在去年CCPA-UHPC分会开篇撰写的“2019年中国超高性能混凝土（UHPC）技术与应用发展报告”中，回顾、记录和总结了UHPC在中国从开始到2019年的发展进步。今年的报告重点记录和介绍2020年UHPC领域重要事件、取得的进步、工程应用和技术交流活动。

一、UHPC的研究与技术发展

用UHPC建造更大跨径的简支梁，一直是UHPC应用探索的主题之一。2020年在钢-UHPC轻型组合梁桥和钢板-UHPC-普通混凝土组合梁桥方面有创新性设计和工程应用（详见第四部分）。

2020年7月14日，保利长大承建的英德北江四桥项目，102m大跨径UHPC预制箱梁首个节段浇筑成功（见图1），在桥梁主体结构梁板上应用大体量UHPC材料，在国内实际工程建设中尚属首次，是UHPC桥梁施工建设领域上一项重大突破。（引自保利长大网站新闻）

在人行天桥方面，湖南大学UHPC团队、湖南省交通规划勘测设计院、中路杜拉国际工程股份有限公司团队等单位设计发展了多种UHPC结构和桥型，中路杜拉和湖南中路华程完成预制生产，在广东和湖南建造了20座UHPC人行天桥。建立起了拥有技术和经济优势的UHPC人行天桥U型梁、π型梁设计、预制生产和架设技术体系。

在2018-2019年，中铁第一勘察设计院集团有限公司、轨道交通工程信息化国家重点实验室等单位开展了“高速铁路UHPC试验箱梁的设计与施工研究“，对高速铁路24mUHPC简支试验箱梁的静载测试与理论分析表明，各项技术指标均满足规范要求，且梁重较轻，说明UHPC可应用于更大跨度的铁路简支梁实际工程（混凝土与水泥制品2019年第8期）。目前，正在开展高铁56mUHPC简支箱梁（节段拼装）的设计与成型技术研究及工程应用（节段成型模型见图2）。

图1成型102m公路桥梁节段的模型图（左）

图2成型高铁56m桥梁节段的模型（马鹏虎提供）（右）

山东省交通科学研究院在损伤桥梁快速维修加固、桥梁伸缩缝锚固混凝土底部连接等方面开展了系列研究与工程实践，创新性发挥和利用UHPC材料的性能。

在建筑外立面领域，随项目数量和工程实践机会增加。相关企业在复杂曲面、3D幕墙的成型、安装技术，以及现浇施工技术方面取得了较大进步。

在应用场景发展和产品开发方面，中山市尚美佳装饰材料有限公司有上佳表现，开发生产了多种UHPC卫生洁具产品，开拓了UHPC新的应用领域。陕西德龙工程有限公司采用UHPC研发制备了重型转体梁球铰，获得满意的工程使用效果。

二、UHPC的标准化工作

在去年的发展报告中介绍，有多个UHPC相关的团体标准正在编制，预计这些在编的标准规范大部分会在2021年发布。其中，由CCPA- UHPC分会主持编制的《超高性能混凝土预混料》产品标准，已完成了编制工作，于2020年12月22日，由中国建筑材料联合会、 共同批准发布，编号为T/CBMF 96-2020/ T/CCPA 20-2020，自2021年3月22日起实施。

三、UHPC产业发展现状与市场规模

1.产业发展

在2020年期间，CCPA-UHPC分会的会员单位增加了24个，现在共有会员单位88个，其中科研单位5个、高校5个、企业77个、行业组织1家。部分会员企业的UHPC业务已经呈快速发展态势，如湖南固力工程新材料有限责任公司、广东冠生土木工程技术股份有限公司、广东盖特奇新材料科技有限公司、浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司、江苏苏博特新材料股份有限公司、中铁桥研科技有限公司、中路杜拉国际工程股份有限公司等等，是UHPC创新发展的好样板。

湖南固力工程新材料有限责任公司以湖南大学为技术依托，为工程结构提供新材料和加固解决方案，是我国最早研发、生产和供应UHPC预混料的企业，为岳阳洞庭湖二桥和海南海文大桥等40万平米的钢桥面、郴州赤石特大桥和广州华南大道混凝土桥梁加固改造、云南六库怒江二桥和湖北石首、嘉鱼和武穴长江大桥的钢混结合段以及广东高恩高速公路首座主跨达到58m的UHPC车行装配式刚架拱桥等工程提供UHPC材料和技术支持。

