《公路钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁技术指南》

ICS号

中国标准文献分类号

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

公路钢—粗骨料活性粉末

混凝土组合梁技术指南

TechnicalguideforlongspansteelCA-RPCcompositebeams

ofHighwayBridges

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

1总则

1.0.1为促进超高性能水泥基材料——粗骨料活性粉末混凝土在大跨度组合结构桥梁的

应用，实现钢混组合结构桥梁轻型化，提升桥梁建造的工厂化水平，规范钢-粗骨料活性粉

末混凝土组合梁的设计与施工，制定本指南。

1.0.2本指南适用于采用粗骨料活性粉末混凝土桥面板的钢-混组合梁的斜拉桥设计与

施工，其他类型的钢-粗骨料活性粉末混凝土组合结构桥梁可参照实施。

1.0.3本指南适用于钢-混组合结构采用先预制叠合，再整体吊装的组合梁施工工艺，

其他工艺可参照实施。

1.0.4钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁的设计、施工、施工监控及质量验收，除应符

合本指南的规定外，尚应符合有关法律法规及国家、行业及地方现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1粗骨料活性粉末混凝土ReactivePowderConcretewithCoarseAggregate

（CA-RPC）

以水泥和掺合料等活性粉末、细骨料、粒径不大于5~10mm的粗骨料、高强度微细钢纤

维、减水剂和塑化剂混合料、水等组份生产的，具有超高强度、高韧性、高弹模特征的混

凝土。

2.1.2干粉料drymash

由水泥及掺合料等组成的粉末状活性材料。

2.1.3液料liquidmaterial

由减水剂和塑化剂等材料组成的液体混合物。

2.1.4钢纤维steelfibre

由两种或两种以上规格高强度镀铜微细钢纤维组成的混杂体。

2.1.5核心组份corecomponents

由干粉料、液料和钢纤维构成的混合体。

2.1.6钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁steelCA-RPCcompositebeams

采用粗骨料活性粉末混凝土桥面板的钢混组合梁。

2.1.7燕尾榫swallowtail

燕尾形的桥面板机械锁合连接构造。

2.1.8工厂湿接缝factorywetjoint

在工厂内完成的、采用现浇作业的桥面板连接带。

2.1.9工地横向湿接缝transversewetjointofconstructionsite

在主桥桥位施工现场、采用现浇作业的桥面板间连接带。

2.1.10自动布料automaticdistribution

采用具有精确布料功能的布料机，按所需厚度和宽度自动摊布粗骨料活性粉末混凝土

2

拌合物的工艺过程。

2.1.11整体自动插入式振捣integralautomaticinsertionvibration

采用振捣棒阵列式布置的自动振捣机，在桥面板全断面上整体振捣的工艺过程。

2.1.12整体平面振捣overallplanevibration

采用覆盖桥面板全断面的平板振捣机连续进行整体振捣的工艺过程。

2.1.13整体滚平覆膜养生overallrollingflatandcovercuring

采用压辊，在完成整体平面振捣的粗骨料活性粉末混凝土表面滚平并覆膜养生的工艺

过程。

2.1.14零件spareparts

组成板单元或部件的最小单元。钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁的底板、顶板、腹

板、隔板、锚箱（传力板）为主要零件，其余为次要零件。

2.1.15板单元plateelement

为方便车间生产及运输，根据钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁的结构特征，将其划分

成若干个单元，称为板单元，由底板、腹板、隔板、加劲等组成。主要包括底板单元、隔

板单元、腹板单元等。

2.1.16预制桥面板precastdeck

按设计图划分，采用预制工艺制造，参与节段总拼的桥面板板块。

2.1.16钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁steelCA-RPCcompositebeams

