化学植筋施工方案十篇

发布时间:2024-04-25 19:14:30

化学植筋施工方案篇1

关键词植筋锚固;施工技术;加固处理

1.工程概况

1.1 根扎大桥

根扎大桥连系梁总共17道,其中1#、2#墩分别为一道系梁,3#~7#墩分别为3道系梁,尺寸为高1.6m×宽1.6m×长3.5m。连系梁设计为C30混凝土结构,钢筋布置:主筋为28B22@21,箍筋为36B12@20。

2009年3月底,根扎大桥位于原河道内的墩桩基已出露水面,且部分桩基已灌注完成并,开始浇筑墩柱,而此时墩柱与连系梁联接的专用模板未到(厂家交货延期),为不影响根扎大桥的原定工期,各墩柱采取整体上升的浇筑方式,确保桥梁工程安全度汛。

1.2 连系梁后浇加固处理

1.2.1 墩身系梁加固原因

1.2.2 柱、梁联接段加固处理方案

依据《公路桥梁加固施工技术规范》(由国家交通运输部于2008年颁布实施的行业规范)和关于加固补强方案的相关规定,当时有四个基本处理方案供参考:

方案一:采取植筋锚固补强方案;

方案二:采取围绕两根墩柱增设“钢筋混凝土”抱箍加固;

方案三:与方案二类似,采取的是“钢板带+型钢”抱箍加固方案;

方案四:采取在墩身上增设4束对穿加固,钢绞线埋入后浇连系梁中。

经参建各方比选后确定采用方案一对连系梁进行加固处理。

2.化学植筋技术

2.1化学植筋技术定义

植筋技术,是一种新型的钢筋混凝土结构加固改造技术,它是在原有结构需要改造的部位(梁、板、柱、墙等构件),按设计计算的钢筋数量、规格、位置,经过定位、钻孔、清孔、灌浆、植筋等工序过程实施结构改造,使结构满足设计要求,承受正常施工和使用荷载,并保持稳定性的一种维修加固技术。

植筋技术既可用于已有结构的改造加固中,实现新旧混凝土的连接,又可用于新建混凝土结构中,解决钢筋漏埋、位移等问题。

2.2 化学植筋技术的特点

在众多建筑结构加固技术中,植筋技术具独特的技术特点,其研发已成为现代建筑结构加固改造技术中极具活力的分支:

设计灵活,应用广泛。根据使用需要可以在钢筋混凝土结构的任何位置,根据结构受力特征设计钢筋的数量及规格。

定位精确,可靠性强。一般钢筋混凝土结构在需要与其他结构连接时均靠预留预埋件,但预埋件具有位置难以调整的弱点,结构功能调整后预埋件的位置将难以改变,而植筋具有灵活性,且其可靠度与预埋件相同。

施工方便。植筋操作支模简便,一般采用能上人的脚手架即可施工,可以有效提高施工速度。

工艺简单,节省工期。

3.锚固植筋分析及相关参数的确定

桥面承受荷载后两墩柱间将产生剪力,连系梁与墩柱间新旧混凝土抗剪力主要为:①界面混凝土内部结合力;②界面摩擦力;③植筋抗剪力。

当外力达到一定程度时,界面混凝土内部的结合力被抵消,新混凝土与旧混凝土间理论上分离,产生相对位移,此时植筋受到拉力和剪力产生的弯矩作用。

当植筋深度较小时,钢筋的锚固承载力较低,此时钢筋的抗剪作用很难发挥出来。

当埋置深度较大时除了浪费材料外还对原结构产生不良影响。

根据《混凝土结构加固设计规范》植筋技术一节关于化学植筋设计和计算方法的相关规定,单根钢筋锚固承载力的计算公式:n=fyas

式中fy为钢筋的抗拉强度设计值;as为钢筋的截面面积。

对比因采用的规范不同导致计算出的植筋锚固深度不统一,但最终出发点是一致的,动荷载产生的作用力较静载大,因此按动载计算出的锚固深度值偏保守,锚固效果相对较好。对比后确定以L≥22d(d为锚杆的直径)为锚固深度的取值标准。

