一种高抗力湿接法装配式遮弹层及其制备方法

本发明属于军事设施防护，具体涉及一种高抗力湿接法装配式遮弹层及其制备方法。

背景技术：

1、近年来袭击多以弹道、爆炸、撞击等方式发生，钻地弹以越来越高的精度打击目标，其突防能力逐渐增强，已成为摧毁敌方坚固工事和深埋地下目标的有力武器，给全球范围内造成生命及财产损失，这对我国防护工程系统提出了重大挑战。因此钻地弹毁伤效应及其防护研究正在全球范围内开展广泛的研究工作。

2、人防工程对抗武器打击作用所采用的工程防护形式通常为成层式防护结构，通常由伪装层、遮弹层、分散层、支撑结构组成。因其具有良好的抗常规武器和核武器作用的性能，在人防工程中得到广泛的应用。其中遮弹层用来抵抗武器的冲击侵彻，通常采用现浇的普通混凝土或高强混凝土（如抗压强度为100mpa的c100混凝土）。高强混凝土遮弹层浇筑体量大，涉及到大体积浇筑，现场力学性能难以得到有效保证，导致现场浇筑与标准养护试件的力学性能差距较大。遮弹层还可以采用湿接的方法进行建筑，该方法具有施工速度快、预制件材料力学性能可靠等优点，但是需要在施工现场将外露的钢筋进行绑扎或者焊接，增加工人的工作量，耗费大量的工程工期，并且预制件之间的连接性能不能得到有力的保证。本发明在大块预制件留缝拼装到位后，可以快速吊装钢筋笼，不需要将预制件外露的钢筋现场绑扎或者焊接，节省现场施工的人力、物力，同时钢筋笼采用工厂预制，质量可以得到保证。本发明在接缝中浇筑大流动性的混凝土，有利于约束混凝土，可使装配块之间粘结性能得到可靠保证，提高混凝土构件的整体性，抗新型钻地弹的侵彻能力与其整体现浇式遮弹层相当。

3、综上所述，亟待提出一种可快速施工、质量有保证的新型装配式高抗力遮弹层，以有效抗衡新型钻地弹的打击。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高抗力湿接法装配式遮弹层及其制备方法，解决现有高抗力遮弹层施工速度慢、质量管控难的问题。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、本发明提供一种高抗力湿接法装配式遮弹层，至少一个层结构，所述层结构包括多个可拼装的预制件；

4、所述预制件之间设有接缝，所述接缝中设置有钢筋笼；所述接缝中通过浇筑混凝土将各预制件体连接成整体。

5、进一步的，所述遮弹层包括多个层结构；

6、多个层结构之间的预制件采用齐缝或者错缝布置。

7、进一步的，所述遮弹层预制件由高强混凝土制成，所述高强混凝土包括高强纤维混凝土和预应力约束高强混凝土，所述高强混凝土抗压强度不低于120mpa；

8、所述高强混凝土1m3所需材料配比包括：高强水泥532kg/m3，活性粉末230kg/m3，砂子623kg/m3，石子1018kg/m3，水122kg/m3，减水剂21kg/m3，钢纤维25kg/m3；

9、所述预制件的设计体积为1~8m³，对边距为0.5~3m，厚度为0.4~2m。

10、进一步的，所述预制件为正四棱柱型混凝土预制件；或者，所述预制件为六棱柱型。

11、进一步的，遮弹层的面配筋率根据相邻预制件间后浇筑的湿接混凝土的粘结强度设计配筋率；

12、预制件之间的湿接缝宽度均设为20cm；

13、填充湿接缝的混凝土为高流动性混凝土或者自密实混凝土。

14、进一步的，在钢筋笼同一预留的预制件位置处设置有多个预制件，每个预制件的顶部与其上的预制件的底部面积相同，多个预制件拼装形成一个完整的钢筋笼预留形状。

15、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的遮弹层制备方法，包括齐缝湿接预制件装配法，齐缝湿接预制件装配法以下步骤：

