夹套法水下结构防腐加固系统简介

一、夹套法水下结构防腐加固系统简介

水下桥梁墩柱、码头桩基、海洋平台等水下结构,特别是浪溅区、潮汐带等水中结构,容易受腐蚀破坏,同时,由于受作业环境、加固材料等因素影响,水下结构的修复和加固一直是工程界面临的难题之一。

传统的加固方法主要有以下几种:(1)设围堰隔水后进行排水,然后对结构进行修复和加固处理;(2)改变承载体系(比如补桩);(3)拆除重建。传统方法费工、费时、费钱,且存在相当的难度和风险。

中建美科技公司结合国外先进工程技术和经验,经过创新,推出夹套法水下结构防腐加固系统。其技术原理为:采用耐腐蚀、高强度的套筒围住结构,在结构与套筒间隙中灌注水下不分散、高强度、耐腐蚀的灌浆料,整个加固系统可耐受盐碱、腐蚀性污染物、干湿循环、冻融循环等破坏,达到与结构同寿命的效果。该加固系统无需排水作业,施工简便、防护效果耐久。

二、系统构成

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图1  夹套法水下结构防腐加固系统示意图

三、主要特点
1可直接水下施工,工艺简便
系统配套灌浆料水下不分散,可直接灌注,产生超强的粘结和抗压强度,无需搭建围堰和排水作业,更省时省力。
2、高防腐
配套采用的玻纤套筒和环氧灌浆料对酸、碱、盐等环境介质的侵蚀具有很高的抵抗作用,适用于海水、河水、废水等各种环境介质条件下的工程防腐加固。
3、高耐久、
灌浆料与套筒具有很高的抗压、抗折强度,同时灌浆料与套筒、灌浆料与基材之间的粘结强度高,耐干湿、抗冻融,加固后的工程耐久性好。

四、主要材料的技术指标

1、中建美HPEM灌浆料是一种可直接用于水下和潮湿环境的特殊配方的环氧材料,其性能特点如下:

(1)流动性极佳,可达到自流平的效果;

(2)强度高,抗冲击能力强;

(3)对潮湿或干燥表面均由极佳的粘结强度;

(4)可在水下固化及粘结,无需排水作业;

(5)易于人工灌注或使用压浆泵泵送

(6)在腐蚀性水环境中有良好的耐蚀性能。

HPEM灌浆料主要技术指标列于表1。
表1  HPEM灌浆料主要技术指标

序号 检测项目 性能指标 执行标准
1 密度 1650 Kg/m³ GB 50367-2011
2 抗压强度 1d ≥20MPa
3d ≥40MPa
7d ≥60MPa
3 抗折强度 ≥12MPa
4 劈裂抗拉强度 ≥20MPa
5 与混凝土正拉粘结强度 ≥2.5MPa
6 与钢丝绳粘结抗剪强度(标准值) ≥9 MPa

 

2、套筒

套筒由高性能增强纤维和树脂材料复合而成,并添加稳定剂,可防紫外线,具有良好的密封性能和抗老化性能,主要技术指标如表2所示。

表2  玻纤套筒主要技术指标

序号 项目 指标
1 规格 圆形、矩形,或根据项目要求定制
2 壁厚 3~5mm
3 抗拉强度 ≥100MPa (GB/T 1447-2005)
4 弯曲强度 ≥200MPa (GB/T 1449-2005)
5 弯曲弹性模量 ≥1.8Χ105MPa (GB/T 1449-2005)
6 巴氏硬度 ≥45 (GB/T 3854-2005)
7 吸水率 ≤1% (GB/T 1034-2008)

五、中建美水下结构灌浆加固系统与传统加固方法的对比

  中建美水下结构灌浆加固 传统加固方法
选用材料 选用高强度的环氧灌浆料和高强防腐蚀套筒来完成加固工作 选用原建筑使用的相同材料(木、混凝土、钢材)来完成加固工作
防腐效果 防腐性能好,预防未来结构破坏 无法根本提高结构的防腐蚀破坏能力
维修周期 一次性投入,免长期维护 维修周期短(未来需多次维修)
施工成本 可水下作业,施工方便 需搭建围堰及排水作业,费用昂贵

 

六.施工工艺

结构表面处理(清除表面附着物、松散混凝土、锈蚀等)
在套筒的锁口槽内填入水下环氧胶
将套筒撑开并包裹墩柱
每隔约15cm处,使用不锈钢自攻螺丝紧固套筒锁扣处
使用紧固带收紧套筒,将其固定在墩柱上
使用可压缩密封条封住套筒底部
将灌浆料注入套筒底部至约15cm处,固化时间至少2小时
将重新混合好的灌浆料注入套筒内,至填满套筒内腔
在套筒顶端部用水下环氧胶建个斜坡,进行顶部密封
待灌浆料固化后取下紧固带,完成中建美水下结构灌浆加固系统安装 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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