4. 植筋加固施工控制过程

4.1植筋技术施工工艺流程

植筋技术的施工工艺流程为:定位放线材料准备钻孔清孔结构胶配制注胶植入钢筋并临时固定养护、静置固化质量检验。

4.2施工工序控制:

定位放线:对原结构中钢筋位置进行测定,制定严格钻孔位置,并进行标识;

材料准备:为确保施工质量,植筋施工要求承包人不准采用一般的水泥砂浆灌注,而是购买产自德国的慧鱼FischerV360S工程专用植筋胶(达到GB50367-2006a级胶标准)

清孔:按规范应用丙酮擦拭干净,由于实际施工条件有限,现场先用风压机吹孔后采用沾有湿气的抹布将孔壁上的灰尘擦干净;

注胶:按规范要求应先注胶后锚杆,这样才能确保植胶的饱满。

5 相关试验及监测结果

钢筋锚固施工结束后,对植筋锚固进行抗拉拔实验,试验结果:拉拔力平均值32mpa,换算成力值为152Kn,与前述φ25的钢筋抗拉强度为164.36Kn相差不大,且φ25锚筋在张拉后期未有明显裂缝迹象,试验表明植筋胶对锚杆的锚固强度满足要求。

6 结语

通过对锚固结构受力分析和观测数据成果表明,采用化学植筋的方式对墩柱与系梁连接点进行加固处理可满足结构刚性受力要求。连系梁后浇虽对原结构受力产生了削弱,但采用植筋联接补强可基本恢复原结构受力状况。通过植筋抗拉拔力试验及预埋变形监测数据表明连系梁结构承受的拉力较小,远小于钢筋混凝土结构的抗拉强度(10Kn)设计值,由此判定连系梁与墩柱的联接采取的植筋锚固措施在结构受力方面基本能满足设计刚性联接要求。由此得出:墩柱与连系梁采用植筋加固方法对原结构进行补强是行之有效的方法。

参考文献:

《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145—2004)·北京·中国建筑工业出版社·2005

化学植筋施工方案篇2

关键词:混凝土修复加固改造

前言

越来越多的建筑物和构筑物随着我国土木工程建设的不断发展,已进入或即将进入老龄化阶段,鉴于已有建筑物及构筑物常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害,造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,已有的建筑该如何维护问题已引起了人们的重视。修复加固在建筑业中的比重逐年增加,人们预测,如果没有根本性的技术革新,不充分重视这些问题,几十年以后社会将负担不了庞大基础设施的维修和管理费用。

混凝土结构或构筑物因材料质量不符要求、设计或施工不当、遭受灾害、使用功能改变以及耐久性等原因,出现增加混凝土强度不够、灾后修补、配筋不足、荷载等情况,都需要对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固。

1.混凝土结构加固的原因分析

(1)设计基础资料和设计方法的不准确,导致设计出来的建筑物存在着安全性问题。尚未建成但由于施工质量问题,施工方法的错误、施工管理的不善以及施工单位的偷工减料等原因,使得建筑物存在质量问题;

(2)设计规范的修订和设计标准的提高,按照原规范标准设计的结构将不能满足设计标准的要求,结构封顶尚未使用就要改造而引起的加固;

(3)原有建筑物使用功能和要求的改变,结构老化后需要对其进行改造、加固;

(4)因灾害引起的加固,由于高湿酸碱环境、温差、冻融等影响以及地震、流沙等自然灾害的作用,导致建筑物发生严重损坏。

2.加固工程方案的选择分析

混凝土结构工程加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的结构或构筑物,应根据结构或构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。

加固设计方案有三种:方案之一是采取简易修补法,即将梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除,露出钢筋后,将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后,用环氧砂浆进行封闭,达到加固目的;方案二是采取加大截面加固法,即通过增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性,并达到修补裂缝的目的;方案三是采用先进的外包钢加固施工方法,应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术,对这十根钢筋混凝土梁进行加固。经对设计方案分析,前两种方案除具有工程造价低的优点外,还有以下不足之处:

(1)技术可行性差,由于此大梁跨度大,凿除混凝土梁则需分段进行,要用大量的临时支撑进行安全防护,造成周转材料不必要的浪费;