广东冠生土木工程技术股份有限公司是钢-STC（UHPC）轻型组合桥面结构技术与应用的开拓者和推动者，于2011首次将钢-UHPC轻型桥面应用于广东肇庆的马房大桥，2015年主持编制广东省交通运输行业地方标准《超高性能轻型组合桥面结构技术规程》（GDJTG/TA01—2015）。先后完成了汕头石大桥、北京通惠河桥、天津海河大桥、北京北运河桥、东莞梨川大桥、嘉兴沈荡大桥、湖州五一大桥、岳阳洞庭湖大桥、佛山佛陈大桥、泸通长江大桥、海南铺前桥、成都云龙湾大桥和天保湾大桥等桥梁的钢桥面UHPC铺装或加固工程。

广东盖特奇新材料科技有限公司自2008开始UHPC的研发与生产工作，所开发生产的系列化UHPC预制构件产品包括站房、电缆管廊、杆柱等用于电力设施建设（见图3），已经颇具规模，2020年UHPC构件产量达到一万立方米。广东盖特奇还在不断改善和提升UHPC材料的性能、拓展UHPC的功能，成功研制了防辐射和屏蔽电磁波的UHPC产品。依靠不断创新的产品赢得市场，其UHPC业务板块快速发展。

中铁桥研科技有限公司(简称桥研科技)是中铁大桥局集团全资子公司，研发了UHPC-钢正交异性板桥面自动化铺装、UHPC-普通混凝土组合结构、桥梁加固等技术体系，完成了沪通长江大桥、哈尔滨霁虹桥、宜城汉江公路大桥、贵州飞龙湖乌江大桥（见图4）等大型桥梁的UHPC桥面铺装或加固工程。

浙江宏日泰耐克新材料科技有限公司以同济大学团队为技术依托，致力于发展UHPC在桥梁、隧道、水电、房建、军工、海工等领域的应用。迄今，其UHPC预混料产品已用于一百多个重点工程项目，并完成了舟山富翅门跨海大桥、宁波机场南延高架、宁波中兴大桥、宁波西洪大桥、乌鲁木齐机场快速路等工程的桥面铺装或结构连接的施工。公司参与主编了中国公路学会《超高性能混凝土加固桥梁技术指南》、《UHPC梁式桥标准》等团体标准。

中路杜拉国际工程股份有限公司自2018年成立以来，依托马来西亚DURA公司成熟的材料、产品体系、技术体系，结合公司在国内累积的UHPC产业经验，联合国内武汉理工大学、华南理工大学等高等院校，在材料研发生产、结构研发设计、设备研发以及配套施工全产业链深耕，开发出结构类、防火类、低收缩类、军工类、早强类等多种UHPC材料，在桥梁结构、路桥维修加固、市政构件、轨道交通构件、建筑构件等诸多领域拥有定型产品。目前，梁式桥主营板块已完成人行天桥20座，车行桥4座，在市政构件、轨道构件、地下工程等多个领域拥有丰富应用案例。公司拥有国内首个专业化UHPC预制构件生产基地、国内最多的梁式桥应用案例、国内最全的产业链覆盖架构。

中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司是中交集团二级子公司，由中交公路规划设计院牵头，联合中交二航局、中交二公局、上海振华重工和重庆万桥交通组建，是大跨度、深水域及海外桥梁建养亟需关键技术与装备研发和工程化验证平台，开展了UHPC技术发展、应用与工程施工，完成了新疆塔里木大桥钢箱梁UHPC桥面铺装、京沪高速公路改扩建工程多做桥梁的维修加固和钢桥面铺装等工程项目。

图3装配式UHPC站房和电缆管廊（肖敏提供）

图4贵州省遵余高速飞龙湖乌江大桥UHPC桥面铺装（陈露一提供）

2.中国如今的UHPC市场规模

CCPA-UHPC分会通过发放问卷表格调查了中国2020年UHPC生产应用情况，从所收到项目调查表以及媒体报道信息统计，2020年中国UHPC用量超过4万立方米（仅民用项目用量，不含未收集到工程用量），使用了逾7万吨UHPC预混料。主要应用在钢-UHPC桥面、桥梁构件连接（湿接缝）、预制构件、建筑幕墙和维修加固。

