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

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