 |
 |
|
協(xié)會刊物
|
植筋技術(shù)在結(jié)構(gòu)改造工程中的應(yīng)用 |
| |
時間日期：2006-1-24 已被閱讀次：[7398] |
佛山市南海第二建筑工程有限公司 林蔭輝 朱偉民
[摘 要] 針對結(jié)構(gòu)改造工程中的植筋施工技術(shù)進行了較為詳細的描述，給出了不同直
徑鋼筋植筋的孔徑孔深參考值，指出混凝土植筋技術(shù)具有設(shè)計簡單、施工便
捷、安全并符合環(huán)保要求、費用較低等特點。
[關(guān)鍵詞] 植筋 結(jié)構(gòu) 改造粘合劑 孔徑 孔深
1 引言
植筋是近年應(yīng)用的一項新技術(shù)，它是運用高強度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝
土產(chǎn)生握固力，從而達到預(yù)留效果。施工后產(chǎn)生高負荷承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，并且
密著性能良好，無需作任何防水處理。由于其通過化學(xué)粘合固定，不但對基材不會產(chǎn)生膨脹
破壞，而且對結(jié)構(gòu)有補強作用。近年來，在抗震加固、改建、追加等結(jié)構(gòu)改造工程中的應(yīng)用
越來越廣泛。實踐表明，它連接可靠、施工簡便迅速、安全并符合環(huán)保要求、費用較低，是
一種比較理想的錨固構(gòu)件。
2 植筋材料
植筋是高強度的化學(xué)粘合劑和鋼筋的組合體，該技術(shù)的粘合劑由有機成分和無機成分兩
種物質(zhì)組成。有機成分主要是氨基甲酸脂和特殊固化劑，而非環(huán)氧樹脂類；無機成分主要是
水硬性物質(zhì)。它的高分子聚合物反應(yīng)可保證植筋粘合系統(tǒng)的高強性和快速凝固，而與無機物
產(chǎn)生的水泥質(zhì)反應(yīng)則增加了粘合的硬度和黏結(jié)力。特別是在溫度、濕度大幅度變化時能夠保
證兩種物質(zhì)混合凝固后得到足夠強度，而收縮變形微乎其微。
鋼筋錨桿的桿件形狀、強度，粘合劑性能與密實度，以及錨固長度均影響它們之間的錨
固力與黏結(jié)力。錨固力的大小，直接取決于桿體的形狀及表面粗糙度。在選擇鋼筋時通常有
兩種選擇：一是選用圓鋼，二是選用螺紋鋼。通過表1就不難得出選擇的結(jié)果。螺紋鋼的錨
固力與黏結(jié)力均比圓鋼大許多，并且螺紋鋼屈服以后其黏結(jié)強度仍然很大。因此，選擇螺紋
鋼材料做桿體。
2 施工工藝
2.1 施工流程
植筋的定位/放線→植筋的鉆孔→鉆孔的清理和處理→鉆孔的驗收→配制粘合劑→注膠
→植入鋼筋并臨時固定→固化→植筋拉拔檢驗→鋼筋綁扎與混凝土澆注。
2.2 施工技術(shù)
2.2.1定位/放線
嚴格在原結(jié)構(gòu)專業(yè)放線的基礎(chǔ)上放出初始鉆孔位置線，并清出工作面；在初始放線基礎(chǔ)
上剔出原墻、梁、板、柱的鋼筋，采取的方法是將原結(jié)構(gòu)混凝土保護層剔出十字槽，露出主
筋，并以此探明鋼筋型號和間距，在混凝土表面標明其它鋼筋位置線；避開鋼筋，確定鉆孔
位置，并放出鉆孔位置線。
2.2.2鉆孔
Φ18及以上鋼筋采用金剛石水鉆鉆孔，Φ16及以下可用電錘鉆孔。施工面鉆孔應(yīng)由下至
上鉆孔，防止鉆孔產(chǎn)生的污物將已放好的具體施工線弄臟，不便于繼續(xù)施工。工程結(jié)構(gòu)改造
加固后受力狀態(tài)改變，鋼筋錨固的質(zhì)量尤為重要，因此必須保證錨固鋼筋的位置及垂直度。
當鉆地面孔施工時，將鉆機機座用水平尺調(diào)節(jié)成水平，以保證鉆機機身與地面垂直；當鉆柱
面和墻面孔施工時，將鉆機機身用水平尺調(diào)為水平，并且讓機身與同方向控制線等距，以保
證機身與柱面、墻面垂直�？刂沏@機的用水量，在被鉆孔的周圍或下面（鉆水平孔時）用干
棉絲圍堵，鉆孔時產(chǎn)生的廢水隨時擰在靠邊的水桶中（棉絲吸水）。電錘或水鉆上帶深度控
制裝置，成孔深度應(yīng)達到要求再加10mm，否則太淺達不到錨固要求，太深又會對原結(jié)構(gòu)破壞
。垂直孔要求豎直，而水平孔成孔時，由于粘合劑不會倒流，故不要求留出角度。
鉆孔的孔徑與孔深根據(jù)粘合劑的性能指標、鋼筋的直徑、混凝土的強度等級并結(jié)合現(xiàn)場
試驗而確定。一般情況下，孔徑D=鋼筋直徑d＋（4～8）mm；孔深L=（12～20）d，鋼筋直徑
較小時，取低倍數(shù)，鋼筋直徑較大時，取高倍數(shù)，混凝土強度等級較高的，取低倍數(shù)，混凝
土強度等級較低的，取高倍數(shù)。表2為采用瑞士HILTI粘合劑C30混凝土中植筋的參考數(shù)據(jù)。