四、中国UHPC的工程应用

1.公路桥梁

2020年中国UHPC应用继续增长、工程案例较多，本文摘要介绍部分案例。

钢-UHPC复合桥面

钢-UHPC复合桥面是中国主要的UHPC应用之一，进入了规模化、可持续发展阶段。2020年完成的钢桥面铺装项目数量有较大增长，如上海新泖港大桥、崇明东平河大桥、济阳路高架（上海瑞史坦施工），福州新洪塘大桥，贵州遵余高速飞龙湖乌江大桥（中铁桥研科技施工），甘肃秦安特大桥、常州钱资湖大桥、黄石棋盘洲长江公路大桥（湖南中路华程施工），乌鲁木齐市秋实路桥（上海复培施工），南京浦云路大桥、潮汕环线榕江特大桥、深圳龙珠一路跨大沙河桥、鄂尔多斯市乌兰木伦河3号桥（广东冠生施工），京沪高速公路改扩建工程的多做桥梁（中交公路长大桥建设国家工程研究中心施工），等等。国内还有多座在建桥梁，即将进入UHPC铺装阶段。

钢-UHPC组合梁的UHPC桥面板

南京长江五桥和湖南益阳青龙洲大桥均采用了创新的钢-UHPC组合梁。今年年中，这两座大桥的UHPC桥面板都已完成安装和UHPC湿接缝连接，进入桥面铺装和工程扫尾阶段。

图5益阳青龙洲大桥UHPC桥面板安装与湿接缝连接（田月强提供）

广东惠清高速麻埔停车区跨线桥，为先简支后结构连续的钢-UHPC轻型组合π梁，全桥四跨一联，每跨25m，共长100m。桥梁断面全宽8.5m，横向由3片全预制钢-UHPC组合π梁组成，单片π梁标准宽度为2.8m。梁高101cm，其中UHPC桥面板厚13cm，工字梁高88cm，桥面板即行车面，无铺装层（见图6）。（广东冠生提供）

三洲坝桥是清远市清新区龙颈镇C622村道上旧桥拆除重建项目，新建桥梁上部结构采用湖南大学团队研发设计的新型无预应力UHPC-NC组合梁桥，为5×30m钢板-超高性能混凝土-普通混凝土（钢板-UHPC-NC）组合先简支后桥面连续工字梁。采用钢板-UHPC双工字梁单独预制、简支安装，现浇NC桥面板和横隔板的先简支后桥面连续的结构体系，结构按钢筋混凝土构件设计。其中UHPC双工字梁采用UHPC与槽钢结合的形式，梁高1.44m，腹板厚0.12m，两腹板中心间距1.8m，底板厚0.22m、宽0.8m，顶板厚0.08m、宽0.2m；现浇普通混凝土桥面板厚0.16m，上设8-13cm防水混凝土桥面铺装（见图7）。（广东冠生提供）

图6广东惠清高速麻埔停车区跨线桥钢-UHPC轻型组合π梁

图7广东清远三洲坝桥钢板-UHPC-NC组合梁桥

桥梁构件的结构连接（湿接缝）

采用UHPC湿接缝进行构件之间“结构连接”，施工快、成本低、连接强度高等，兼具技术和经济优势。浙江嘉兴的快速路工程是2020年最大的结构连接项目，湿接缝UHPC用量超过6000立方米，由上海复培、江苏苏博特、浙江宏日泰耐克和江苏中路施工。

中交二航武汉港湾新材料有限公司将UHPC用于重庆白居寺长江大桥的承台塔座与塔柱过渡区，宁波舟山石浦港区石浦互通立交与沿海南线桥面体系转换湿接缝，以及莆炎高速桥面板湿接缝。（秦明强提供）