按设计图中划分的钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁节段。

2.1.17钢梁节段组装steelbeamsegmentassembly

将底板单元、隔板单元、腹板单元等组焊成槽型钢主梁节段的过程。

2.1.18桥面板叠合deckoverlay

预制桥面板与钢梁组拼，连接成组合梁的过程。

2.2符号

2.2.1材料性能

f——钢梁、混凝土板强度设计值；

3

fd——钢材抗拉强度设计值；

ftd——混凝土轴心抗拉强度设计值；

fsd——横向钢筋的抗拉强度设计值；

fsu——焊钉材料的抗拉强度最小值；

fvd——钢梁腹板的抗剪强度设计值；

fy——为钢筋屈服强度。

2.2.2作用和作用效应

Md——组合梁截面弯矩设计值；

Mu——粗骨料活性粉末混凝土加筋板正截面受弯承载力实测值；

S——混凝土板对组合截面中性轴的面积矩；

V——形成组合截面之后作用于组合梁的竖向剪力；

VRd——单位长度内纵向界面受剪承载力；

Vms——由预应力束集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差的初始效应在钢梁和混

凝土板结合面上产生的纵桥向水平剪力；

Vsu——单个圆柱头焊钉连接件的抗剪承载力；

Vvd——组合梁的竖向剪力设计值；

Vvu——组合梁的竖向抗剪承载力；

Weff——组合梁截面的抗弯模量；

τu——为极限黏结应力；

σ、τ——钢梁腹板同一点上同时产生的正应力、剪应力。

2.2.3几何参数

b——矩形梁截面的宽度；

bf——纵向受剪界面的长度；

d——为钢筋直径；

h0——截面有效高度；

4

lcs——由预应力集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的纵桥向水平剪力计算

传递长度（mm），取主梁腹板间距和主梁等效计算跨径的1/10中的较小值；

x——等效受压区高度；

xt——受拉区高度；

as——受拉钢筋合力点至受拉边缘的距离；

Ae——单位长度混凝土桥面板内横向钢筋总面积；

As——纵向受拉钢筋的截面面积；

Asu——焊钉杆径的截面面积；

Aw——钢梁腹板的截面面积；

Iun——组合梁未开裂截面惯性矩。

2.2.4计算系数及其他

k——受拉区粗骨料活性粉末混凝土拉应力等效系数；

α——受压区等效矩形应力图形应力等效系数；

β——受压区等效矩形应力图形高度等效系数。

5

3基本规定

3.0.1粗骨料活性粉末混凝土钢-混组合梁设计、施工应根据建设条件、结构受力性

能、施工、景观、运营管理、养护等因素，合理确定结构形式、截面构造。

3.0.2粗骨料活性粉末混凝土钢-混组合梁尺寸和构造应保证具有合理的抗弯、抗扭刚

度。

3.0.3粗骨料活性粉末混凝土组合梁桥面板应力水平高、厚度小，宜进行桥面板局部稳

定性验算。

3.0.4在钢与混凝土交界面应设置连接件，宜针对粗骨料活性粉末混凝土抗劈裂性能好

的优点，采用新型的连接件。

3.0.5在保证钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁安全、建造质量可靠的前提下，在钢-粗

