1 背景
在民用及工業建築中,有很多時候需要進行結構構件、機器設備等的連接,而這些構件、設備的安裝往往在主體結構施工時因為種種原因無法同時進行,因此,設計上多數情況是在設計、施工時考慮預埋板或鋼筋。使用預埋的方法存在一些缺點:施(shi)工(gong)中(zhong)容(rong)易(yi)使(shi)預(yu)埋(mai)件(jian)偏(pian)位(wei),造(zao)成(cheng)浪(lang)費(fei),而(er)且(qie),進(jin)行(xing)預(yu)埋(mai)比(bi)較(jiao)費(fei)工(gong)費(fei)時(shi),在(zai)現(xian)在(zai)的(de)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),往(wang)往(wang)工(gong)期(qi)很(hen)緊(jin),無(wu)法(fa)進(jin)行(xing)預(yu)埋(mai)。另(ling)外(wai)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)中(zhong),由(you)於(yu)建(jian)築(zhu)功(gong)能(neng)改(gai)變(bian),承(cheng)受(shou)荷(he)載(zai)增(zeng)加(jia)或(huo)者(zhe)因(yin)質(zhi)量(liang)事(shi)故(gu)等(deng)原(yuan)因(yin),使(shi)原(yuan)結(jie)構(gou)構(gou)件(jian),如(ru)梁(liang)、板、柱、牆等承載力不足,或因布局改變,要新增梁、板、柱和牆,要擴大斷麵新增鋼筋等,需要在建築本身建好以後再使用一些方法將新的結構、構件、設備連接到這些建築主體或者建築上來,在這些情況下,采用鑽孔植筋技術能取得格外簡捷的效果。
2 植筋技術加固原理
植筋技術是在需連接的舊混凝土構件上根據結構的受力特點,確定鋼筋的數量、規格、位置,在舊構件上經過鑽孔、清孔、注入植筋粘結劑,再插入所需鋼筋,使鋼筋與混凝土通過結構膠粘結在一起,然後澆注新混凝土,從而完成新舊鋼筋混凝土的有效連接,達到共同作用、整體受力的目的。
由於在鋼筋混凝土結jie構gou上shang植zhi筋jin錨mao固gu已yi不bu必bi再zai進jin行xing大da量liang的de開kai鑿zao挖wa洞dong,而er隻zhi需xu在zai植zhi筋jin部bu位wei鑽zuan孔kong後hou,利li用yong化hua學xue錨mao固gu劑ji作zuo為wei鋼gang筋jin與yu混hun凝ning土tu的de粘zhan合he劑ji就jiu能neng保bao證zheng鋼gang筋jin與yu混hun凝ning土tu的de良liang好hao粘zhan接jie,從cong而er減jian輕qing對dui原yuan有you結jie構gou構gou件jian的de損sun傷shang,也ye減jian少shao了le加固改造工(gong)程(cheng)的(de)工(gong)程(cheng)量(liang),又(you)因(yin)植(zhi)筋(jin)膠(jiao)對(dui)鋼(gang)筋(jin)的(de)錨(mao)固(gu)力(li),使(shi)錨(mao)杆(gan)與(yu)基(ji)材(cai)有(you)效(xiao)地(di)錨(mao)固(gu)在(zai)一(yi)起(qi),產(chan)生(sheng)的(de)粘(zhan)接(jie)強(qiang)度(du)與(yu)機(ji)械(xie)咬(yao)合(he)力(li)來(lai)承(cheng)受(shou)受(shou)拉(la)載(zai)荷(he),當(dang)植(zhi)筋(jin)達(da)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)錨(mao)固(gu)深(shen)度(du)後(hou),植(zhi)入(ru)的(de)鋼(gang)筋(jin)就(jiu)具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)抗(kang)拉(la)力(li),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)了(le)錨(mao)固(gu)強(qiang)度(du)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)加固技術,植筋技術不僅具有有方便、工作麵小、工作效率高的特點,而且還具有適應性強、適用範圍廣、錨固結構的整體性能良好、價格低廉等優點。因此被廣泛應用於建築結構加固及混凝土的補強工程中。