广东阳茂高速改扩建工程，为保证新旧桥梁拼接带位置的拼接质量和结构耐久性，减少后续病害，拼接带采用UHPC宽湿接缝方案（见图8），适用于13m、16m、20m跨预应力混凝土空心板内边板拼接处、TJ1合同段阳阳铁路跨线桥、TJ4合同段南水河大桥连续箱梁拼接带。（广东冠生提供）

图8阳茂高速改扩建工程新旧桥面板湿接缝

图9桥梁伸缩缝新安装方法（郭保林提供）

山东省交通科学研究院在2018年发展了桥梁伸缩缝锚固混凝土底部连接的新方法，即：在伸缩缝钢构件锚固区底部均匀铺设一层厚约3~4cm的UHPC，然后再在上面浇筑常规C50钢纤维混凝土（见图9）。依靠UHPC与硬化混凝土之间高粘接强度，以及未硬化状态UHPC与新浇筑钢纤维混凝土的良好粘接，实现伸缩缝钢构件与混凝土桥梁的牢固锚固，UHPC在其中起到“界面剂”的作用。这样做的好处是，未来钢构件损坏需要更换，容易拆除下来。如全部使用UHPC，锚固强度更高，但未来拆除更换也更困难。

混凝土桥面铺装

湖南中路华程2020年施工了两个桥梁的UHPC部分，均是用于解决桥梁墩顶负弯矩区的开裂问题。武倘寻高速公路天生特大桥主梁采用钢-混组合连续T梁，墩顶负弯矩区铺设厚15cm、宽2m的UHPC接缝，形成桥面连续结构。云浮罗定至茂名信宜（粤桂界）高速公路高台大桥，主梁采用双工字钢板组合梁和预制混凝土桥面板，在墩顶支座中心线两侧各7.25m范围负弯矩区的桥面板顶面铺设10cm厚UHPC层，并用UHPC连接桥面板负弯矩区湿接缝、负弯矩区剪力钉群预留槽。（田月强提供）

2.人行天桥

2020年在中国建造的UHPC人行天桥数量有大幅增长，仅中路杜拉和湖南中路华程就建造了20座，其中湖南湘潭18座桥的详情见表1和图10、图11，π型梁最大跨径34.75m，U型梁最大跨径36m。采用UHPC建造人行天桥的优势体现在：对比钢箱梁节约成本约20%；结构重量小，安装施工快捷，4个小时可完成主梁安装；超长结构寿命(200年以上)，梁体终身免维修，运营费用低。此外，湖南湘潭的18座人行天桥，从开始UHPC梁预制生产到架设完成，仅用了50天。（田月强提供）

图10π型梁人行天桥（芙蓉大道9号桥）

图11U型梁人行天桥（芙蓉大道10号桥）

3.维修加固

山东某高速公路在役桥梁的T梁被桥下货车横向撞损，裂缝较多。为了尽快恢复桥梁的承载能力，山东省交通科学研究院采用钢模外包，内部填充UHPC的方式进行加固（见图12）。荷载试验表明效果良好，至今运营一年左右，未出现明显问题。（郭保林提供）

图12高速公路撞损桥梁钢模外包灌注UHPC维修加固

图13宜城汉江大桥的UHPC湿接缝加固

中铁桥研科技有限公司完成了宜城汉江大桥的UHPC湿接缝加固工程。该桥全长1886.95米，始建于1986年，2017年经检测评定桥梁技术状况等级为3类，桥面铺装技术状态评为4类，于2020年启动维修加固工作。为了提高东、西引桥50m、30m预应力混凝土T梁接缝承载力，原接缝层凿除，采用UHPC湿接缝浇筑改造，宽度分别为80cm、40cm，接缝厚度为10cm（见图13）。（陈露一提供）

在呼和浩特市昭乌达路哲里木路改造提升工程中，使用UHPC对箱梁底板支座处进行加固（上海复培施工）。加固完成后，专家评审会认为加固效果良好。（李飞提供）

中交公路长大桥建设国家工程研究中心在京沪高速公路改扩建工程，祊河大桥新扩建预制T梁与横隔板安装就位后浇筑UHPC横隔板接缝、纵向湿接缝及桥面现浇层，使其连城整体；在红花埠互通、郯城互通等既有桥梁桥面增R-UHPC层进行加固。（高原提供）

