于濤
某教育學(xué)院接層工程,在原有建筑物上再接二層,根據(jù)圖紙設(shè)計要求,要把一層框架梁加固,在原有梁下再增高500CM,增梁上部鋼筋與原梁底部鋼筋按圖紙設(shè)計方法焊接,底部鋼筋采用植筋方法。下面介紹一下植筋技術(shù)在加固梁中的應(yīng)用。
1.圖紙設(shè)計及使用范圍
根據(jù)圖紙設(shè)計要求增高500cm的梁底部鋼筋進行植筋,直徑Φ22mm和Φ25mm二種,植筋植入框架柱內(nèi),植筋采用取蕊鉆孔的方法。結(jié)構(gòu)膠粘結(jié):
MLJ結(jié)構(gòu)膠的特點:使用安裝方便快捷,施放位置準確;錨固力大,抗震性能好,破壞狀態(tài)為錨固端砼開裂或鋼筋變形,無拔出現(xiàn)象;結(jié)構(gòu)膠可以快速固化,可實現(xiàn)快速承載;水平及垂直孔均易施工,并能保證孔內(nèi)充滿膠。
結(jié)構(gòu)膠的性能以環(huán)氧樹脂為主劑,其優(yōu)點如下:
環(huán)氧樹脂具有很高的膠粘性,對金屬、砼、陶瓷、玻璃等大多數(shù)材料均具有很高的粘結(jié)力。
環(huán)氧樹脂由良好的工藝性,可根據(jù)需要配制成很綢的膏狀或很稀的灌漿材料,固化時間可根據(jù)需要進行適當調(diào)整,儲存性能穩(wěn)定。
固化的環(huán)氧樹脂由良好的物理、機械性能,耐腐蝕性能好,固化收縮率小。
環(huán)氧樹脂材料來源廣,無毒。
結(jié)構(gòu)膠的技術(shù)性能如下:
粘結(jié)拉伸強度>30.0Mpa;拉伸剪切強度>20.0Mpa;壓縮強度>50.0Mpa;彎曲強度>30.0Mpa;混合粘度(20℃時)<5000CP(不流淌);涂布量5-6㎏/㎡;適用時間(20℃時)>90min;硬化時間(20℃時)<3.0h。
使用范圍:可用于梁柱鋼筋生根,后加預(yù)埋件等以砼為基體的隱蔽工程錨固。
2.植筋錨固深度及鋼筋鉆孔直徑
砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范植筋錨固計算公式如下:
2.1單根植筋錨固的承載力設(shè)計值就符合下列規(guī)定:
N=fyAS
Ld≥?尷N?尷aeLS
式中N-植筋鋼材軸向受拉承載力設(shè)計值;
fy-植筋用鋼筋的抗拉強度設(shè)計值;
As-鋼筋截面面積;
Ld-植筋錨固深度設(shè)計值;
LS-植筋的基本錨固深度;
?尷N-考慮各種因素對植筋受拉承載力影響而需加大錨固深度的修正系數(shù);
?尷ae-考慮植筋位移性要求的修正系數(shù);
2.2植筋的基本錨固深度LS應(yīng)按下列公式確定:
LS=0.2αSPtdfy/fbd
式中αSpt-為防止砼襞裂引用的計算系數(shù);
d-植筋公稱直徑;
fbd-植筋用膠粘結(jié)強度設(shè)計值;
說明:砼襞裂影響的計算系數(shù)、粘結(jié)強度設(shè)計值按砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范表12、2、3和表12、2、4取值
2.3考慮各種因素對植筋受拉承載力影響而需加大錨固深度的修正系數(shù)?尷N,應(yīng)按下列計算:
?尷N=?尷br?尷w?尷T
式中?尷br-考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)承載力影響的系數(shù);
?尷W-砼孔壁潮濕影響系數(shù);
?尷T-使用環(huán)境的溫度影響系數(shù);
(1)根據(jù)以上公式計算經(jīng)計算Φ22直徑鉆孔深度為18d,Φ25直徑鉆孔深度為20d。
(2)根據(jù)砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范要求,植筋直徑與對應(yīng)的鉆孔直徑設(shè)計值為:鋼筋直徑D(MM)鉆孔直徑設(shè)計值D(MM)
22 28
25 31
2.4砼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范規(guī)定
承重結(jié)構(gòu)植筋深度必須經(jīng)設(shè)計計算確定;嚴禁按短期試驗值或廠商技術(shù)手冊的推薦值采用。
