【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于码头高桩修复，涉及一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板及其施工方法。
技术介绍
1、随着全球经济的快速发展和国际贸易的持续增长，海港码头作为关键的物流节点，其安全运营和维护越发受到重视。高桩码头作为海港的核心基础设施，不仅需要承受常规的工作荷载，如货物装卸所产生的压力和重量，还必须应对各种动荷载的影响，特别是船舶在靠泊或离开时可能造成的意外撞击。这些高桩还需长期抵御恶劣的海洋环境，如海水腐蚀、生物侵蚀和气候变化等因素的长期影响。在这样的环境下，高桩结构的混凝土会逐渐产生裂纹乃至剥落，暴露出内部的钢筋。一旦钢筋裸露，便容易发生锈蚀，从而严重削弱高桩的承载力。随着时间的推移，这种损害可能导致高桩承载力的显著下降，甚至完全丧失，从而危及整个码头结构的安全和功能性。
2、目前，传统的高桩码头修补加固主要包括以下方法：加大截面加固法和两侧补桩替代法可增强结构的承载力和稳定性，但需要较大的施工空间并可能涉及复杂的地基工程；使用混合砂浆进行修补，随后覆盖碳纤维布作为防护层(公开号cn 113773009 a)虽然提供额外的强度和保护，但施工步骤较为复杂，尤其在水下施工时困难重重；采用外包钢套管来提高高桩的承载力与耐久性(公开号cn 219430742u)尽管能增强结构的机械强度和防止海水冲刷，但其成本较高，且在施工过程中需要精确的对接和焊接，这增加了施工的复杂性和成本。此外，钢材在海洋环境中的长期耐腐蚀性也是一大挑战。以上这些方法的施工过程往往较为复杂，需要较长的施工时间和较高的劳动力成本，这些因素都可能影响港口
技术实现思路
1、为了克服已有技术的不足，为了解决码头高桩的修补加固问题以及提高桩体的抗冲击能力和耐久性，本专利技术提出了一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板及其施工方法，利用高性能的水下不分散微膨胀uhpc灌浆料结合免拆卸uhpc模板，对桩体进行高效的修补和加固。本专利技术的uhpc模板结构不仅拥有卓越的力学性能，还大幅提高了施工效率。其独特设计使得即使在水下等复杂环境中也能高效、顺利地施工。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，包括uhpc模板件和连接件，所述uhpc模板件通过连接件与高桩桩体固定，所述uhpc模板件与高桩桩体之间形成的空腔利用水下不分散微膨胀uhpc灌浆料浇筑填充。
4、进一步，所述连接件采用t型不锈钢连接件，所述uhpc模板件上下部分开有槽口并固定在t型不锈钢连接件上。
5、优选的，所述高桩桩体通过膨胀螺栓固定角码，所述t型不锈钢连接件通过连接螺丝与角码固定连接。
6、再优选的，所述t形不锈钢连接件与角码固紧端开有椭圆形开孔，便于施工时根据桩体表面凹凸程度将不锈钢连接件进行位置调整，保证模板件之间的平齐。
7、所述角码采用l型不锈钢角码，l型不锈钢角码通过锚固在高桩桩体上的膨胀螺栓与高桩桩体固定，t型不锈钢连接件与l型不锈钢角码通过螺丝固紧连接。
8、所述uhpc模板件为预制件，所述uhpc为一种含短切钢纤维的超高性能纤维增强混凝土，经高温养护后抗压强度可达200mpa，所述模板件由以下质量百分比的原料制成：40目～60目砂20％；70～100目砂15％；硅酸盐水泥39％；硅灰4％；矿粉6％；水10％；聚羧酸减水剂1％；钢纤维5％。所述uhpc模板件的钢纤维长度为13mm。
9、所述uhpc模板件竖向下部有50mm的凹陷结构，所述uhpc模板件竖向上部有50mm的突起结构，用于上下两模板件的交错组合；所述uhpc模板件横向一侧有50mm的凹陷结构，所述uhpc模板件另一侧有50mm的l型突起，用以模板的横向靠拢卡合。
10、所述uhpc模板件靠近桩体的一侧有等距的3mm深的凹槽，使模板件更好地与浇注的水下不分散微膨胀uhpc灌浆料结合形成整体。
11、优选的，所述水下不分散微膨胀uhpc灌浆料为一种具有高流动性，高强度微膨胀的水下不分离混凝土浆体，所述水下不分散微膨胀浆料硬化后强度可达150mpa，坍落度在250mm左右，扩展度在650mm以上，可以不经振捣达到自密实；所述水下不分散微膨胀uhpc灌浆料由以下原料质量配合比制成：40目～60目砂35％；70～100目砂27％；硅酸盐水泥15％；硅灰4％；矿粉6％；水7％；膨胀剂3％；聚羧酸减水剂1％；聚丙烯酰胺絮凝剂2％。
12、所述水下不分散微膨胀uhpc灌浆料浇筑采用自然流淌的方式，将灌浆料从uhpc模板件与桩体上部空隙中灌入，利用灌浆料本身的高流动性实现自密实。
13、一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板施工方法，包括以下步骤：
14、s1,uhpc模板件的工厂预制、养护及存放；
15、s2,桩体表面清理，去除空鼓混凝土；
16、s3,桩体打孔和连接件安装；
17、s4,模板件的运输、吊装和拼接；
18、s5,使用环箍对拼接好的模板件进行加固和调整；
19、s6,uhpc灌浆料的注入；
20、s7,进入下一节段的施工。
21、本专利技术的有益效果主要表现在：
22、(1)免拆卸的设计和模板的工厂预制大幅简化施工流程。预制模板的快速安装和拼接显著缩短施工周期，提升了施工效率。此外，本专利技术的模板具有较好的通用性，可根据需要修补的长度灵活增减标准模板件数量，方便适应不同长度的修补需求。
23、(2)模板结构采用掺有钢纤维的uhpc浆体制成，这种材料不仅具备极高的强度和优异的抗冲击性能，还拥有高耐磨性和高密实性，为高桩提供了坚固且密闭的保护层。
24、(3)模板结构与后灌注的uhpc浆体形成一体，全面保护桩体。这种一体化设计不仅强化了桩体，还同时保护连接件免受海水侵蚀。uhpc的高耐久性意味着加固后的桩体具有更长的服务寿命，可以减少的长期维护需求。