4.建筑幕墙或外立面

2020年在建筑领域，中国UHPC的应用案例明显增加，取得较大进展，得益于中国一些建筑设计单位了解UHPC，并运用UHPC表达设计理念。以下是项目完成单位或参与完成单位提供的部分项目介绍与图片。

广州市玖珂瑭材料科技有限公司参与完成了由法国著名建筑大师让努维尔设计的恒基旭辉天地(TheRoof)项目，位于上海中心城区新天地。为了找到与周边环境和谐融合的灵感，大师与设计团队穿街走巷体味老上海的生活气息和城市风貌，最终提出几个充满当地人文和地域特色的生活空间元素：街道、庭院和屋顶，构成了项目设计的核心元素。项目由四座建筑构成，外立面采用2500个大小不一的UHPC花钵和UHPC幕墙板组成，整个建筑笼罩于植物的覆盖中，形成一个水平和垂直的立体花园。花钵体型较大，除自重外还要承受土壤、水分和植物重量以及风载作用和安装固定产生的应力；幕墙系统部分采用大板块，其中首层板块为通高转角一体板，高度超过4米。设计选材需要考虑的关键因素包括材质的力学性能、韧性、致密性、体积稳定性、耐久性、耐污染性、是否易生产制造等等，UHPC是最佳选择。采用UHPC制造薄壁花钵可减轻自重、满足承载需求和牢固固定，也适合制造大尺寸幕墙板，共计使用了450吨UHPC预混料预制生产花钵和幕墙板。该项目于2020年10月完工（见图14），目前已获得LEED绿色建筑主体和外观金级认证，以及WELL高性能建筑预认证。（柯雄提供）

图14TheRoof恒基旭辉天地(UHPC花钵和幕墙)

砼创（上海）新材料科技股份有限公司在2020年完成多项UHPC幕墙工程。其中，深圳市建筑科学研究院股份有限公司设计的深汕科技园展示中心，采用UHPC外立面蜂巢状格栅幕墙，面积达8500m²（见图15）；海日清建筑设计有限公司设计的北海国际金融中心，外立面为白色UHPC蜂巢状单元板幕墙，面积为6000m²；同济大学建筑设计研究院设计的泰康嘉德艺术中心，幕墙采用大板块（8m²左右）UHPC平板，面积为6500m²（见图16）；同济大学建筑设计研究院设计的深圳茅洲河碧道之环，造型飘逸的环由UHPC曲面板构成，使用了1500m²曲面板；上海名亭建筑设计院设计的上海松江职工活动中心，三栋圆环建筑曲面UHPC幕墙板面积达9000m²；上海柏涛建筑设计公司设计的上海摩都里项目，1500m²外立面采用UHPC做造型效果。（林鹏程提供）

图15深汕科技园展示中心(UHPC蜂巢状格栅幕墙)

图16泰康之家嘉德艺术中心(大尺寸UHPC幕墙板)

中国建筑设计院设计的舟山海洋文化艺术中心二期工程由“一厅六中心”构成，包含音乐厅、会议中心、展览中心、培训中心、青少年活动中心、妇女儿童活动中心、工会活动中心等功能，位于舟山新城。建筑分为4个单体与室外廊道，平面呈蜂巢状，酷似一个个岛礁，以朴素自然的清水混凝土为表现形式，将建筑融入自然。外立面由现浇UHPC格栅与网状外框架结构构成（见图17），造型独特，施工难度较高。UHPC格栅采用封闭模板、泵送灌注施工成型，浙江省一建施工，总计使用约1000吨UHPC预混料。（范忠辉提供）

图17舟山海洋文化艺术中心二期工程(UHPC格栅)

南京倍立达新材料系统工程股份有限公司在2020年完成了由基准方中建筑设计有限公司设计的长沙旭辉雨花郡售楼处UHPC幕墙装饰板工程，采用白色光面L型板和U型板，面积600m²（见图18）；魏玛设计的中国（常州）德国中心项目一期清水混凝土单元幕墙板工程，采用清水效果U型板和平板，面积15000m²（见图19）。还有多个项目在执行或将要开始。（段小青提供）

图18长沙旭辉雨花郡(UHPC幕墙板)