16、制备预制件；

17、拼装；首先平整装配预制件，按照侧边对齐的方式拼装多层面层，其中层面间预制件紧密接触，垂直层面的每排、每列预制件之间预留湿接缝，便于后续吊装钢筋笼，预留湿接缝宽度为20cm；

18、吊装或绑扎钢筋笼；将预制好的钢筋笼吊装到堆砌好的预制件预留湿接缝中，其中钢筋笼的外围大于堆砌好的预制件外围体积；

19、支边模；根据钢筋笼的体积大小在其外围安装侧面模板，在其内表面涂刷脱模剂，为了保护钢筋笼，需要将模板外移，并与预制件齐平或高于预制件，留有一定的保护层厚度；

20、浇筑混凝土；沿预制件预留的湿接缝浇筑混凝土，在钢筋笼顶部也需要浇筑混凝土堆高层作为保护层保护钢筋笼；

21、养护与覆土；待湿接缝混凝土达到预定的强度后，拆除模板，实施覆土隐蔽，制得的湿接齐缝装配遮弹层。

22、进一步的，如果安装无需拆除的永久边模板，通过回填土固定该模板再浇筑混凝土填充湿接缝，然后再进行养护与覆土，但只需要养护，无需拆除模板，待混凝土达到预定强度后，直接覆土。

23、进一步的，所述方法还包括齐缝湿接粘结预制件装配法，所述齐缝湿接粘结预制件装配法包括：

24、拼装遮弹层第一层面；首先平整装配预制件，按照侧边对齐的方式拼装，其中垂直面层的每排、每列预制件之间预留湿接缝，便于后续吊装钢筋笼；

25、拼装遮弹层第二层面；在第一层遮弹层拼装完成后，在预制件的第一层顶部挂涂环氧树脂或者砂浆，将预制件进行齐缝拼装粘结；

26、拼装遮弹层第三层面；在第二层遮弹层拼装完成后，在预制件的第二层顶部挂涂环氧树脂或者砂浆，将预制件进行齐缝拼装粘结；

27、吊装或绑扎钢筋笼；将预制好的钢筋笼吊装到堆砌好的预制件预留湿接缝中，其中钢筋笼的外围大于堆砌好的预制件外围体积；

28、支边模；根据钢筋笼的体积大小在其外围安装侧面模板，在其内表面涂刷脱模剂，为了保护钢筋笼，需要将模板外移，并与预制件齐平或高于预制件，留有一定的保护层厚度；

29、浇筑混凝土；沿预制件预留的湿接缝浇筑混凝土，在钢筋笼顶部也需要浇筑混凝土堆高层作为保护层保护钢筋笼；

30、养护与覆土；待湿接缝混凝土达到预定的强度后，拆除模板，实施覆土隐蔽，制得的湿接齐缝装配遮弹层。

31、进一步的，所述预制件为四棱柱型，采取先将钢筋笼固定在垫板上再吊装预制件的方法装配遮弹层，其中预制件为四棱柱，侧面配备吊钩方便吊装，预制件外突的吊钩要确保可以穿过钢筋笼，

32、所述方法还包括湿接吊装四棱柱预制件装配法，湿接吊装四棱柱预制件装配法包括：

33、固定钢筋笼；首先将钢筋笼或者绑扎钢筋固定在垫板上，其中钢筋笼预留放置预制件及湿接缝的位置；

34、吊装预制件；将预制好的预制件吊装至钢筋笼预留位置，此时预制件可放置到垫板上；

35、支边模；根据钢筋笼的体积大小在其外围安装侧面模板，在其内表面涂刷脱模剂，为了保护钢筋笼，需要将模板外移，并与预制件齐平或高于预制件，留有一定的保护层厚度；

36、浇筑混凝土；沿预制件预留的湿接缝浇筑混凝土，在钢筋笼顶部也需要浇筑混凝土堆高层作为保护层保护钢筋笼；

37、养护与覆土；待湿接缝混凝土达到预定的强度后，拆除模板，实施覆土隐蔽，制得的湿接齐缝装配遮弹层；

38、和/或，

39、所述方法还包括错缝湿接装配法，所述错缝湿接装配法包括：

40、步骤（1）装配遮弹层第一层面；首先平整装配预制件，按照侧边对齐的方式拼装成面层，其中每排、每列预制件之间预留湿接缝，在层面的两个垂直边分别增加一排半宽遮弹层预制件，调节该层面的长度和宽度，便于上层错缝；然后将钢筋笼吊装到堆砌好的预制件预留湿接缝中，其中钢筋笼的的两个垂直边也分别增加一排半宽钢筋，钢筋笼的外围大于堆砌好的预制件外围体积；