3.施工工藝流程
放線→材料準備→砼鑿面→機械成孔→清孔→結(jié)構(gòu)膠配制→注膠→固化→試驗。
4.施工方法
植筋錨固施工是在按要求已鑿毛的混凝土上用金剛石鉆機、電錘等機械設(shè)備,按選定的參數(shù)成孔,并對孔壁進行處理后,注入配制的結(jié)構(gòu)膠,然后植入準備好的鋼筋,固化后達到植筋的要求。
4.1材料準備
按設(shè)計要求準備直徑Φ22和Φ25㎜的鋼筋,應(yīng)注意下料長度,鋼筋表面應(yīng)采用鋼筋刷蘸5%濃度的鹽酸除銹,然后用清水沖洗晾干,用丙酮溶液去油。施工用的機械設(shè)備(金剛石鉆機、電錘、鼓風(fēng)機等)檢查無故障,準備配制膠體的計量器皿、容器等。
4.2鑿面
按設(shè)計要求的位置、寬度和高度,對梁側(cè)面、進行砼鑿面,要求鑿面輕錘、鑿毛,并去掉松散顆粒,且鑿面要用鋼絲刷凈,高壓水沖清洗干凈;以有利于新舊砼能夠可靠的連結(jié),保證新舊結(jié)構(gòu)的整體性和良好的抗震性。
4.3成孔
對需要錨固鋼筋的地方彈線定位,并按已定孔位進行機械成孔;鉆孔深度,按照施工參數(shù)確定,滿足深度要求。鉆孔時,邊鉆邊取出砼,并用高壓鼓風(fēng)機將孔內(nèi)粉塵清出孔外。
4.4清孔
對成孔進行高壓風(fēng)處理,將孔內(nèi)灰渣吹凈,用烤棒烤干,然后用丙酮清洗孔壁。
4.5注膠植筋
MLJ結(jié)構(gòu)膠的配制嚴格按配合比值計量調(diào)配,攪拌時避免水進入容器,按同一方向攪拌,容器內(nèi)不得有油污。調(diào)配時確保攪拌均勻、顏色一致,膠灌入孔內(nèi)后將經(jīng)處理的鋼筋插入孔內(nèi),按順時針方向邊轉(zhuǎn)邊插,直至達到規(guī)定的深度。 植筋完畢應(yīng)靜置養(yǎng)護7天,養(yǎng)護的條件應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書的規(guī)定執(zhí)行;養(yǎng)護到期的當天就立即進行拉拔試驗;若因故推遲不得超過一天。
4.6成型
植筋完成符合要求后,再進行其它工序—鋼筋綁扎、焊接、模板支設(shè)和砼澆筑工作;在砼澆筑時嚴格按 澆筑方式施工;同時要保證預(yù)埋件和錨栓位置的準確、可靠。
5.施工操作要點及注意事項
(1)植筋錨固的關(guān)鍵是清孔??變?nèi)清理不干凈或孔內(nèi)潮濕均會對膠與混凝土的粘結(jié)產(chǎn)生不利影響,使其無法達到設(shè)計的粘結(jié)強度,影響錨固質(zhì)量。
(2)檢查錨固鋼筋的鉆孔深度及鉆孔直徑。
(3)膠體配制時計量必須準確,否則膠體凝結(jié)的時間不好控制,甚至?xí)斐赡z體凝結(jié)固化后收縮,粘結(jié)強度降低;膠體配制好后應(yīng)立即放入孔內(nèi)。
(4)注膠量要掌握準確,不能過多也不能過少。過多,插入鋼筋時漏出。造成浪費或污染;過少則膠體不夠滿,造成粘結(jié)強度不夠。
(5)在施工前應(yīng)對膠體的粘結(jié)強度以及膠與鋼和膠與混凝土的粘結(jié)強度進行試驗,滿足設(shè)計及規(guī)范要求后方可施工。
(6)施工完畢后,抽樣進行拉拔試驗,檢驗拔力為每根鋼筋強度設(shè)計值的80%。
(7)鉆孔前,應(yīng)先對原結(jié)構(gòu)中鋼筋位置進行測定,以免鉆孔時對原結(jié)構(gòu)鋼筋造成損傷。
6.質(zhì)量要求
MLJ結(jié)構(gòu)膠必須有檢驗報告,必須掌握其相應(yīng)的技術(shù)參數(shù),實現(xiàn)確定鉆孔直徑、鉆孔深度及鋼筋外露長度必須滿足設(shè)計要求,鋼筋間距應(yīng)符合設(shè)計及相應(yīng)的驗收標準。
施工操作應(yīng)嚴格按照安全操作規(guī)程核安全技術(shù)條例規(guī)定,手持沖擊鉆時必須穿絕緣鞋、戴絕緣手套;高空鉆孔時,應(yīng)搭設(shè)腳手架,并設(shè)操作平臺,做好安全防護工作。
本工程實施植筋錨固技術(shù),操作方便、節(jié)約資金,產(chǎn)生較好的綜合效益,保證了錨固性能、質(zhì)量能夠保證、通過施工對錨固植筋,結(jié)構(gòu)加固等方面積累了一定的經(jīng)驗。