315～0.16mm粒级

粒级要求

≥1.25mm＜0.63mm≥0.63mm＜0.315mm≥0.315mm＜0.16mm

质量百分比（%）≤5≤10≤5≤10≤5≤5

4.1.4钢纤维性能指标应满足：直径0.12mm～0.23mm，长度13mm～17mm，其它性能应符合JG/T472

的规定。

4.1.5减水剂应符合GB8076和GB50119的规定。宜选用高性能减水剂，减水剂的减水率宜大于30%。

4.1.6膨胀剂应符合GB/T23439关于I型膨胀剂的相关技术要求。

4.1.7拌合用水应符合JGJ63的规定。

4.1.8掺用改善拌合物和UHPC性能的其它外加剂时，其性能应符合现行国家标准的规定；且应通过试

验，确定UHPC性能满足工程应用要求后方可使用。

4.1.9UHPC立方体抗压强度标准值、轴心抗压强度标准值、轴心抗压强度设计值、抗折

fcu,kfckfcd

强度标准值、抗折强度设计值、轴心抗拉强度设计值应按表2取用。

ffkffdftd

表2UHPC强度等级（MPa）

UHPC强度等级

强度

UHPC100UHPC120UHPC140

立方体抗压强度标准值

fcu,k100120140

3

DB42/T1746—2021

表2UHPC强度等级（MPa）（续）

UHPC强度等级

强度

UHPC100UHPC120UHPC140

轴心抗压强度标准值61.573.986.2

fck

轴心抗压强度设计值42.451.059.5

fcd

抗折强度标准值252832

ffk

抗折强度设计值17.219.322.1

ffd

轴心抗拉强度设计值567

ftd

4.1.10UHPC的抗剪强度可通过试验确定。当无试验资料时，可按公式（1）计算：

（1）

cfck…………

式中：

c——UHPC的抗剪强度（MPa）；

——计算系数，一般取0.095～0.121，本规程建议取0.095；

fck——UHPC的轴心抗压强度标准值（MPa）。

4.1.11UHPC的抗压、抗拉弹性模量采用100 mm×100 mm×300 mm的试件，按GB/T50081和JTGE30

通过试验确定。当无试验资料时，可按表3取值。

表3不同强度等级UHPC的弹性模量（GPa）

UHPC强度等级UHPC100UHPC120UHPC140

抗压、抗拉弹性模量34.437.640.7

4.1.12UHPC的剪切模量可按式（2）计算：

Gc

E

c（2）

Gc…………………

2(1c)

式中：

Gc——UHPC的剪切模量；

Ec——UHPC的抗压/抗拉弹性模量；

c——UHPC的泊松比，按照本规程第4.1.13条取值。

-5

4.1.13UHPC的泊松比μc可取为0.2，温度线膨胀系数αc可取为1×10/℃。

4

DB42/T1746—2021

4.1.14在自然养护条件下，UHPC的收缩应变和徐变系数按表4取值。

表4UHPC的收缩应变和徐变系数

养护条件收缩应变（×10-6）徐变系数

自然养护（相对湿度50%～70%）4000.8

高温蒸汽养护00.2

4.1.15钢筋在UHPC内的锚固长度的取值应符合以下规定：

a)当钢筋达到其屈服强度时，锚固长度为6，其中为钢筋的公称直径；

drdr

b)当钢筋达到其极限强度时，锚固长度为9。

dr

4.1.16UHPC的抗渗压强不低于2.0MPa。

4.2钢材

4.2.1采用超高性能混凝土钢桥面铺装体系的钢主梁钢材的技术条件应符合GB/T714的规定。

4.2.2钢主梁及连接件使用的高强螺栓应满足：

a)高强度螺栓、螺母、垫圈的技术条件应符合GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230、GB/T1231

和GB/T3632的规定；

b)高强度螺栓的预拉力设计值Pd应按TB10091的相关规定取用；

c)高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数应大于0.45。

4.2.3构件中设置的栓钉应符合GB/T10433中的圆柱头焊钉的相关规定。

4.3普通钢筋

4.3.1UHPC中的普通钢筋可选用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500和RRB400钢筋，并应符合GB/T