(2)劳动强度高,在凿除混凝土梁时,因分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强度;

(3)工效低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法,延误了施工工期并导致劳动效率下降;

(4)安全性差,因所有大梁必须将钢筋凿除外露,大梁承载力减小,在施工时,须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则易出现意外事故;

(5)产值效益小,大量的周转材料和人工费用的浪费,加大了生产成本,减少了生产效益;

(6)加大的截面影响房屋外观和空间尺寸。而方案三外包钢加固法技术先进,加固性能好,占用空间小,施工周期短,材料消耗少,工艺简便、安全并能够减轻劳动强度,提高加固质量。经过综合考虑,最终选择了方案三进行施工,达到了加固效果,并取得了良好的综合效益。

3.新技术、新材料、新工艺在加固工程的应用

(1)众所周知,一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间,已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求,而化学补强加固法和碳纤维加固法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如,某市面粉厂制粉车间技改工程中的加固部分,就是采取化学补强的方法,应用QR型建筑工程结构胶粘剂,对其第四层、第五层框架梁进行粘钢加固,满足了该车间在楼层增高、设备增加,荷载加大情况下的正常使用要求。某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程,由于环境湿度较大,最适于采用碳纤维加固法,与其它加固工艺相比,更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。两种方法均取得了良好效果,充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。

(2)与混凝土结构加固改造配套使用的技术。混凝土结构加固改造配套使用的技术主要有托换技术、裂缝修补技术,碳化混凝土修复技术混凝土表层密封技术,混凝土表面处理技术等。以下结合具体工作实例进行详细介绍。托换技术系托梁(或桁架),托柱(或墙)、托梁换柱等技术的概称,属于一种综合性技术,由相部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成,适用于已有建筑物的加固改造,与传统做法相比,具有费用低,对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。如某单位一宿舍楼建于1983年,为六层框架结构,基础采用片筏基础建成后出现不均匀沉降,房屋向一侧倾斜。工程竣工后,为稳定建筑物,在另一侧增加了阳台,以达到两侧力的平衡,结果房屋又向增加荷载的一侧倾斜。为此,受业主委托进行基础加固。在发生沉降的两侧设置树根桩,在沉降量大的一侧,树根桩起竖向支撑作用,在另一侧,树根桩起抗拔作用。树根桩与旧基础进行连接.钢筋接头满足规范要求。该地层软土层较厚,淤泥层厚度达8米,树根桩桩长为20米。施工在室内进行,净空高度只有2.5米,施工难度很大。该工程于1994年1月竣工,经观测。建筑物处于稳定状态。

混凝土结构修复加固补强技术分析

4.1加大截面

该技术是在原有构件表面新作钢筋混凝土或钢筋网砂浆层,用以增大原构件的截面面积,达到提供结构承载能力的目的。其优点是工艺简单,适用面宽,可用于一般梁、板、柱、墙、基础、桥梁及路面等混凝土结构的加固。加大截面法的一个主要问题是在设计和施工方面必须解决好新加部分与原有部分的整体工作问题或称共同工作问题。现有研究表明,加固结构在受力过程中,新旧混凝土的结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力,其中关键是剪力和拉力。新旧结构的结合面为受力的薄弱环节,一旦界面开裂,将导致新旧两部分过早分离而单独受力,降低结构的整体刚度和承载能力,直接影响加固补强的效果。研究新旧混凝土界面的粘结性能,建立新的计算理论和方法,改进新旧混凝土界面的粘结工艺做法,对推动既有建筑加固改造业的发展具有很大的现实意义及工程应用价值。

4.1.1植筋技术在加大截面法中的应用

化学植筋,是我国工程界广泛应用的一种后锚固连接技术,它是在已有混凝土构件或构件上,以适当的孔径和深度钻孔,然后用化学胶粘剂一锚固较,将带肋钢筋或长螺杆植入混凝土中,以达到与原结构构件可靠连接的目的。化学植筋是利用化学胶粘剂的粘结力和锁键作用使植筋与混凝土牢固粘结,使作用在植筋上的力通过化学胶粘剂传递到已有的结构上。化学植筋工艺简单、锚固快捷、安全可靠,因而广泛应用于结构加固、补强、新旧构件连接、补埋钢筋、后埋钢构件等方面。

