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沿海混凝土工程,由于氯离子的侵蚀导致钢筋混凝土结构寿命不足的问题非常严重,特别是在潮汐区和浪溅区,由于海浪冲刷和干湿循环,其问题更加突出。为保障沿海水利工程的使用寿命,提出将超高性能混凝土(简称UHPC)制作成永久模板,保护潮汐区和浪溅区混凝土结构的技术思路。综合考虑技术可行性和经济性,进行了组合式UHPC永久模板体系的设计,并针对其中的UHPC永久模板进行了设计、验算及试验验证,开发了UHPC填缝剂,对组合式UHPC永久模板叠合模型柱进行了轴压试验研究。研究得出主要结论如下:(1)组合式UHPC永久模板体系由UHPC永久模板组成外围结构,内部填充普通混凝土;通过永久模板的拼缝设计、后期填充填缝剂等保障拼缝处的抗氯离子渗透性能;UHPC永久模板采用现有爬模工艺进行施工,其仅作为围护结构,不承受结构荷载;在保持原有普通混凝土结构尺寸不变的情况下,在外层增加一层UHPC永久模板以提高结构耐久性。(2)参照现有钢模板尺寸,UHPC永久模板尺寸采用3m×2.4m×0.04m,模板四周设有15mm厚的肋条,模板中部设有竖肋三条。对其进行正截面承载力计算并配筋,再进行裂缝控制验算及挠度验算,计算结果均符合规范要求;设计的UHPC永久模板足尺试件,承受30k N/m~2的荷载时,其最大变形为4.0mm,永久模板表面未出现裂缝,满足实际使用要求。(3)以UHPC为基础,通过掺加膨胀剂、纤维素醚等添加剂,能够制备出粘结强度更高、收缩更小的UHPC填缝剂;膨胀剂不仅能减少填缝剂收缩,产生的水化产物填充填缝剂内部,提高密实度;纤维素醚提高填缝剂的保水性,使粘结界面处的水化反应充分进行,粘结强度提高;消泡剂提高填缝剂的密实性,填缝剂强度提高;可分散性乳胶粉显著提高填缝剂粘结强度。优选的填缝剂中添加剂掺量为膨胀剂6%+纤维素醚0.1%+消泡剂0.2%+胶粉2%,使用时流动度应控制在160mm-180mm之间。(4)组合式UHPC永久模板作为柱外模板时,采用带肋的永久模板较好的解决永久模板与后浇混凝土之间的粘接问题,保证永久模板与内部混凝土形成整体,共同受力。与同受力截面的整浇柱相比,开裂荷载与极限荷载相似。(5)进行组合式UHPC永久模板构件设计时,应先按照结构原有的参数进行设计;施工时,在潮汐区与浪溅区处,进行UHPC永久模板的施工安装;拆模时,应拆除钢模板保留永久模板,待内部混凝土的体积趋于稳定时,进行填缝剂的填充。