41、步骤（2）装配遮弹层第二层面；沿遮弹层第一层面对角线方向以1/2预制件边长错缝拼装第二层面，由于错缝原因，在第一层面的两排半宽预制件的两个对边分别补装两排第二层面的半宽遮弹层预制件，使上下面层的外周侧面上下对齐，预留湿接缝宽度为20cm；然后将钢筋笼吊装到堆砌好的预制件预留湿接缝中钢筋笼的两个垂直边也分别增加两排第二层面半宽钢筋，钢筋笼的外围大于堆砌好的预制件外围体积；

42、步骤（3）错缝装配遮弹层第三层面；采用步骤2所述的方式错缝拼接吊装第三层面，如果需要铺设更多层面，则以此类推重复上述拼装模式，装配完成后钢筋笼的高度要小于拼装预制件的高度；

43、步骤（4）穿插钢筋立模浇筑混凝土；在遮弹层各层面装配完成后，将钢筋垂直插入各层面预制件的错缝处增加层面间的连接；随后在其四周安装模板，模板需要外移留有一定的保护层厚度，沿预留湿接缝浇筑混凝土填充湿接缝；

44、步骤（5）待湿接缝混凝土达到预定的强度后，拆除模板，实施覆土隐蔽，制得的湿接齐缝装配遮弹层。

45、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

46、本发明通过工厂制作遮弹层预制件，现场预留湿接缝拼装的方式构筑高强遮弹层，与现有抗新型钻地弹的现场大体积浇筑的高强混凝土遮弹层相比，该方案中，大块预制件留缝拼装到位后，可以快速吊装钢筋笼，然后支模，浇筑大流动性的混凝土，湿接法施工比较灵活，施工速度快可以采用各种类型的预制件，比如采用素混凝土预制件，也可以采用高抗力的钢管预应力约束预制件，这些块体通过钢筋笼和现浇混凝土形成的钢筋混凝土框架约束，具有很好的整体性，能够获得较为优异的抗强动载性能，材料力学性能可靠、有保证等，施工综合成本与整体现浇式相当。

47、与现有预留湿接缝，采用灌浆料等材料后浇筑的装配式方法相比，本发明在大块预制件留缝拼装到位后，可以快速吊装钢筋笼，不需要将预制件外露的钢筋现场绑扎或者焊接，节省现场施工的人力、物力，同时工厂预制的钢筋笼的质量可以得到保证。在接缝中浇筑大流动性的混凝土，有利于约束混凝土，可使装配块之间粘结性能得到可靠保证，提高混凝土构件的整体性，抗新型钻地弹的侵彻能力与其整体现浇式遮弹层相当。

48、本发明中遮弹层预制件可采用预应力约束高强混凝土，通过高强度的韧性材料对混凝土施加预应力围压作用，可有效提高单个预制件的抗侵彻性能，降低遮弹层厚度。

49、高强遮弹层的预制件采用工厂预制，有利于材料的利用率控制，材料的力学性能得到可靠保证；便于快速施工，首先排列布置遮弹层预制件、吊装钢筋笼然后采用高流动性超高性能混凝土材料一次浇筑连接成整体，施工工期短。本发明的制备方法，可大幅降低施工时间，大幅度减少模板使用量。综合造价与整体浇筑式相当，但可有效克服超高性能混凝土现场普通工艺施工的难题。本发明在指挥通信、武器装备等地下军事实施的防护领域具有广阔的应用前景。