鋼結構橋梁鋪裝用STC超高韌性混凝土
概述：超高韌性混凝土，是由水泥、粉煤灰、礦粉、硅灰、石英砂、石英粉、鋼纖維、減水劑等多種外加劑，在工廠預拌混合的預混料，加水拌合后再經凝結硬化形成一種具有高抗彎強度、高韌性、高耐久性的水泥基復合材
鋼結構橋面鋪裝用STC超高韌性混凝土
一、超高韌性混凝凝土概述
超高韌性混凝土，是由水泥、粉煤灰、礦粉、硅灰、石英砂、石英粉、鋼纖維、減水劑等多種外加劑，在工廠預拌混合的預混料，加水拌合后再經凝結硬化形成一種具有高抗彎強度、高韌性、高耐久性的水泥基復合材料，簡稱“STC”。
鋼結構橋梁日益成為主流橋梁建造方式，但是，傳統鋪裝鋼橋面在超載重車的高頻率碾壓下，鋼橋面中的面板與縱肋、橫隔板間易出現疲勞開裂，使得鋼橋面板的局部剛度不足，導致橋面鋪裝極易損壞，不得不反復進行大修。
超韌性混凝土（STC）的抗拉強度是傳統混凝土的10倍，其斷裂韌性是傳統混凝土的200倍，鋼箱梁與超高韌性混凝土組合成一個整體后，橋面局部剛度提高了40倍，鋼橋面疲勞開裂的風險大大降低，超高韌性混凝土組合結構橋面壽命可達100年。
二、STC超高韌性混凝凝土的主要性能指標
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項目 |
依據 |
技術指標 |
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抗壓強度（MPa） |
試件尺寸40×40×160（mm） |
≥150 |
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試件尺寸100×100×160（mm） |
≥120 |
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抗彎拉強度（MPa） |
≥22 |
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抗拉強度（MPa） |
≥9 |
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抗壓/抗拉彈性模量（GPa） |
≥37.6 |
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極限拉伸應變（%） |
≥0.2 |
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極限抗拉強度/彈性段抗拉強度 |
≥1.1 |
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初始坍落擴展度（mm） |
≥700 |
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1h坍落擴展度（mm） |
≥650 |
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備注：每立方原材料重量（不含拌合水）為2250kg；性能指標可以根據客戶要求定制。
三、STC超高韌性混凝凝土的應用范圍
1、新混凝土橋面鋪裝用STC超高韌性混凝凝土
25～40mm STC超高韌性混凝凝土+40mm瀝青混凝土-防水層
2、舊混凝土橋面修復用STC超高韌性混凝凝土
40～80mm STC超高韌性混凝凝土（加鋼筋）+40mm瀝青混凝土-防水層
路橋修復后通行重載車輛該方案的優勢在于：強度高，可降低橋梁自重，快速恢復通車。如四川某跨河大橋通過60mm的STC超高韌性混凝凝土鋪裝層，在不增加橋面重量荷載的情況下，完成了橋面的修復，3天后可通行80噸重載礦車，韌性好，能夠承載礦車大量通行，并顯著提升橋梁使用壽命，施工周期僅為20天。
3、正交異性鋼橋面鋪裝STC超高韌性混凝凝土
STC超高韌性混凝凝土可大大減輕預制構件尺寸和自重，且保證預制構件承載力等力學性能；節點連接可大大簡化，便于施工，且節點更加牢固，地震作用下不會成為整個橋梁的薄弱點。
輕型組合橋面主要由正交異性鋼橋面板、STC層、粘結層及面層組成。
主結構上層主要由STC層、栓釘和結構網組成。
4、預制梁板濕接縫澆筑STC超高韌性混凝凝土
常規普通混凝土濕接縫設計方案存在很多問題：
⑴、濕接縫鋼筋分布密集，導致混凝土極難澆筑密實，施工難度大。
⑵、濕接縫寬度過大，現場工程量大。
⑶、濕接縫處受力情況復雜，易于破壞，屬于橋梁結構中的薄弱點。
采用STC超高韌性混凝凝土澆筑濕接縫可以很好地解決上述問題：
⑴、極大減少濕接縫處鋼筋的數量，STC超高韌性混凝凝土流動性良好，無粗骨料，可以保證現場澆筑的施工質量。
⑵、濕接縫寬度可以減少到1/3以上，大大降低現場施工的作業量。
⑶、STC超高韌性混凝凝土自身優異的力學性能，可以保證濕接縫從原本的薄弱點變成現在的強點。
四、STC超高韌性混凝凝土橋面鋪裝材料的施工工藝
1、配合比
粉料:鋼纖維:水=10∶（1～3）∶9
2、攪拌
投入粉料到攪拌機，加水攪拌3～4分鐘(物料達到膠體狀態)，加入鋼纖維繼續攪拌（當鋼纖維用量較大時——通常不超過3%，可以逐漸或分次加入），待鋼纖維分散后均勻后進行澆筑，并振動成型，而后進行養生。
3、養生
STC層保濕養護用的節水保濕養護膜應由高分子吸水樹脂和不透水塑料面膜制成，其質量應符合JTG/T F30-2014《公路水泥混凝土路面施工技術細則》中3.11.3規定。
高溫期施工時，宜選用白色反光面膜的節水保濕養護膜；低溫期施工時，宜選用黑色或藍色吸熱面膜的節水保濕養護膜。
五、包裝貯存
采用牛皮紙復合袋包裝，25kg/袋；
須貯存于干燥通風的室內，包裝袋密閉，注意防潮、防凍。
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