一种UHPC快速无损加固既有结构的方法与流程

本发明涉及既有结构加固领域。更具体地说，本发明涉及一种uhpc快速无损加固既有结构的方法。

背景技术：

1、

2、在结构加固领域，主要采用增大截面法、粘贴钢板法、粘贴纤维法、预应力加固法和喷射加固法。以增大截面法应用最多，其多采用普通标号混凝土，加固后结构自重增幅较大，加固效果相对较差。粘贴钢板法、粘贴纤维法需涂刷高性能粘结胶材并粘贴钢板或纤维布，胶材强度发展慢且易老化，钢板、纤维布价格高昂且耐久性较差。预应力加固法一般仅适用于梁桥等竖向受力结构，不适用于墩柱、建筑框架、基坑支护、隧道衬砌等结构，应用范围相对有限。采用喷射uhpc进行加固，植筋挂网需要对原有结构进行破坏，植筋工艺较为繁琐，费时费力，且钢筋易受到外界腐蚀破坏混凝土的整体结构强度。

技术实现思路

1、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明的一优选实施方案提供了一种uhpc快速无损加固既有结构的方法，包括以下步骤：

2、s1、预制轻质uhpc锚块；

3、s2、对既有结构的待加固表面进行清理润湿，喷射高粘性uhpc，达到预定厚度后停止喷射，形成粘接层；

4、s3、在粘结层初凝前向所述粘接层安装轻质uhpc锚块；

5、s4、再次向待加固表面喷射早强uhpc，直至达到所需厚度，完成对既有结构的加固。

6、按上述技术方案，所述s3中，向所述粘接层安装轻质uhpc锚块，具体包括：

7、将轻质uhpc锚块贴附在所述粘粘层表面，再将锚钉穿过所述轻质uhpc锚块嵌入粘结层，从而将轻质uhpc锚块稳固安装在既有结构的待加固表面上。

8、按上述技术方案，所述高粘性uhpc是由向uhpc中加入增粘触变剂得到，其中增粘触变剂的掺入量为uhpc重量的0-6％，uhpc中所用纤维为钢纤维，其体积掺量为1.5％。

9、按上述技术方案，所述轻质uhpc锚块采用多孔集料作为原材料进行制备。

10、按上述技术方案，所述轻质uhpc锚块为中间为内孔的正方形网状结构，且所述正方形网状结构的侧壁厚度为两端薄中间厚，所述轻质uhpc锚块的正反两面均分布有长短不一的实心的锚钉，使得轻质uhpc锚块的各处侧壁厚度一致，且其内还灌有uhpc。

11、按上述技术方案，所述锚钉采用双倒钩结构。

12、按上述技术方案，所述轻质uhpc锚块内所用纤维为钢纤维。

13、按上述技术方案，所述早强uhpc由向uhpc中加入早强速凝剂得到，所述s4中，再次向待加固表面喷射早强uhpc，其中所述早强uhpc中的早强速凝剂掺入量为使得s4中喷射的早强uhpc和s2中喷射的高粘性uhpc同步水化。

14、按上述技术方案，所述早强uhpc内所用纤维为非金属纤维。

15、按上述技术方案，所述s4中，采用喷射机构向待加固表面喷射早强uhpc，所述喷射机构包括混凝土泵管、旋流进风器、混凝土喷头、进风管、速凝剂进料管、风料混合器以及进风进料管；其中，所述进风管和所述速凝剂进料管均连接所述风料混合器，以分别向风料混合器内输入风和速凝剂，所述风料混合器分别通过两个进风进料管连接所述旋流进风器，混凝土泵管还连接所述旋流进风器的进口端，所述旋流进风器的出口端连接所述混凝土喷头。

16、本发明至少包括以下有益效果：

17、本发明的uhpc快速无损加固既有结构施工方法便于立面和顶部施工，不破坏原有结构物的基础上可提升永久结构物、临时结构物的加固工效和质量，同时也缩短了加固施工的周期，具有较好的经济性及应用前景。

18、①喷射角度灵活，可竖向、水平及斜向喷射，且喷射uhpc与既有混凝土、土体或岩体等表面的粘结性能良好，同时锚块形状、尺寸、厚度分布可根据结构物受力情况进行随意调整，可设计性强，(钢筋网片制作麻烦，可设计性差，锚块直接根据实际受力情况倒膜预制)适用于桥梁(主梁、墩柱)、建筑框架等永久结构物，以及基坑支护、隧道衬砌等临时结构，适用范围更佳广泛；