骨料活性粉末混凝土组合梁的建设中宜积极推广使用新技术、新工艺、新材料、新设备。

3.0.6粗骨料活性粉末混凝土桥面板宜采用自动化、智能化设备，及标准化工艺进行施

工，以减少施工随机因素对桥面板质量的影响。

3.0.7采用整节段吊装施工时，第二体系设计应充分考虑桥面吊机及梁段重量的影响。

3.0.8主梁监控采用几何指标和物理指标双控原则，在控制线形的同时，还需控制主梁

应力，尤其是桥面板应力。

条文说明：几何指标指主梁线形和塔顶偏位，主梁线形包括立面线形和轴线偏位。物理指标指索力和

主梁应力。

6

4材料

4.1粗骨料活性粉末混凝土

4.1.1在钢-混组合梁中，粗骨料活性粉末混凝土宜采用CA-RPCR130~R150级，材料

性能指标应采用试验方法进行验证，其中CAR150的力学性能应符合表4.1.1的规定。

表4.1.1粗骨料活性粉末混凝土主要技术指标

序号项目指标序号项目指标

1立方体抗压强度（MPa）≥150.05泊松比0.2

2弹性模量（GPa）≥54.06温度线膨胀系数1.1×10-5

3初裂抗弯拉强度（MPa）≥10.07断裂韧性（kJ/m2）≥20.0

4抗弯拉强度（MPa）≥18.08比重（kg/m3）≤2650

条文说明：粗骨料活性粉末混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值

系指按标准方法制作、养护的边长为100mm立方体试件，在以标准养护条件养护方法28d，以标准试验方

法测得的具有95%保证率的抗压强度值。

4.1.2粗骨料活性粉末混凝土新拌性能技术指标应符合表4.1.2的规定。

表4.1.2粗骨料活性粉末混凝土新拌性能

序号项目指标序号项目指标

1比重（kg/m3）≤26502坍落扩展度（mm）≥400

3入模温度（℃）≤32

备注：入模温度不宜大于30℃，在任何情况下不能大于32℃。

4.1.3粗骨料活性粉末混凝土耐久性技术指标应符合表4.1.3的规定。

表4.1.3粗骨料活性粉末混凝土长期性能

序号项目指标序号项目指标

190d总收缩应变≤300×10-63氯离子扩散系数（m2/s）≤0.03×10-12

2365d总收缩应变≤300×10-64徐变系数0.35

备注：表中，1年总收缩应变为采用常温加湿养护时的结果。对于预制板按90d总收缩应变进行控

制，对于工厂或工地现浇湿接缝按365d总收缩应变进行控制。

4.1.4核心组份主要技术指标应符合表4.1.4的规定。

表4.1.4核心组份技术指标（基于给定配合比）

7

序号项目指标

1坍落扩展度（mm）≥550

2抗压强度（MPa）≥150.0

3弯曲初裂强度（MPa）≥12

4极限抗弯强度（MPa）≥20.0

5弹性模量（GPa）≥48.0

4.1.5粗骨料应选用《建设用卵石、碎石》（GB/T14685）中的I类碎石，其主要技

术指标还应符合表4.1.5的规定。

表4.1.5粗骨料主要技术指标

序号项目指标序号项目指标

1最大公称粒径（mm）≤106含水率（%）≤0.2

公称粒径大于8mm的颗粒含量

2157吸水率（%）≤1.0

（按质量计，%）

公称粒径大于5mm的颗粒含量

3≤58岩石强度（MPa）≥120

（按质量计，%）

4含泥量（按质量计，%）≤0.59针片状颗粒含量（%）≤5

5泥块含量（按质量计，%）010压碎值指标（%）≤12

4.1.6细骨料应采用洁净的天然河砂，其主要技术指标应符合表4.1.6的规定。

表4.1.6细骨料主要技术指标

序号项目指标序号项目指标

1细度模数2.6～3.05含水率（%）≤0.5

公称粒径大于5mm的颗粒含量

206氯化物（以氯离子质量计，%）≤0.01

（按质量计，%）

3含泥量（按质量计，%）≤0.57坚固性质量损失（%）≤8

4泥块含量（按质量计，%）08表观密度（kg/m3）≥2500

5云母（按质量计，%）≤0.59松散堆积密度（kg/m3）≥1400

4.1.7粗骨料活性粉末混凝土原材料应置于干燥环境分区域存储，标识清楚，防止包

装破损和杂质混入。同一批次干粉料及液料在工厂内的储存期不得超过30天。

4.2其他材料

8

4.2.1普通钢筋技术标准应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

（JTG3362）和《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2）的要求，宜

选用HRB400。

4.2.2钢材应采用低合金高强度结构钢或桥梁用结构钢，其化学、力学性能应符合标

准《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）、《桥梁用结构钢》（GB/T714）及《公路钢结

构桥梁设计规范》(JTGD64)的规定。

4.2.3桥面板及湿接缝上的吊装孔和桥面吊机锚固孔等预留孔，宜采用微膨胀高强灌

浆料封堵，灌浆料的技术指标应符合表4.2.3的规定。

表4.2.3桥面板封孔材料技术指标

序号检测项目指标备注

1最大集料粒径（mm）≤4.75

2初始值≥290

流动度（mm）

330min保留值≥260

4竖向膨胀率（%）3h0.1~3.5

53d≥40.0

抗压强度（MPa）

628d≥65.0

7泌水率（%）0

8膨胀稳定侧向压应力（MPa）≥3.0用于钢管吊装孔

9膨胀稳定侧向压应力（MPa）1.0～2.0用于钻孔吊装孔

101.5m水头抗渗性无渗水

9

5设计

5.1一般规定

5.1.1钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁的作用效应计算应符合以下规定：

1按弹性方法进行计算，必要时应考虑结构的二阶效应；

2应考虑施工方法及施工工序的影响；

3应考虑混凝土开裂、混凝土收缩徐变等因素的影响；

4可不考虑钢梁和混凝土桥面板之间的滑移。

5.1.2组合梁的持久状况设计应按承载能力极限状态的要求，应进行承载力、整体稳定

性及局部稳定性计算，必要时尚应进行结构的倾覆验算。组合梁的短暂状况设计应对组合

梁在施工过程中各个阶段的承载能力及稳定性进行验算，必要时尚应进行结构的倾覆验

算。

5.1.3组合梁的承载能力验算应采用作用基本组合，稳定验算符合现行《公路钢结构桥

梁设计规范》(JTGD64)的要求。

5.1.4组合梁的持久状况设计应按正常使用极限状态的要求，对组合梁的抗裂和挠度进

行验算。在进行正常使用极限状态计算时，作用组合应采用作用频遇组合、准永久组合。

5.1.5组合梁抗疲劳设计应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64)的要求。

5.1.6CA-RPC桥面板可采用较普混凝土桥面板更大的平面尺寸，减少湿接缝。

条文说明：CA-RPC桥面板厚度较普通混凝土桥面板薄、单位面积重量小，可适当增加预制桥面板尺

寸，尽量减少湿接缝。同时，研究表明，湿接缝位置由于钢纤维不连续，新旧混凝土界面的抗裂性能低于

整体浇筑，减少湿接缝，有利于发挥CA-RPC的优良性能。

5.1.7设计阶段应对湿接缝养护措施与标准提出规定，以减少收缩产生的不利影响。

5.2总体设计

5.2.1钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁包括粗骨料活性粉末混凝土预制桥面板、钢

梁、剪力连接件及湿接缝等结构。宜将横隔板部分预埋在预制混凝土桥面板中，在预制阶

段完成桥面板和钢横隔板的连接，减少湿接缝。

条文说明：为提高梁段整体性能，减少桥面板横向湿接缝，可将钢横隔板上下分块，横隔板上层分块

10

与桥面板整体预制，梁段钢混叠合过程将横隔板上下分块进行连接，形成整体。为减少桥面湿接缝，宜将

横隔板部分预埋在预制混凝土桥面板中，梁段施工过程通过横隔板焊缝代替混凝土板湿接缝。

5.2.2钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁的钢梁可采用I形、闭口或槽形箱梁等截面形

式。

5.2.3钢-混组合梁节段划分应综合考虑主梁设计和建造的标准化、工厂化、装配化和

信息化。当应用于斜拉桥主梁时，节段划分应统筹考虑拉索、横隔板、预制桥面板等布

置，以及吊装、运输等条件。节段长度宜取10~16m。

5.2.4行车道范围宜使用预制板，预制板板宽与横隔间距应成倍数关系，可取1倍或2

倍横隔板间距。预制板横向宜根据横向桥宽及吊装、运输条件进行分块。

5.2.5剪力件布置应满足结构抗剪受力要求，宜采用栓钉剪力件、开孔板连接件、剪力

榫。

5.3承载能力极限状态强度计算

5.3.1抗弯计算应满足以下规定：

1计算组合梁抗弯承载力时应考虑施工方法及顺序的影响，并应对施工过程进行抗弯

验算，施工阶段作用组合效应符合现行《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60）的要求。

2组合梁截面抗弯承载力应采用线弹性方法按式5.3.1-1计算。

Md

00=f······························(5.3.1-1)