4.1.2植筋的设计与施工

植筋的材料:锚固较、锚筋、混凝土基材。植筋的四种破坏模式:在较大的边距和中距情况下的植筋周围混凝土锥体破坏;植筋与混凝土连接部位的粘结破坏;植筋拉断或者剪断;在较小的边距情况下植筋周围混凝土劈裂破坏。植筋的工艺作法:工艺流程:钻孔清孔注入植筋料插筋养护现场拔拉试验钻孔:孔位应按设计图要求准确布置,并依据原结构竣工图,注意避开原有钢筋。

4.2直接粘贴碳纤维布加固技术

4.2.1CFRp加固材料

FRp材料相具有抗拉强度高、自重小等优点,过去一直应用于运载火箭、宇宙飞船、飞机等航空航天设备。将FRp材料应用于结构加固工程是近年来的新举措。FRp材料的弹性模量与建筑钢材很接近,但抗拉强度却比钢材高很多,将这种材料应用于结构加固工程意味着,达到相同的总拉力,所需要的材料截面积及自重会大大小于钢材。通常所用的FRp材料指碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等。碳纤维的强度和弹性模量最高,在实际工程中应用得最广。与碳纤维相关的加固产品市场最成熟,生产工艺也最完善。

4.2.2CFRp加固的特点

质量轻,不给加固结构带来多余负担。目前用于混凝土结构加固的碳纤维布,单位面积的质量(g/m)为300左右,其厚度在0.15mm左右。这样算来,相同体积的钢材与碳纤维布的质量的比值为3.9:l。强度高,弹性模量高。普通碳纤维布的弹性模量为2.3×105,与钢材相当,但极限抗拉强度为3500mpa,是普通钢筋HRB335屈服强度的10倍。抗腐蚀能力强,耐久性好。碳纤维布的化学性质稳定,不与酸碱盐等化学物质发生反应,因而加固后的钢筋混凝土结构具有良好的耐腐蚀性及耐久性,解决了其他加固方法所遇到的化学腐蚀问题。使用面广,施工简单。碳纤维布质地柔软,可以任意剪裁,因而可以满足各种部位,各种几何尺寸的加固需求i粘贴碳纤维布不需要大型机械,占用施工场地小,没有湿作业,因而工效很高。当然FRp材料也有缺点,与普通高碳钢类似,碳纤维布的应力应变曲线几乎为直线,断裂为脆性,因而我们用于加固不能取用碳纤维布的极限抗拉强度,需要乘一个系数进行折减。剥离破坏的存在使得纤维布的强度不能完全发挥出来。提高粘贴质量可以在一定范围延缓剥离破坏的发生,但不能完全消除。剥离破坏产生时,碳纤维布的应力很低,一般只有极限应力的1/8,这就使得CFRp加固效果大打折扣。如何更大程度的利用纤维强度,是目前CFRp加固研究的重点。粘

钢和CFRp加固广泛的使用在梁板受弯加固中。它们都是使用结构胶将加固材料粘贴干构件表面,使加固材料与构件共同工作,从而提高构件的各方面性能。二者具有施工简单、快速,环境污染小,不影响生产活动和居民生活等优点。

结语

随着土木工程建设的飞速发展,对混凝土结构工程修复加固技术的要求越来越高,以上混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新技术、新材料、新工艺在加固工程的应用将越来越广泛,混凝土加固技术将会有更大的发展空间。

参考文献:

[1]GB50292-1999,民用建筑可靠性鉴定标准[s].北京:中国建筑工业出版社,1999.

