1前言
钢桥桥面多采用正交异性钢桥面板，这种桥面结构于1948年在德国首例，具有构作质量轻、运输与架设方便、施工周期短等特点，60多年来这种轻型的钢桥面已成为钢桥，尤其是特大跨桥梁的首选桥面形式.但是经多年使用后发现，正交异性钢桥而存在两个难题：
1）钢桥面沥青混凝土铺装极易损坏：
2）正交异性钢桥面板中主要构件间的焊缝易出现疲劳开裂.
我国的桥面铺装损坏现象十分普遍，一些钢桥在通车后不到两年时间桥面铺装即出现严重的开裂、局部雍包、车辙等病害问题，整体上大部分钢桥面铺装的使用年限不超过其设计服役期的一半.
为综合解决钢桥面板的前述两大难题，中交一公局集团有限公司、广东冠生土木工程技术股份有限公司专门成立产学研合作项目组，研发了超高韧性混凝土（Super Toughness Concrete，STC），即通过形成正交异性钢板-薄层超高韧性混凝土轻型组合桥面结构（以下简称“超高性能轻型组合桥面结构”）来改善钢桥面系的受力和耐久性.在该结构中，首先通过栓钉将现浇的STC层与钢桥面板形成永久性组合桥面结构，然后在STC层上铺筑铺装层.
与传统正交异性钢桥面板相比，增设STC薄层后，超高性能轻型组合桥面结构的局部刚度显著提高，进而大幅度降低了车载作用下正交异性钢桥面各构造细节处应力，从而可基本消除钢桥面板疲劳开裂的风险.同时，与价格昂贵且需经常更换的沥青混凝土铺装相比，超高性能轻型组合桥面结构的使用寿命长，具有更优的耐久性，解决了钢桥面沥青铺装破损的难题.因此，该思路一举两得.
2工法特点
对比原有工法，本工法在如下几点进行了提升：
1）发明了专用STC材料拌合设备，可解决STC材料因含有大量钢纤维，水胶比极低，浆体粘度大等特点难以拌合的问题.
2）研制了STC专用摊铺机进行摊铺，可自动完成布料、振捣密实、整平等工作.同时，摊铺机可实时调整摊铺厚度，以满足桥面厚度控制要求.
3）改进了STC高温蒸汽养护设备，确保STC材料收缩应变在早期基本完成，降低其自收缩开裂风险.
4）探明了STC表面糙化处理适合的工艺，可保证STC薄层与沥青磨耗层有效连接.
5）发明了STC施工缝构造方法，解决了因施工缝位置钢纤维不连续造成的STC抗拉性能降低的间题.
3适用范围
本工法适用于以超高性能轻型组合桥面结构作为桥面体系的桥梁结构，包括新建桥梁和大中修桥梁钢桥面改造，尤其在大跨径的桥梁的钢桥面铺装.对于其它领域的工程，亦可参照本工法执行.
4工艺原理
4.1钢桥面STC轻型组合桥面结构的概念
钢桥面STC轻型组合桥面结构，主要是由正交异性钢桥面板、超高韧性混凝土层组合而成.钢桥面STC轻型组合桥面结构如图4.1-1所示，在该结构中，首先通过栓钉将现浇的STC层与钢桥面板形成永久性组合桥面结构，然后在STC层上铺筑铺装层.STC层中设有间距15cm、直径13mm、高35mm栓钉，布有直径10mm、间距37.5mm的纵横向钢筋网.密配筋的目的是提高材料的抗拉强度和抗拉韧性，确保该混凝土材料能够适应钢桥面上的不利的受力.STC组合桥面结构顶面可铺设面层（沥青混凝土铺装层等）.
超高韧性混凝土（STC）是由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和外加剂等材料或由上述材料制成的干混料先加水拌合，再经凝结硬化后形成的一种具
有高抗弯强度、高韧性、高耐久性的绿色水泥基复合材料.STC的力学性能优良，尤其具有较高的抗拉强度，是为克服常规混凝土材料难以适应钢桥面上的不利受力状态而专门研发的.
图4.1-1钢桥面STC轻型组合桥而结构构造示意图
4.2工艺原理
钢桥面STC轻型组合桥面结构主要是由正交异性钢桥面板、超高韧性混凝土层组合而成.STC组合桥面结构顶面可铺设面层（沥青混凝土铺装层等），如下图4.2-1所示：
图4.2-1STC组合桥面结构示意图
STC组合桥面结构的工艺原理是利用超高韧性混凝土的超高抗弯强度、高韧性、高耐久性等特点，以提高桥面结构层的刚度及抗拉强度为目的，采用剪力钉与钢面板连接、密集布筋、混合料摊铺、高温蒸养等方式为手段，解决钢桥面钢结构疲劳破坏及桥面铺装极易损坏等世界性质量通病和施工难题.
STC组合桥面结构的提出是把桥面铺装问题转化为桥面结构问题，把原有的以经验为指导的路面设计问题转化为以理论计算验算为指导的结构应力应变分析问题.超高性能轻型组合桥面结构体系参与钢结构协同受力，大幅减少桥面的应力幅，降低钢结构疲劳开裂风险，不再有钢桥面铺装的难题.超高性能
轻型组合桥面结构体系中的STC层的厚度一般为5cm（最薄可为3.5cm），整个结构层提高了钢结构的局部刚度和整体刚度且对结构恒载基本没影响.较常规的钢混结构优势明显.常规钢混结构体系混凝土厚度一般都要在20cm左右，大大增加结构的自重，且常规混凝土抗拉强度低，难以抵抗变形.
采用轻型组合桥面体系后：
1）组合结构大幅度提高了桥面刚度，从而有效改善铺装结构受力状态：2）铺装层下层采用水泥基材料，改善了沥青面层工作条件，从而大幅降低了粘结层失效、车辙、推移等破坏风险：3）减小了面板和纵横肋在轮载下的应力，大幅提高了钢桥面的抗疲劳寿命：
4）超高韧性混凝土层使得钢桥面处于良好的耐腐蚀状态：
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
超高性能轻型组合桥面结构的施工主要有两种方法：
方法一：先完成钢主梁架设，完成STC层现浇和养护，然后铺筑铺装层；
方法二：场内制作完成钢主梁节段后，在节段的钢面板上浇注和养护STC层，梁段运至现场拼装，并完成节段间现浇STC层的浇注和养护，待全桥合拢后，铺筑铺装层.
其施工工艺主要包括焊接栓钉、铺设钢筋网、STC现场浇筑、STC高温养护、STC表面糙化、STC沥青磨耗层.施工工艺流程如图5.1-1所示.
图5.1-1施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1钢桥面喷砂除锈（钢梁加工厂完成）
喷砂除锈前应检查桥面板，如有焊渣、飞溅物、毛刺、油渍和污垢等，应通过打磨或高压风机加以清除.
1.环境要求
1）遇下雨、结露等气候时，严禁除锈作业.2）钢板温度应高于露点3℃以上，相对湿度≤85%.
2.磨料要求
1）磨料采用钢丸、钢质棱角砂，其比例通过试验确定.
2）磨料必须保持干燥、清洁、不含有害物质，如油脂、盐分.