Weff

式中：푀푑——组合梁截面弯矩设计值；

푊푒푓푓——组合梁截面的抗弯模量；

푓——钢梁、混凝土板强度设计值。

5.3.2组合梁的竖向抗剪承载力应按以下方法计算:

1组合梁竖向抗剪验算应按下式计算:

oVVvdvu···································(5.3.2-1)

Vvu=fvdAw··································(5.3.2-2)

式中：푉푣푑——组合梁的竖向剪力设计值(N);

11

푉푣푢——组合梁的竖向抗剪承载力(N);

2

퐴푤——钢梁腹板的截面面积(mm);

푓푣푑——钢梁腹板的抗剪强度设计值(MPa)。

2组合梁承受弯矩和剪力共同作用时，应考虑两者耦合的影响，腹板最大折算应力应

按下式验算：

22······························(5.3.2-3)

+31.1fd

式中：휎、휏——钢梁腹板同一点上同时产生的正应力、剪应力(MPa)；

푓푑——钢材抗拉强度设计值(MPa）。

5.3.3组合梁的纵向剪力应按下列原则计算:

1剪力连接件的作用应包含形成组合截面之后的永久作用和可变作用。

2钢梁与混凝土板结合面纵桥向剪力作用，应按未开裂分析方法计算，且不考虑负弯

矩区混凝土开裂的影响。

3钢梁与混凝土板之间单位长度上的纵桥向水平剪力Vl应按下式计算。剪力连接件

的数量应按剪力包络图形状进行分段计算，在相应区段内均匀布置。

VS

V1=·····································(5.3.3-1)

Iun

式中：푉——形成组合截面之后作用于组合梁的竖向剪力（N）；

푆——混凝土板对组合截面中性轴的面积矩（mm3）；

4

퐼푢푛——组合梁未开裂截面惯性矩（mm）。

4梁端部结合面上，单位梁长由集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的最大

纵向剪力Vms应采用下式计算:

2Vh

Vms=····································(5.3.3-2)

lcs

式中：푉푚푠——由预应力束集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差的初始效应在钢梁

和混凝土板结合面上产生的纵桥向水平剪力（N）；

푙푐푠——由预应力集中锚固力、混凝土收缩徐变变形及温差引起的纵桥向水平剪

12

力计算传递长度（mm），取主梁腹板间距和主梁等效计算跨径的1/10中的较小值。

5对于预应力集中锚固力、斜拉索索力等集中纵向剪力产生的结合面上的纵向剪力，

可参照《欧洲规范4：钢-混凝土组合结构设计》（Eurocode4:DesignofComposite

steelandConcreteStructures）给出的计算方法，详见附录G。

5.3.4CA-RPC中的圆柱头焊钉连接件抗剪承载力应按下式进行计算：

Vsu=0.7Asufsu(5.3.4-1)

式中：푉푠푢——单个圆柱头焊钉连接件的抗剪承载力（N）；

2

퐴푠푢——焊钉杆径的截面面积（mm）；

푓푠푢——焊钉材料的抗拉强度最小值（MPa）。

5.4正常使用极限状态结构刚度计算

5.4.1组合梁的变形计算应符合下列规定:

1组合梁在正常使用极限状态下的挠度可根据构件刚度按结构力学方法计算。

2计算组合梁在正常使用极限状态下的挠度时，应采用弹性分析方法考虑桥面板开

裂、收缩徐变及预应力的影响。

3组合梁应满足《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》（JTG/TD64-01）中变形限制

要求。

5.4.2组合梁的刚度可按《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》（JTG/TD64-01）中规

定公式进行计算。

5.5粗骨料活性粉末混凝土桥面板计算

5.5.1粗骨料活性粉末混凝土桥面板及板内钢筋除满足桥梁整体受力要求外，还应满足

局部作用的效应。

5.5.2粗骨料活性粉末混凝土桥面板正截面受弯承载力可按下式进行计算：

x

0.88fcbx=fyAs+0.35ftb(h−)(5.5.2-1)

0.72

xx1x

Mu=0.88fcbx(h0−)−0.35ftb(h−)[(h−)−as](5.5.2-2)

20.7220.72

式中：푀푢——粗骨料活性粉末混凝土加筋板正截面受弯承载力；

13

푓푦——纵向受拉钢筋屈服强度；

훼——受压区等效矩形应力图形应力等效系数；

훽——受压区等效矩形应力图形高度等效系数；

푘——拉区粗骨料活性粉末混凝土拉应力等效系数；

푥——等效受压区高度；

xt=−hx/

푥푡——受拉区高度，；

h0=−hc

ℎ0——截面有效高度，；

푎푠——受拉钢筋合力点至受拉边缘的距离；

퐴푠——纵向受拉钢筋的截面面积；

푏——矩形梁截面的宽度。

5.5.3计算粗骨料活性粉末混凝土梁斜截面抗剪承载力时，主要考虑由剪压区混凝土及

纵筋抗剪承载力、钢纤维的抗剪承载力，可按下式计算：

V=+VV

cf(5.5.3-1)