化学植筋施工方案篇3

关键词:建筑工程;抗震筋;埋置方法

目前,在检查中发现:砼结构剪力墙或柱与填充墙砌体之间的抗震筋设置方法多种多样:①砼内预留抗震筋(胡子筋);②预留短钢筋上焊接抗震筋;③预埋铁件上焊接抗震筋;④在砼剪力墙或柱上打孔放入膨胀螺栓在其上焊接抗震筋;⑤化学种植短钢筋上焊接抗震筋;⑥用结构胶种植抗震筋(化学植筋);⑦铆入钢筋头搭接焊方法;⑧后置带内丝膨胀套管中拧入一端带丝的抗震筋等方法。

1砼内预留抗震筋方法(如下示意图)

此方法是将抗震筋按规范规定的间距绑扎在柱或墙钢筋上,预先将抗震筋弯起是其紧靠模板,浇筑完砼,待模板拆除后即时将预埋的抗震筋凿出。此方法的不足之处:拆除模板后要即时将预埋的抗震筋凿出,如不及时凿出时,当砼达到强度后就不易完全凿出。凿出抗震筋后,给柱或墙砼表面造成人为的缺陷,这种缺陷在规范上虽然属于一般缺陷,但按照规范8.2.2条规定应由施工单位按照技术处理方案进行处理后重新组织验收。凿出的抗震筋已经弯曲变形,当压入砌体前如果不进行调直和弯勾处理,必然影响到砌体灰缝厚度和外观质量及抗震拉结性能。由此造成人为的质量问题和经济损失。当然,凿出的钢筋通过调直和弯勾处理后,此方法连接可靠,抗震拉结性能好。

2预埋短钢筋上焊接抗震筋

此方法在施工中有两种情况:一是按规范规定的抗震筋间距在墙或柱砼内预埋短的抗震根筋,将抗震根筋弯起是其紧靠模板,模板拆除后将其凿出,再在其上搭接焊接抗震筋。不足之处,砼表面仍然会造成人为缺陷,并造成人为的质量问题和损失。二是在模板上开孔,使预埋的抗震根筋伸出模板,为了拆模方便,伸出的根筋头不宜过长,但必须满足焊接长度要求,拆模后,在伸出的钢筋头上搭接焊接抗震筋,不影响砼外观,可达到清水砼效果。但是,在检查时发现存在焊接时烧伤抗震筋和搭接长度不足等质量问题。当然,由有资质焊工认真工作,这两种方法也能满足抗震拉结的要求。

3预埋铁件上焊接抗震筋(如下示意图a、b、c)

采用图a、图b、图c方法时,将其预埋件绑扎在墙或柱主筋或箍筋上,竖向间距500mm,砼拆除模板后,预埋件处由于海绵条吸水,局部砼表面有明显色差,容易找到预埋件,撕掉海绵条,清理预埋件表面焊接抗震筋。要求预埋件与主筋或箍筋绑扎牢靠,紧靠模板,如果发生位移,需要凿出预埋件,既浪费有影响清水砼外观质量,达不到预期目的。当然焊接质量也尤为重要。该方法既能保证抗震拉结要求,也能保证清水砼效果。

4在砼剪力墙或柱上打孔放入膨胀螺栓在其上焊接抗震筋(如下示意图)

此方法是在砼拆模后,砼达到强度,砌体砌筑之前在砼上用冲击电锤按照500mm间距2根抗震筋,在砼上打孔,放入膨胀螺栓并拧紧后,在其上焊接抗震拉结钢筋。也能使砼表面保持平整干净,达到清水砼的效果。但是,在检查中发现存在:有的螺拴放入长度不足;有的放入砼中的深度不足;有的螺栓松动;有的螺栓与钢筋搭接长度不足;焊接质量差;烧伤钢筋;位置较高处由于不好操作而遗漏等质量问题,成本较高。此方法施工质量不易保证,抗拉拔性能较差,不易满足抗震性能要求。

5化学种植短钢筋上焊接抗震筋(如下示意图)

此方法是在砌体砌筑之前,用冲击电锤在砼墙柱上按照垂直间距500mm打孔,深度80~100mm,将孔内粉尘清除干净,向孔内注入环氧树脂浆液或结构胶泥,将直径Φ16以上钢筋头插入孔中,使浆液或胶泥溢出孔孔口,在用环氧树脂浆液或结构胶泥封口,然后将抗震筋搭接焊在种植的钢筋头上。此方法有些多此一举和影响砌体端部施工的不足。