1499.2的规定。

普通钢筋的抗拉强度标准值应具有不小于95%的保证率。普通钢筋的抗拉强度标准值应按表

4.3.2fsk

5采用。

表5钢筋的物理性能指标

钢筋种类符号公称直径d（mm）（MPa）

fsk

HRB400C

F

HRBF400C6～50400

R

RRB400C

HRB500D

6～50500

F

HRBF500D

4.3.3普通钢筋抗拉强度设计值和抗压强度设计值'应按表6采用。

fsdfsd

5

DB42/T1746—2021

表6普通钢筋抗拉、抗压强度设计值（MPa）

钢筋种类抗拉强度设计值抗压强度设计值'

fsdfsd

HRB400

HRBF400330330

RRB400

HRB500415415

注1：轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于330MPa时，应按330MPa取用；

注2：构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自强度的设计值。

普通钢筋的弹性模量应按表7采用。

4.3.4Er

表7普通钢筋的弹性模量（MPa）

钢筋种类弹性模量

Er

HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、RRB4002.0×105

4.4面层

4.4.1面层中磨耗层材料性能应符合现行JTGD50的规定。

4.4.2磨耗层与UHPC层间设有防水粘结层，其材料性能应符合现行规范的规定。

5结构及构造基本假定

5.1超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的钢梁指含有正交异性钢桥面板的钢主梁，钢主梁的形式有

钢箱梁、钢桁梁。

5.2本文件采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的表达式进行设计。

5.3超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁应对其构件及连接件进行下列验算：

a)按承载能力极限状态的要求进行持久状况及偶然状况的承载力、整体稳定计算；

b)按正常使用极限状态的要求进行持久状况的抗裂性、应力、挠度验算，以及耐久性设计；

c)按短暂状况结构受力状态的要求进行施工等工况的验算。

5.4超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁中，组合桥面板的有效宽度应按照JTG/TD64-01的相关规定

进行计算。

5.5超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的温度作用应按下列规定计算：

a)计算超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁由于均匀温度作用引起的外加变形或约束变形时，应

从受到约束时的结构温度开始，计算环境最高和最低有效温度的作用效应。当缺乏实际调查资

料时，最高和最低有效温度标准值可按JTGD60取值，材料线膨胀系数按照4.1.13条的规定取

值；

b)计算超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁由于梯度温度引起的效应时，应采用图1所示的竖向

6

DB42/T1746—2021

温度梯度分布形式。温度梯度取值按照公式（3）、（4）计算。

（a）断面尺寸示意图

（b）梯度温度

图1温度梯度计算图示（：UHPC层厚度，：组合截面全高）

hcH

温升时，T2按照式（3）计算：

256.7

T25h………（3）

2100c

式中：

UHPC层厚度（mm）

hc——

温降时，T2按照式（4）计算：

12.53.3

T12.5h………（4）

2100c

式中：

UHPC层厚度（mm）

hc——

5.6超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的设计计算除应符合本文件的规定外，还应符合JTGD60、

JTG/TD64-01、JTG3362中的相关规定。

5.7超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的UHPC收缩徐变的计算应符合下列规定：

7

DB42/T1746—2021

a)UHPC收缩效应按本规程4.1.14及JTG3362中的相关规定执行；

b)UHPC徐变效应按本规程4.1.14执行，在进行整体计算时，可采用调整钢材与UHPC弹性模量比

的方法考虑其徐变的影响，按照公式（5）计算。超静定结构UHPC收缩徐变所引起的效应，

可采用有限元方法计算。

（5）

nLn0[1L(t,t0)]……..………………

式中：

nL——长期弹性模量比；

短期荷载作用下钢与的弹性模量比，；

n0——UHPCn0=s/c

UHPC弹性模量；

c——

钢材弹性模量；

s——

加载龄期为，计算龄期为时UHPC的徐变系数；

(t,t0)——t0t

根据作用（或荷载）类型确定的徐变因子，永久作用取1.1，UHPC收缩作用取0.55，由强迫

L——

变形引起的预应力作用取1.5。

5.8面层设计可按JTGD50的相关规定实施。

6持久状况承载能力极限状态设计

6.1一般规定

6.1.1超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的设计使用年限不应低于表8的规定，其中超高性能混凝