剪压区混凝土及纵筋抗剪承载力可按下式计算：

图5.5.1剪压区混凝土及纵筋贡献

0.164bhf−0.0382fbh

s00yc

V=(5.5.3-2)

c[0.329]−bb2

(1−3)e

钢纤维的抗剪承载力Vf可按下式计算：

V==Tcos(4bhl2d)cot）

fffefff(5.5.3-3

5.5.4粗骨料活性粉末混凝土板纵向抗剪强度，可按式5.5.4-1计算：

VRd=+0.7ftdbf0.8Aefsd(5.5.4-1）

14

式中：VRd——单位长度内纵向界面受剪承载力（MPa）；

bf——纵向受剪界面的长度（mm）；

2

Ae——单位长度混凝土桥面板内横向钢筋总面积（mm/mm）；

ftd——混凝土轴心抗拉强度设计值（MPa）；

fsd——横向钢筋的抗拉强度设计值（MPa）。

5.6疲劳设计

5.6.1组合梁承受动应力的结构构件或连接件应进行疲劳验算。

5.6.2组合梁疲劳验算应采用弹性分析方法。

5.6.3组合梁疲劳荷载的选取应符合现行《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64）的

相关规定。

5.7组合梁施工期设计与计算

5.7.1钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁在施工期应验算以下内容

1.节段吊装工况分析。

2.桥位架设分析，如桥面吊机支点区域验算等。

3.特殊区段验算，拉索、支座区域梁段验算等。

5.7.2斜拉索锚点、桥面吊机支撑点、梁段吊点均宜设置在腹板附近，已吊梁段和起吊

梁段支撑体系宜一致，减少或避免错台。

5.7.3标准梁段施工过程中，可通过提高斜拉索张拉力，增加前序梁段桥面板压应力储

备，满足施工临时工况受力要求；再通过斜拉索退张，使得斜拉索索力回归至目标索力，

达到合理成桥状态。

条文说明：起吊新梁段时，在前序梁段会产生较大的负弯矩，在桥面板处引起较大的施工期临时拉应

力，处理不当易导致桥面板开裂。

5.8构造要求

5.8.1混凝土纵横向主筋净保护层厚度应不小于20mm，且不小于1倍钢筋直径。

5.8.2钢-粗骨料活性粉末混凝土适筋范围较普通钢筋混凝土结构可适当放宽，考虑满

15

足浇筑振捣要求，配筋率可取8%以内。

5.8.3桥面板除应满足桥梁整体受力要求外，尚应能抵抗来自车辆轮载、温度作用、收

缩徐变、预应力等引起的局部作用。预制板板厚根据计算确定，宜取值15~20cm，设有体

内预应力时，板厚不宜小于16cm。

5.8.4湿接缝设计、接缝钢筋设计应根据总体和局部受力，进行特殊设计处理，满足受

力及耐久性要求。

5.8.5设计过程应充分考虑收缩影响，对T形预埋板进行分块，以减少收缩应力。预埋

钢板长度不宜大于3m。

条文说明：由于混凝土收缩，预制桥面板在预埋钢板后，产生T形预埋件与混凝土板接触范围局部收

缩拉应力。该收缩效应随着T形预埋件的长度增加而变大，为减小桥面板开裂风险，结合桥面板预制，应

合理划分T形预埋件的长度。

5.8.6湿接缝宜采用燕尾榫槽或方槽，预制板伸出钢筋在湿接缝槽孔内应连通，并将桥

面板底板预埋钢板进行连接。

条文说明：为提高湿接缝抗拉性能，预埋钢板作为湿接缝的浇筑底模，同时提高桥面板抗拉性能，横

向湿接缝构造示意见图5.8.6。

图5.8.6横向湿接缝示意

5.8.7钢筋最小黏结锚固长度la指钢筋在拉拔荷载下达到屈服强度而不被拔出时，所需

l

要的最小黏结锚固长度a，可按下式计算，当钢筋直径不大于20mm时，钢筋锚固长度不

宜小于6d。

fdy

l=(5.8.7-1)