3 植筋技術施工質量關鍵控製點
3.1定位
依照設計圖紙的要求,對所需植筋的部位進行定位放線。在所需植筋點作出明顯的標誌,以便鑽孔。定位時,要結合設計圖紙及《混凝土結構設計規範》GB50010-2002的有關要求,盡量避免原結構中鋼筋所處位置,以免鑽孔時鑽到原鋼筋,影響植入鋼筋的深度而減弱植筋的效果。
3.2鑽孔
植筋定位要準確,鑽孔時要避免鑽斷原結構鋼筋,做到一次鑽孔成功,檢查構件混凝土強度,必須達到C20以上。按照設計要求確定鑽孔的位置、孔徑和深度,外側孔壁與鋼筋混凝土構件邊緣間的寬度≥5mm以上,鑽孔後的孔壁應完好,無裂縫和蜂窩等。其質量控製關鍵是鑽孔釓徑和鑽孔深度一定要按《混凝土結構加固設計規範》GB50367-2006的有關規定進行,不得按經驗值估用。
3.3清孔
鑽孔後應立即清理,用刷子擦掃孔壁灰粉並用壓縮空氣吹淨鑽孔內的灰粉,然後用幹淨物體臨時封堵封孔口,以防塵土、砂粒等雜物落入。其質量控製關鍵鑽孔後必須清掃幹淨,以增強與化學膠的粘結力。
3.4植筋表麵處理
植入鋼筋的規格、數量一般由設計單位進行計算確定。設計人員依據混凝土結構工程加固所需的承載力或彌補結構不足的實際情況,依據《混凝土結構設計規範》GB50010-2002的有關要求確定所需植入鋼筋的規格、數量。另外,施工中需預埋、預插的鋼筋錯位或遺漏時,植入鋼筋的規格、數量同原設計要求。
植筋應先通過物理試驗,采用機械法或鋼絲刷擦除植筋部分表麵鐵鏽和氧化層,然後用丙酮(化學試劑)除去殘留油汙,經處理的鋼筋應盡快植入孔內,避免二次汙染。其質量控製關鍵是鋼筋植入部分表麵幹淨,以增加與化學膠的粘結力。
3.5化學粘合劑灌注
目前市場上供應的粘結劑種類、型(xing)號(hao)較(jiao)多(duo)且(qie)性(xing)能(neng)各(ge)異(yi),而(er)粘(zhan)結(jie)劑(ji)又(you)是(shi)使(shi)植(zhi)入(ru)鋼(gang)筋(jin)與(yu)基(ji)體(ti)混(hun)凝(ning)土(tu)牢(lao)固(gu)錨(mao)固(gu)在(zai)一(yi)起(qi)體(ti)現(xian)植(zhi)筋(jin)效(xiao)果(guo)的(de)關(guan)鍵(jian)材(cai)料(liao)。因(yin)此(ci),在(zai)實(shi)際(ji)施(shi)工(gong)中(zhong),選(xuan)擇(ze)一(yi)種(zhong)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao),質(zhi)量(liang)穩(wen)定(ding),性(xing)能(neng)較(jiao)好(hao)的(de)粘(zhan)結(jie)劑(ji)是(shi)確(que)保(bao)工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)措(cuo)施(shi)。大(da)多(duo)數(shu)化(hua)學(xue)粘(zhan)結(jie)劑(ji)均(jun)為(wei)雙(shuang)組(zu)分(fen)材(cai)料(liao),用(yong)長(chang)嘴(zui)器(qi)具(ju)深(shen)入(ru)成(cheng)孔(kong)底(di)部(bu),通(tong)過(guo)擠(ji)壓(ya)器(qi)將(jiang)化(hua)學(xue)粘(zhan)合(he)劑(ji)在(zai)孔(kong)內(nei)從(cong)裏(li)到(dao)外(wai)漸(jian)漸(jian)填(tian)孔(kong)並(bing)排(pai)出(chu)空(kong)氣(qi),注漿量為孔深的1/2~1/3。其質量控製關鍵是從孔底開始注漿,漿體不得有氣泡存在。 3.6鋼筋植入
將處理好的植筋緩緩慢旋入孔內預定濃度,其質量關鍵是植筋必須緩慢旋入。
3.7養護固化
已植入孔內的鋼筋在常溫下養護,直至使用的化學粘結劑固結的規定時間。其質量控製關鍵是保證固結時間,中間不得擾動。
植入鋼筋後,鋼筋與混凝土的連接應能滿足規範及施工、使用的要求。除了要保證連接的強度、耐久性外,還應具有可焊接性,以及能滿足一定的防火要求。
4 植筋技術的缺陷及建議
4.1gangjinyuhunningtugongtongshoulizhuyaolejueyutamenzhijiandezhanjienengli。zhijinweihoumaogufangshi,maogugangjinyuwoguocenghunningtuwendezhuangtaitongxianmaogugangjinyuwoguocenghunningtujiandezhuangtaixiangbijuyouyixiabuliyinsu:
4.1.1植筋時的鑽孔對周圍混凝土造成一定的損害;
4.1.2清孔不幹淨會使結構膠與混凝土之間的粘結力顯著下降;
4.1.3植筋操作中注膠不飽滿使實際錨固深度降低;
4.1.4溫度、濕度、振動等條件對結構膠耐久性的不利影響;
4.1.5結構膠本身的質量穩定性的問題。
4.2在設計與施工中要盡量避免以上不利因素的影響,建議:
4.2.1根據現行《混凝土結構加固設計規範》GB50367-2006中所規定的鋼筋錨固深度要求,結合結構膠的性能指標應盡可能的將植筋的錨固深度加固(尤其在後加牛腿、懸挑梁、板的情況下)不應片麵按照廠家資料去做。
4.2.2建設單位應選擇指定專業施工公司進行施工。
4.2.3施工現場應進行相當數量的植筋的檢測試驗。
4.2.4對特殊結構構件應采取其它措施配合並加大數量提高安全儲備。
5 發展前景
在國外,植筋技術的應用範圍非常廣泛,但進入我國的時間卻不長,20世紀90年代,國外公司(主要是喜利得和慧魚)將這一技術引到中國,隨後國內一些科研機構和公司也對此進行了研究,總的說來,這一技術是一種新型的鋼筋混凝土結構加固改造技術,因此還有很多問題有待解決。
5.1genghaodijiejuezaidailiefenghunningtuzhonggongzuodewenti。duiyushiyongzhanjiejidehoumaogujishu,youyushuzhijiaobenshendekanglaqiangduhengao,liefengfashengzaikongbiheyinghuadejiaotizhijian,zhejiudaozhiyukongbibiaomiandezhanjiequyuyifashengshixiao,zhanjielijianruo。yinweizheyiyuanyin,gangjinhuomaoshuanzaikailiehunningtuzhongchengzailizhejianxiangdangda。xianzaisuiranyijingyouyixiegongsishengchanchumouchanpinjiejuezheyiwenti,danbingfeishifenyouxiao,rengxujinyibudeyanjiu。
5.2maoguxincailiaodeyanjiujiyingyong。xianzaidemaogucailiaodabufenshijinshucailiao,lingyoushaoliangdenilongcailiao,danhouzhedechengzailijiaodi。zaiyixiebunengshiyongjinshu,youduichengzailiyouyaoqiudechanghe,houmaogujishubiannanyouyongwuzhidi。yinci,youbiyaokaifachuyixiexinxingdegaoqiangeryouyouteshuxingnengrujueyuan、防靜電的錨固材料等。
5.3怎(zen)樣(yang)更(geng)好(hao)地(di)減(jian)輕(qing)施(shi)工(gong)難(nan)度(du)和(he)強(qiang)度(du)。目(mu)前(qian)在(zai)施(shi)工(gong)的(de)時(shi)候(hou),鑽(zuan)完(wan)孔(kong)普(pu)遍(bian)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)清(qing)孔(kong),尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)使(shi)用(yong)粘(zhan)接(jie)劑(ji)的(de)時(shi)候(hou),對(dui)清(qing)孔(kong)的(de)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao),另(ling)外(wai)在(zai)有(you)水(shui)的(de)環(huan)境(jing)下(xia),還(hai)需(xu)抽(chou)幹(gan)水(shui),因(yin)此(ci)施(shi)工(gong)的(de)難(nan)度(du)和(he)強(qiang)度(du)較(jiao)大(da)。如(ru)何(he)設(she)法(fa)減(jian)輕(qing)施(shi)工(gong)難(nan)度(du)和(he)強(qiang)度(du)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)的(de)課(ke)題(ti)。
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