土钢桥面铺装结构应与主体结构等寿命。

表8公路桥梁结构设计使用年限（年）

特大桥

公路等级中桥小桥

大桥

高速公路

10010050

一级公路

二级公路

1005050

三级公路

四级公路1005030

注：表中所列特大、大、中桥等均按JTGD60中的单孔跨径确定，对于多跨不等跨桥梁，以其中最大跨径为准。

6.1.2超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的安全等级应根据结构的重要性、结构破坏可能产生的严

重性按表9取用。

8

DB42/T1746—2021

表9公路桥梁结构设计安全等级

设计安全级别破坏后果适用对象

（1）各等级公路上的特大桥、大桥、中桥；

一级很严重（2）高速公路、一级公路、二级公路、国防公路及城市附近交通繁忙公路

上的小桥。

二级严重三、四级公路上的小桥

6.1.3超高性能混凝土钢桥面铺装体系的承载能力极限状态计算应采用式（6）计算：

≤（6）

0SudR………………..……

式中：

0——桥梁的重要性系数，对应于设计安全等级一级、二级的超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥

梁应分别取不小于1.1、1.0；

作用效应的组合设计值，对于汽车荷载效应应计入冲击系数；

Sud——

R——构件承载能力设计值。

6.1.4当对超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁进行截面承载力、整体稳定和抗剪连接件承载力计算

时，作用（或荷载）的效应组合应采用JTGD60的基本组合；当进行倾覆稳定计算和疲劳验算时，作用

的效应组合应采用标准组合。

6.1.5超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的耐久性应符合GB50917的有关规定。

6.1.6超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁的抗倾覆稳定计算应按照JTGD64中相关条文进行。

6.2抗弯承载力计算

6.2.1在计算超高性能混凝土钢桥面铺装体系桥梁受力时，应考虑施工方法和顺序的影响，并对施工

阶段进行抗弯验算，施工阶段组合效应应符合JTGD60的规定。

6.2.2采用弹性设计方法计算超高性能混凝土钢桥面铺装体系的抗弯承载能力，以截面上任意一点达

到材料强度设计值为抗弯承载力的标志，钢梁和UHPC层应分别符合下列规定：

a）钢梁按式（7）计算：

MM

d,Id,II（7）

c……………

Weff,IWeff,II

式中：

Md,Ι——形成超高性能混凝土钢桥面铺装体系前的弯矩设计值（N∙mm）；

形成超高性能混凝土钢桥面铺装体系后弯矩设计值增量（Nmm）；

Md,ІI——∙

钢梁的抗弯模量（mm3）；

Weff,I——

超高性能混凝土钢桥面铺装体系的抗弯模量（mm3）。

Weff,II——

b）UHPC层按式（8）计算：

9

DB42/T1746—2021

M

d,II（8）

s………………

Weff,II

式中：

Md,ІІ——形成超高性能混凝土钢桥面铺装体系后弯矩设计值增量（N∙mm）；

超高性能混凝土钢桥面铺装体系的抗弯模量（mm3）。

Weff,II——

c）钢梁和UHPC层应分别满足式（9）：

≤（9）

0f…………………

式中：

f——钢梁或钢筋、UHPC的强度设计值（MPa）；

0——桥梁结构重要性系数，按本规程第6.1.1、第6.1.2条和第6.1.3条的规定取值。

6.2.3超高性能混凝土钢桥面铺装体系的抗弯承载力计算应考虑剪力滞效应影响。

6.2.4当UHPC层与钢梁处于共同受力阶段时，抗弯承载能力应按图2计算，满足下列任何一个条件时

的弯矩值可作为该体系的抗弯承载力：

Md0

a）UHPC压应力达到；

fcd

b）钢筋的压应力达到；

fsd

c）钢梁的拉应力或压应力达到。

fd

标引序号说明：

桥梁的重要性系数，按本规程第6.1.1、第6.1.2条和第6.1.3条的规定取值；

0——

正弯矩设计值（Nmm）；

Md——∙

UHPC的抗压强度设计值（MPa）；

fcd——

钢筋的抗压强度设计值（MPa）；

fsd——

钢材的抗拉或抗压强度设计值（MPa）。

fd——

图2正弯矩作用下