a4

u

式中：la——最小黏结锚固长度（mm）；

fy——为钢筋屈服强度（MPa）；

τu——为极限黏结应力（MPa）；

d——为钢筋直径（mm）。

16

5.9耐久性设计要求

5.9.1应根据结构特点、使用年限、环境条件、施工条件等因素进行耐久性设计。耐久

性设计应包括下列内容：

1确定结构和结构构件所处的环境类别及其作用等级。

2提出对混凝土材料及钢材的耐久性基本要求。

3明确混凝土构件中钢筋的混凝土保护层厚度。

4明确不同环境条件下的耐久性技术措施。

5明确钢结构部位的耐久性技术措施。

6采用有助于耐久性的结构构造，便于施工、检修和维护管理。

5.9.2混凝土板耐久性设计

1混凝土纵横向主筋净保护层厚度应不小于20mm。

2预制板伸出的接缝钢筋宜采取适当的措施，减少养护和施工过程中钢筋的锈蚀。

5.9.3钢结构耐久性设计

1钢梁涂装根据部位和方案的不同，应分为钢梁外表面、钢梁内表面、钢混结合面及

高强度螺栓接合面四部分。

2钢梁外表面涂装的耐久性应不低于20年，可采用梁内除湿系统降低梁内相对湿

度，施工期临时孔洞应及时用高强螺栓封堵。

3高强度螺栓接合面涂装，其施工方法及检验要求应满足规范要求。

4钢混结合面防腐寿命标准与桥面板相同。涂装完成后，应在钢结构与桥面板结合边

线处涂布密封剂。

条文说明：钢梁外表面系指所有直接暴露于大气中的钢梁外表面部分。钢梁内表面系指组合梁箱内所

有部分，该部分处于封闭环境中。钢混结合面系指钢梁与混凝土桥面板的结合处，其防腐寿命与桥面板相

同。涂装完成后，应在钢结构与桥面板结合边线处涂布密封剂。

17

6施工

6.1一般规定

6.1.1施工前应开展钢梁制造预拼装胎架、组合梁总拼装胎架、墩旁托架、吊具、塔顶

门架等临时工程的设计，以及桥面板预制生产线布置及设备选型、组合梁现场安装设备选

型、桥位安装条件勘察等前期准备工作。

6.1.2粗骨料活性粉末混凝土桥面板正式投产前，应确定标准化施工工艺，根据标准化

施工工艺选择或研制模具系统、智能化生产设备，并宜采用生产线形式完成桥面板制造。

6.1.3粗骨料活性粉末混凝土的生产及运输应符合下列规定：

1粗骨料活性粉末混凝土生产前，应检查搅拌设备状态，保持内壁湿润且不得留有明

水。

2粗骨料活性粉末混凝土生产时应对原材料进行检验，检查并确认施工现场实施条件

准备情况。

3粗骨料活性粉末混凝土生产后，不应向拌合物中添加任何水或者外加剂。每班工作

结束后应及时清洗搅拌、运输等设备。

6.1.4钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁节段运至现场需办理交接手续，交接内容主要

包括节段重量、节段尺寸、预留预埋和匹配测量控制点等。

6.2桥面板预制施工工艺

6.2.1预制桥面板标准化施工工艺流程见图6.2.1。

18

备料

钢筋下料加工模具准备

钢筋绑扎整体式插入振捣

粗骨料活性粉末混凝土顺序投料全断面平板振捣

搅拌覆膜保湿

出料并运输至布料位脱模

自动布料

养护

图6.2.1预制桥面板标准化施工工艺流程

6.2.2拌合及运输工艺

粗骨料活性粉末混凝土投料顺序依次应为粗细骨料、干粉料、液料和水、钢纤维。投

料时间应与拌合、布料、振捣时间相协调，拌合物运送时间不宜超过3min。拌合要求应符

合表6.2.2的规定。

表6.2.2拌和要求

工艺流程干粉料及粗细骨料预拌加液料和水湿拌湿拌(含纤维投入)