图19中国（常州）德国中心项目一期(UHPC幕墙板)

5.创新应用

中山市尚美佳装饰材料有限公司开发生产出系列UHPC卫生洁具产品（见图20），开创UHPC新应用，薄壁产品成型技术、防污技术也达到了新的水平。

图20UHPC卫生洁具（欧阳波提供）

陕西德龙工程有限公司用UHPC发展制备出5000吨级、10000吨级和16000吨级转体梁球铰（见图21），在西安机场线、阳安二线、禹门口黄河特大桥、安康市快速干道转体梁工程中实际应用，设计、施工、检测等单位对UHPC球铰使用效果、性价比比较满意。UHPC用于球铰的优点为：提高球铰刚度，减小变形；提高球铰抗压能力，有效减小球铰直径。（马鹏虎提供）

图21重型钢-UHPC转体梁球铰

五、UHPC的技术交流

2020年3月CCPA-UHPC分会与砼创智库联合举办了两期UHPC线上公益讲座，分会秘书长赵筠讲了“UHPC在国外的创新发展与启示”，分会专家湖南大学黄政宇教授讲了“国内UHPC的应用与创新发展的思考”。6月CCPA-UHPC分会再与砼创智库联合举办了为期一个月、九次课的“UHPC云课堂（E-lecture）”。邀请了BendtAarup（丹麦）、PeterBuitelaar（荷兰）、黄政宇、余睿、EugenBrühwiler（瑞士）、王春生、方志、赵筠等8位国内外UHPC行业知名专家讲课。云讲堂为中国UHPC研发与从业人员提供了专业视角、国际视野的线上深度学习机会，有助于行业人才培养，提升行业整体技术水平和创新能力，推动我国水泥基材料行业的可持续发展。在CCPA组织的“标准化创新与宣贯公益系列讲座”第五期（9月24日），分会专家委员会主任、清华大学路新瀛教授讲解了《超高性能混凝土基本性能与试验方法》标准。

10月29日-11月1日，东南大学在南京组织召开了“第三届超高性能混凝土材料和结构国际会议（UHPC-2020）”。12月初在CCPA年会期间，UHPC分会组织了召开为期一天的“第三届超高性能水泥基材料与应用技术论坛”（12月5日下午和6日上午），邀请了13位学者专家和工程技术人员，做专题综述报告和介绍所开展的UHPC研究与工程应用工作。

CCPA-UHPC分会策划实施了“首届全国UHPC设计定制大赛”。定制产品为设计制作轻质UHPC球，设定限制条件为直径200±10mm、重量≤6kg），比赛UHPC球弹性和抗冲击能力，兼顾比赛UHPC设计制造技能与趣味性、观赏性，可以让人们更直观了解UHPC性能。共有44队报名参赛，比赛和2020中国混凝土与水泥制品行业大会同期（12月4日）进行。

六、结语

借用CCPA徐永模会长在首届CCPA-UHPC论坛开幕式上的讲话：UHPC突破了水泥基材料性能和应用领域的很多极限。无论是结构材料组分的复合，水泥基材料本身的性能、与纤维增强材料的复合、还是与其他结构材料的“组合”，应该说都打开了许多发展空间，为我们创新者提供许多想象空间。目前UHPC在各种工程上的应用还只是开始，一旦UHPC的性能和优势被认识，将很快形成UHPC的开发和应用高潮。希望UHPC的发展起始于国外，成长在中国，成就在中国！

致谢：

衷心感谢山东省交通科学研究院、广州市玖珂瑭材料科技有限公司、广东盖特奇新材料科技有限公司、中路杜拉国际工程股份有限公司、湖南中路华程桥梁科技股份有限公司、中铁桥研科技有限公司（中铁桥科院）、青岛迪凯机械设备有限公司、江西贝融超高性能混凝土技术公司、砼创（上海）新材料科技股份有限公司、中交二航武汉港湾新材料有限公司、陕西德龙工程有限公司、上海复培新材料技术有限公司、南京倍立达新材料系统工程股份有限公司、广东冠生土木工程技术股份有限公司、湖南固力工程新材料有限责任公司、中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司、中山市尚美佳装饰材料有限公司等单位，为本报告提供的支持和信息！