19、②喷射加固工艺无需安拆模板，预制锚块工艺无需界面凿毛及植筋，最大程度的降低了对既有结构物的损伤，也节省了凿毛与植筋的工作量，且早强uhpc强度发展速度快(12h抗压强度可达40mpa以上)，施工时间较常规喷射加固缩短50％以上，对沿线交通影响小；

20、③喷射设备与锚块可自行移动、随时投入使用，喷射管能自由接长及灵活调整，风料混合后双向进风进料，速凝剂分散更均匀，提高早强uhpc整体喷射质量，结合早强uhpc快硬早强特性，尤其适合地震、泥石流、撞击等冲击荷载作用后的紧急抢修工程；

21、④uhpc抗拉及抗压强度高，在同等加固效果下，其加固层的厚度远小于普通混凝土加固层厚度，同时采用了轻质uhpc作为锚块尽可能减小加固工作对既有结构物自重、尺寸和外观的影响，实现轻量化加固；

22、⑤uhpc基体中添加了大量短而细的纤维，使受拉区的加固层具备优良的抗裂能力及冲击韧性，进而显著提升梁体抗弯加固性能、墩柱抗泥石流冲刷及抗撞击性能；

23、⑥表层的早强喷射uhpc采用非金属纤维取代了钢筋和钢纤维，避免了钢筋和钢纤维受侵蚀引起了的混凝土结构破坏，结合uhpc自身结构的致密性，极大减缓结构的劣化进程，进而提升结构寿命，可适用于各种极端环境的结构物加固，如高原、盐碱地以及海洋环境等。

24、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述s3中，向所述粘接层安装轻质uhpc锚块，具体包括：

3.根据权利要求1所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述高粘性uhpc是由向uhpc中加入增粘触变剂得到，其中增粘触变剂的掺入量为uhpc重量的0-6％，uhpc中所用纤维为钢纤维，其体积掺量为1.5％。

4.根据权利要求1所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述轻质uhpc锚块采用多孔集料作为原材料进行制备。

5.根据权利要求4所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述轻质uhpc锚块为中间为内孔的正方形网状结构，且所述正方形网状结构的侧壁厚度为两端薄中间厚，所述轻质uhpc锚块的正反两面均分布有长短不一的实心的锚钉，使得轻质uhpc锚块的各处侧壁厚度一致，且其内还灌有uhpc。

6.根据权利要求5所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述锚钉采用双倒钩结构。

7.根据权利要求5所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述轻质uhpc锚块内所用纤维为钢纤维。

8.根据权利要求1所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述早强uhpc由向uhpc中加入早强速凝剂得到，所述s4中，再次向待加固表面喷射早强uhpc，其中所述早强uhpc中的早强速凝剂掺入量为使得s4中喷射的早强uhpc和s2中喷射的高粘性uhpc同步水化。

9.根据权利要求8所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述早强uhpc内所用纤维为非金属纤维。

10.根据权利要求1所述的uhpc快速无损加固既有结构的方法，其特征在于，所述s4中，采用喷射机构向待加固表面喷射早强uhpc，所述喷射机构包括混凝土泵管、旋流进风器、混凝土喷头、进风管、速凝剂进料管、风料混合器以及进风进料管；其中，所述进风管和所述速凝剂进料管均连接所述风料混合器，以分别向风料混合器内输入风和速凝剂，所述风料混合器分别通过两个进风进料管连接所述旋流进风器，混凝土泵管还连接所述旋流进风器的进口端，所述旋流进风器的出口端连接所述混凝土喷头。

技术总结
本发明公开了一种UHPC快速无损加固既有结构的方法，包括以下步骤：S1、预制轻质UHPC锚块；S2、对既有结构的待加固表面进行清理润湿，喷射高粘性UHPC，达到预定厚度后停止喷射，形成粘接层；S3、在粘结层初凝前向所述粘接层安装轻质UHPC锚块；S4、再次向待加固表面喷射早强UHPC，直至达到所需厚度，完成对既有结构的加固，本发明的UHPC快速无损加固既有结构施工方法便于立面和顶部施工，不破坏原有结构物的基础上可提升永久结构物、临时结构物的加固工效和质量，同时也缩短了加固施工的周期，具有较好的经济性及应用前景。

技术研发人员：魏凯,陈飞翔,张国志,刘勇,方辉,金浪,刘可心,肖蓟,文青,明鑫,王伟光,冷勇,王松林,张文杰
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15