2.2.3 清孔
清孔是植筋中最重要的一個環(huán)節(jié)，因為孔鉆完后內(nèi)部會有很多灰粉、灰渣，直接影響植
筋的質(zhì)量，所以一定要把孔內(nèi)雜物清洗于凈。方法是用毛刷伸至孔底，來回反復(fù)抽動，把灰
塵、碎碴帶出，再用壓縮空氣吹出孔內(nèi)浮塵。吹完后再用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內(nèi)壁，
但不能用水辣洗，因酒精和丙酮易揮發(fā)，水不易揮發(fā)，用水擦洗后孔內(nèi)不會很快干澡。鉆孔
清洗完后經(jīng)驗收合格方可注膠。
2.2.4 注植筋膠（高強度化學(xué)粘合劑）植筋膠注入量可通過公式1計算得出：
V=πL(D2－d2)/4 (公式1)
植筋膠是雙組分制品，按使用說明配制后,裝進套筒內(nèi)，安置到專用手動注射器上，慢
慢扣動扳機，排出注射口處較稀的膠液廢棄不用，然后將螺旋混合嘴伸入孔底，然后扣動扳
機。扳機扣動一次注射器后退一下，這樣能排出孔內(nèi)空氣。為了使鋼筋植入后孔內(nèi)膠液飽滿
，又不使膠液外流，孔內(nèi)注膠達到計算值即可。孔內(nèi)注滿膠后應(yīng)立即植筋。
2.2.5 植筋
植筋前要把鋼筋植入部分用鋼絲刷反復(fù)刷，清除銹污，再用酒精或丙酮清洗。鉆孔內(nèi)注
完膠后，將經(jīng)除銹處理過的鋼筋立即放入孔口，然后慢慢單向旋轉(zhuǎn)鋼筋以利膠與孔壁的粘合
，直至鋼筋伸入孔底。植入的鋼筋應(yīng)做臨時固定，鋼筋應(yīng)控制在錨孔中心。在植筋膠完全固
化前不能振動鋼筋，也不能承重或進行焊接。植筋膠在常溫下就可完成固化，50h后便可進
行下道工序施工。
2.2.6 植筋拉拔檢驗
植筋膠固化后，采用專用的鋼筋測力計進行現(xiàn)場植筋的拉拔試驗，以檢驗植筋的性能。
3 質(zhì)量控制和安全防護
3.1 施工前要對鋼筋的規(guī)格、材質(zhì)進行檢查(試驗)，對不合格材料不得使用。鋼筋錨
桿體應(yīng)平直，線偏差不得大于2mm。
3.2 對粘合劑品種、規(guī)格和質(zhì)量進行檢查，是否符合設(shè)計要求，產(chǎn)品不合格者不得使
用。
3.3 粘合劑的貯運必須隔離火源，避光防潮，不得在陽光下暴曬。并且在施工現(xiàn)場10m
范圍內(nèi)不得有明火。
3.4 使用粘合劑時，操作工人應(yīng)做好安全防護工作，須戴乳膠手套、口罩、眼鏡等。
若粘合劑不慎濺入眼中，可以用清水清洗。若粘著皮膚時，可用熱堿水清洗。
4 工程實例
河畔明珠大廈，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樓高25層，建筑面積60000m2，是改
建工程，原建筑已做好地下室結(jié)構(gòu)。新業(yè)主接手后，對原建筑布局進行了較大改動，使用功
能由辦公樓改為住宅樓，拆除了原地下室結(jié)構(gòu)。為節(jié)約成本，減少浪費，新結(jié)構(gòu)利用了原結(jié)
構(gòu)中的部分樁承臺，但是柱網(wǎng)對不上。經(jīng)論證，決定采用植筋的施工技術(shù)，即在原承臺上鉆
孔、插入鋼筋，選用瑞士產(chǎn)HILTI植筋膠進行錨固�？锥粗睆奖儒^固鋼筋直徑大8mm，孔洞深
度不小于鋼筋直徑的15倍。植筋以Φ22、Φ25為主，選擇美國產(chǎn)閃電金剛石水鉆成孔。該機
械成孔速度快、振動小。當孔洞達到設(shè)計深度成孔后，再用小錘輕輕地把孔洞內(nèi)沒有完全帶
出的小混凝土塊清理出來，然后用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內(nèi)壁，把孔洞清理干凈，讓孔
洞自然干燥，待其干燥后用高壓風(fēng)機將孔內(nèi)浮塵清理干凈。
在實際操作時，當粘合劑放入所需劑量后立即插入鋼筋，在植筋過程中用大錘輕錘鋼筋
另一端，使鋼筋慢慢進入孔內(nèi)并單向旋轉(zhuǎn)鋼筋，為了確保鋼筋平穩(wěn)，在鋼筋中間用人握住鋼
筋保持平穩(wěn)不動，直到鋼筋完全進入孔內(nèi)并待粘合劑來勁后才放手，這樣施工既方便又易于
操作，工程施工后經(jīng)現(xiàn)場拉拔試驗檢測，合格率達到100％。
參考文獻
（1）周勇、束偉農(nóng)：北京某結(jié)構(gòu)改造工程中植筋技術(shù)的研究及應(yīng)用，特種結(jié)構(gòu)，2002
年12月，第19卷第4期；
（2）柯梅生：化學(xué)植筋技術(shù)的試驗研究與工程應(yīng)用，施工技術(shù)，2001年2月，第30卷，
第2期。
|
|
|
|
|
|
 |