阶段用时1min3min4min

条文说明：拌合和运输工艺应实现工艺间的联动，以流水线作业方式控制拌合与运送时间。

6.2.3桥面板预制宜采用整体式插入振捣器和平板式振捣器复振整平相配合的振捣工

艺。

条文说明：插入式振捣可以有效的排除混凝土的气泡并实现钢纤维均匀分布。平板振捣可以将混凝土

填充至插入式振捣留下的振捣液化环中，并控制预制板表面平整度。

6.2.4插入振捣作业时，振动棒可按留振8s、拔出7s控制，振点间距应根据粗骨料活

性粉末混凝土新拌性能及钢筋间距确定。

6.2.5平板振捣作业时，应使平板式振捣器与粗骨料活性粉末混凝土保持接触，使振波

有效地振实拌合物，待表面出浆，不再下沉后，缓慢向前移动，移动速度应能保证混凝土

振实出浆。

19

6.2.6振捣完成的粗骨料活性粉末混凝土应及时覆盖塑料薄膜保湿，以防塑性阶段水分

散失导致的假凝。预制板在脱出底模前应覆盖塑料薄膜。

6.2.7粗骨料活性粉末混凝土到达终凝72h后拆除芯模和边模。拆模过程中应避免对粗

骨料活性粉末混凝土的早期扰动和预制板表面及棱角的损坏，不应采用敲击、冲击等剧烈

方式。粗骨料活性粉末混凝土终凝时间的确定应考虑不同季节温度变化的影响，拆模时间

应事先通过试验确定。

6.2.8模板拆除后，应及时对预制板四周立面进行凿毛，以露出粗骨料和钢纤维为宜。

当采用高压水射流设备凿毛时，水枪的射流压强不宜小于60MPa。

6.2.9粗骨料活性粉末混凝土脱模后，应在高湿环境中养护15天，之后运至存梁区保

湿养护，养护条件应符合下列规定：

1高湿养护要求

可采用水槽浸水养护、喷淋养护等方式，水温≥10℃，并做好水温监测记录。

2保湿养护要求

保湿养护不小于15天，养护湿度不小于90%，可采用对预制板顶面、底面和四周覆盖

保水棉胎，并洒水养护方式。

3高湿养护和保湿养护的养护总时间不少于30天。

6.2.10养护完成后的预制板可采用多层叠高的方式存放，叠高层数应不多于4层，预

制板层间支垫应对齐摆放。

条文说明：预制板之间所有支垫对齐是为了避免预制板承受上层板件重量产生的弯矩。

6.3桥面板预制模具

6.3.1桥面板预制模具宜采用分体式、模块化的设计理念，组成模具的各系统之间的连

接必须安全可靠，具有足够的承载力、刚度和稳定性，应能整装整拆，组装便利，在正常

维护下应能重复周转使用，并能满足建立预制板块间几何关联及关联精度的要求。

6.3.2模具设计应结合预制板几何形状、尺寸、荷载大小、施工设备、施工工艺进行，

应充分考虑运输、堆放和装拆过程中对模具构件变形的影响。

6.3.3模具构造设计应符合《钢结构设计规范》（GB50017）的要求，并验算其强度和

刚度，强度验算可采用容许应力法，刚度应满足底模变形不大于2mm的要求。

6.3.4模具面板应采用数控切割机、半自动切割机或剪板机下料，以保证几何尺寸精

20

度。下料尺寸长、宽误差分别应为0、±2mm，板边不直度误差≤±1mm/m，对角线差

≤±3mm，同规格的板料尺寸大小要一致。如果出现超差的面板，应进行修整打磨。其余零

件可采用手工或半自动切割机划线下料、样板划线下料。

6.3.5组装完成的模具面板表面应光滑平整，无锈蚀、麻坑等缺陷，无划痕、锤击痕

迹。整体拼装后，外观质量要美观，所有线条要横平竖直。模板组装尺寸允许偏差和检验

方法应符合表6.3.5的规定。

表6.3.5模板组装尺寸允许偏差和检验方法

名称允许偏差检验方法

模板总长、总宽（mm）2‰且≤3用钢卷尺测量

模板总高度（mm）≤5用钢卷尺测量

模板平整度（mm）<3用≥2m靠尺检测

模板直线度（mm）≤1mm／1m用≥2m靠尺检测

拼接缝隙、错台（mm）≤1用塞尺检测

模面光滑平整，无锈蚀、麻坑、划痕、锤击痕迹；外观

模板外观质量目测方法

质量要美观，所有线条要横平竖直

6.4桥面板预制主要设备

6.4.1组合梁桥面板预制生产线布置时应考虑以下因素：

1粗骨料活性粉末混凝土宜采用连续流水施工作业，即拌、即浇、即振、即平、即养

护。

2桥面板预制宜采用自动化、智能化、集约化设备及标准化工艺进行施工，以减少施

工随机因素对桥面板质量的影响。

3桥面板预制宜在室内生产线上生产，工厂湿接缝宜采用与预制桥面板相同的布料、

振捣等自动化设备施工。

4各预制板宜在同一定位系统下完成，确保各预制板块间的钢筋、预应力钢束波纹管

等预埋件定位准确，连接顺畅。

6.4.2桥面板预制生产线应具有模板安装、钢筋安装、混凝土浇筑和养护、存储等功

能，其中混凝土浇筑设备应包括拌合设备、拌合物运输设备、布料设备、振捣设备、整平

设备等。

6.4.3拌合设备宜采用立轴行星式强制搅拌机，搅拌机上宜设置钢纤维布撒设备，提高

21

钢纤维的均匀性，防止钢纤维结团。拌合设备拌合能力应大于布料能力，应具有水自动计

量系统和投料系统，用水量计量精度应为单盘用水量的±1%。

条文说明：搅拌主轴与搅拌器应能同时进行不同的公转、自转活动，具备转子线速度大、无搅拌死

角、搅拌均匀快速等功能，且不会改变纤维的乱向分布，可有效的对物料进行挤压、反转等复合动作，拌

和效率高，拌和物混合均匀。

6.4.4拌合物运输设备宜采用无线操控，空中轨道运行，实现多工位装料和卸料，控制

拌合物运送时间不宜超过3min。

条文说明：新拌粗骨料活性粉末混凝土失水快，为保持混凝土流动性，应尽量缩短混凝土运输时间。

6.4.5布料设备应具有精确控制布料厚度、宽度及精确走位等功能，具体包括：