25、(4)本专利技术的施工方法能够适应水下等较为复杂的环境条件，克服了传统修补加固技术在这些条件下的局限性。
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1.一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，包括UHPC模板件和连接件，所述UHPC模板件通过连接件与高桩桩体固定，所述UHPC模板件与高桩桩体之间形成的空腔利用水下不分散微膨胀UHPC灌浆料浇筑填充。
2.如权利要求1所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述连接件采用T型不锈钢连接件，所述UHPC模板件上下部分开有槽口并固定在T型不锈钢连接件上。
3.如权利要求2所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述高桩桩体通过膨胀螺栓固定角码，所述T型不锈钢连接件通过连接螺丝与角码固定连接。
4.如权利要求3所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述T形不锈钢连接件与角码固紧端开有椭圆形开孔，便于施工时根据桩体表面凹凸程度将不锈钢连接件进行位置调整，保证模板件之间的平齐。
5.如权利要求3或4所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述角码采用L型不锈钢角码，L型不锈钢角码通过锚固在高桩桩体上的膨胀螺栓与高桩桩体固定，T型不锈钢连接件与L型
6.如权利要求1～4之一所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述UHPC模板件为预制件，所述UHPC为一种含短切钢纤维的超高性能纤维增强混凝土，经高温养护后抗压强度可达200MPa，所述模板件由以下质量百分比的原料制成：40目～60目砂20％；70～100目砂15％；硅酸盐水泥39％；硅灰4％；矿粉6％；水10％；聚羧酸减水剂1％；钢纤维5％。所述UHPC模板件的钢纤维长度为13mm。
7.如权利要求1～4之一所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述UHPC模板件竖向下部有50mm的凹陷结构，所述UHPC模板件竖向上部有50mm的突起结构，用于上下两模板件的交错组合；所述UHPC模板件横向一侧有50mm的凹陷结构，所述UHPC模板件另一侧有50mm的L型突起，用以模板的横向靠拢卡合。
8.如权利要求1～4之一所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述UHPC模板件靠近桩体的一侧有等距的3mm深的凹槽，使模板件更好地与浇注的水下不分散微膨胀UHPC灌浆料结合形成整体。
9.如权利要求1～4之一所述的一种码头高桩修补加固的装配式UHPC模板，其特征在于，所述水下不分散微膨胀UHPC灌浆料为一种具有高流动性，高强度微膨胀的水下不分离混凝土浆体，所述水下不分散微膨胀浆料硬化后强度可达150MPa，坍落度在250mm左右，扩展度在650mm以上，可以不经振捣达到自密实；所述水下不分散微膨胀UHPC灌浆料由以下原料质量配合比制成：40目～60目砂35％；70～100目砂27％；硅酸盐水泥15％；硅灰4％；矿粉6％；水7％；膨胀剂3％；聚羧酸减水剂1％；聚丙烯酰胺絮凝剂2％；
10.一种如权利要求1所述的码头高桩修补加固的装配式UHPC模板的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，其特征在于，包括uhpc模板件和连接件，所述uhpc模板件通过连接件与高桩桩体固定，所述uhpc模板件与高桩桩体之间形成的空腔利用水下不分散微膨胀uhpc灌浆料浇筑填充。
2.如权利要求1所述的一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，其特征在于，所述连接件采用t型不锈钢连接件，所述uhpc模板件上下部分开有槽口并固定在t型不锈钢连接件上。
3.如权利要求2所述的一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，其特征在于，所述高桩桩体通过膨胀螺栓固定角码，所述t型不锈钢连接件通过连接螺丝与角码固定连接。
4.如权利要求3所述的一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，其特征在于，所述t形不锈钢连接件与角码固紧端开有椭圆形开孔，便于施工时根据桩体表面凹凸程度将不锈钢连接件进行位置调整，保证模板件之间的平齐。
5.如权利要求3或4所述的一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，其特征在于，所述角码采用l型不锈钢角码，l型不锈钢角码通过锚固在高桩桩体上的膨胀螺栓与高桩桩体固定，t型不锈钢连接件与l型不锈钢角码通过螺丝固紧连接。
6.如权利要求1～4之一所述的一种码头高桩修补加固的装配式uhpc模板，其特征在于，所述uhpc模板件为预制件，所述uhpc为一种含短切钢纤维的超高性能纤维增强混凝土，经高温养护后抗压强度可达200mpa，所述模板件由以下质量百分比的原料制成：40目～60目砂20％；70～100目砂15％；...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵昕，王伟胜，徐煜，刘金涛，孔德玉，杨杨，
申请(专利权)人：浙江科技大学，
类型：发明
国别省市：
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