1布料斗应可到达浇筑所需的任意位置，行走精度应达到10mm。

2布料斗应设置自动控制元件，使拌合物出料量自动调节，并与布料斗的行进速度相

匹配，实现精确布料。

3布料机的布料厚度应可根据要求进行调整，以满足振捣密实的要求。

4布料机宜具有自动、远程手动控制和强制手动三种操作模式，正常情况下应采用自

动模式工作，强制手动模式仅用于处理意外情况。

5每一盘拌合物宜在3min内完成布料和初步整平。

条文说明：布料机、布料斗的行走机构宜选用直线齿条、齿轮等不依赖摩擦力的方式，行走精度可满

足10mm要求。在布料斗两侧应设有可上下调节高度的振动式刮板，用以初步平整布于模具中的拌合物；

布料机采用自动模式工作时，布料斗沿布料方向的行走速度与绞辊的转速应自动匹配，以满足精确布料的

需要。

6.4.6振捣设备宜选择配置高频振捣棒、按阵列式集成的数字化自动振捣机，宜具备程

序自动控制振捣时间、自动行走至下一振捣位的功能。具体要求包括：

1振捣棒振动频率宜为200Hz（12000RPM），振捣棒直径宜为35~42mm，振动力为

2.1~3.0kN。

2振动棒宜采用矩阵布置方式，振动棒间距应满足振捣工艺及钢筋间距，多根作为一

组，既可整体振捣，也可分区域振捣。

3阵列式振捣机宜具有自动、远程手动控制和强制手动控制三种操作模式，正常情况

下应采用自动模式工作，强制手动模式仅用于处理意外情况。

4阵列式振捣机宜具有故障自诊断功能，并具备振动棒快速更换的功能。

22

5振捣棒需从钢筋网格中心下棒，插入位置偏差不大于5mm，不允许振捣棒在同一位

置重复插入振捣。

6阵列式振捣机沿浇筑方向的行走步长应满足振捣棒插入间距的要求，行走定位精度

不大于±5mm。

6.4.7平板式振捣整平设备应具有控制桥面板厚度的功能，其精度要求为+5mm。应具有

全断面振捣能力，平板振捣器在最低位置时，其底面位置应为桥面板顶面位置。振捣器的

振动频率宜为2850RPM，振动力在20~40kN间，且应具备调节功能。

6.4.8整体式平板振捣器振动平板应设计成合理的外形，以减少对预制板顶面混凝土的

粘带。同时下表面应设置与粗骨料活性粉末混凝土不亲和的材料贴层，以进一步减少对预

制板顶面混凝土的粘带。

6.5总拼叠合及工厂后浇带

6.5.1钢-粗骨料活性粉末混凝土组合梁节段制造工艺流程见图6.5.1。

板单元制作

钢梁总拼

混凝土桥面板叠合

横向湿接缝浇筑及养护

纵向湿接缝浇筑及养护

打砂、涂装

图6.5.1组合梁节段制造工艺流程

6.5.2钢梁板单元制造应符合以下规定：

1钢结构件加工精度应满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）和《铁路钢桥

制造规范》（QC/R9211）的要求。

2板单元组装、焊接宜采用自动化组装和焊接设备，在工厂内采用标准化、模块化的

工艺制造。

6.5.3总拼场地地基应满足承载力要求，配备的吊装设备应满足吊装能力，总拼胎架应

23

具有足够的刚度和承载力，满足节段的外形尺寸控制要求。

6.5.4梁段组装宜采用制造安装一体化方法进行多梁段连续匹配组装，每次组装的梁段

数量不宜少于4+1个节段，相邻梁段匹配完成后应设置定位工装件，用于梁段安装定位。

条文说明：制造安装一体化指组合梁节段工厂内连续匹配总拼时，节段间的匹配线形与工地安装线形

相统一，节段环缝接口设置方便节段工地复位安装匹配件和检查线，保证节段快速安装。

6.5.5钢梁横隔板间距应根据桥面板T型预埋件控制；含锚箱的主腹板间距，组装误

差不宜大于2mm。

条文说明：为了减少湿接缝，把钢横隔板顶板和腹板的一部分所形成的T型钢构件，通过剪力件预埋

于预制桥面板中，在进行钢混叠合时，焊接T型预埋件与钢横隔板完成叠合，因此横隔板间距根据T型预

埋件间距控制。

6.5.6桥面板宜设置不少于4个吊点。

6.5.7桥面板与钢梁组装叠合时，可采用导向和调整工装，便于桥面板定位，桥面板预

埋钢构件与隔板对接偏差宜≤2.0mm，相邻桥面板的钢筋对位偏差宜≤3.0mm，相邻桥面板

的顶面高差宜≤8.0mm。

6.5.8组合梁的预拼装标高、线形偏差宜不超过L/3000（L为预拼装节段长度）。

6.5.9工厂湿接缝分为纵桥向和横桥向湿接缝，横向湿接缝混凝土在总拼胎架上浇筑，

待满足龄期要求后，组合梁段下胎，将单个节段运输至指定场地浇筑纵向湿接缝混凝土形

成组合梁段。

6.5.10工厂纵向湿接缝生产线主要设备宜包括起重设备、自动化拌合设备、自动布料

机、阵列式数字化插入振捣机、自动平板振捣整平机。

1工厂纵向湿接缝可采用布料、振捣、整平一体机施工，即将布料机、排式振捣机、

整平机三个独立子设备按顺序集成于一台车架上，一体机整体行走机构宜选用直线齿条，

行走精度满足10mm要求。

2布料机、排式振捣机、整平机的行走机构均宜选用直线齿条、齿轮等不依赖摩擦力

的方式，行走精度满足10mm要求。

3拌合、布料、振捣、整平设备性能及控制要求参照桥面板预制设备。

6.5.11工厂横向湿接缝混凝土施工主要设备宜包括小型自动化拌合设备、小型阵列式

数字化插入振捣机、小型自动平板振捣整平机。

1根据单条横向湿接缝混凝土方量设计小型自动化拌合设备的容量。

24

2根据湿接缝宽度配置振捣棒数量，小型阵列式数字化插入振捣机宜具有自动行走、

自动振捣等功能。

3小型自动平板振捣整平机宜具有横向湿接缝全断面振捣能力。

4小型自动化拌合设备、小型阵列式数字化插入振捣机、小型自动平板振捣整平机设

备性能