6化学种植抗震拉结钢筋

此方法与5方法相同,不同的是直接种植抗震拉结钢筋。在检查中发现存在:①种植钢筋深度不足;②种植用胶质量差;③种植胶用量少;④种植筋松动;⑤种植胶只涂在孔口的周围,孔内无胶;⑥有的孔内粉尘清理不干净形成隔离膜导致无粘结,用手即可将钢筋拔出等质量问题。

对于较大的工程,由于要种植的抗震筋数量比较多,看不到钢筋植入砼内的深度和胶量的情况,是“良心工作”。本人认为:此方法对量大的植筋工作,在责任心不强的操作人员和没有严格的旁站监督检查条件下,不能保证施工的质量,难以满足抗震要求。

7铆入钢筋头搭接焊方法

此方法是在砼达到强度后,在砌体砌筑之前,用冲击电锤在砼墙或柱上按照垂直间距500mm打孔,其孔径较两钢筋直径之和小1mm,将抗震筋插入孔中,再用另一短钢筋头打入挤紧。在检查中发现存在的主要问题是抗震拉结钢筋松动,用手即可拔出。

8后植膨胀套管方法

此方法是在砼达到强度后,在砌体砌筑之前,按抗震要求的间距在砼上打孔,将膨胀套管置入孔中,将经过对端部进行丝纹加工的抗震筋拧入膨胀套管中。在检查中发现此方法存在的主要问题有:孔深度不足;膨胀套管长度不足;由于抗震筋直径较细(直径仅6.5mm)无法拧紧,更不能使膨胀套管胀开,大部分用手即可拔出。

9结束语

通过分析得知,主要存在以下几个方面的问题:一是在追求混凝土内在质量和外观质量的时候,忽视了填充墙抗震要求。二是与此同时设计单位没有提出具体要求。三是监理单位施工过程中旁站监督检查不到位。四是后植抗震拉结钢筋没有具体的检测数量要求。为此,建议以下措施:

(1)设计单位在设计时应根据目前现状,充分考虑抗震筋的设置方法,以保证其满足抗震要求。

(2)设计未考虑时,施工单位及监理公司应提出能保证抗震要求的施工方案和质量保证措施,经设计签字认可,并在施工中严格按照方既定方案施工。

化学植筋施工方案篇4

【关键词】高温爆裂;钢筋性能;检测加固

1.概况

某大型地下室工程,建筑面积约13800m2,框剪结构。工人用氧气切割地下一层挡土墙内侧上的拉杆时,切割引起的火星及灼热钢筋头,从混凝土板预留洞口落到地下二层用于覆盖混凝土的棉被上,引起火灾持续约1小时左右,消防车到现场进行紧急救援。

2.工程受损情况

由于混凝土各组成材料的热膨胀性能不同,在温度较高的情况下,水泥石脱水收缩,而骨料受热膨胀,使混凝土产生很大的内应力,破坏水泥与骨料之间的粘结。而钢材的耐火性能差,当温度达500℃时,强度仅为设计强度的50%左右,当温度达700℃及以上时,强度仅为设计强度的5~10%。随钢筋和混凝土温度升高,混凝土抗拉强度及混凝土和钢筋之间的粘结力显著降低。鉴于现场火灾的持续时间、分布范围、可燃物特性、通风条件、灭火过程等对火灾区域进行温度推断,本次火场最高温度约为930℃。

当用水扑灭时,结构表面急剧冷却在其表面形成很大的收缩应力,混凝土表面首先出现裂缝,进而使结构变得酥松,强度减低,产生许多由外向内的裂纹,导致混凝土爆裂、表面酥松及钢筋外露。

3.检测情况

3.1结构材料性能检测

⑴钢筋力学性能检测:由于火灾造成基础梁侧及负一层顶板的板底混凝土大面积剥落,钢筋外露,经取样检验,受灾后所取钢筋的屈服强度、抗拉强度及断后伸长率虽满足规范要求,但屈服强度均有所下降,最大的达到3.4%,抗拉强度平均下降了12.2%,实测屈服强度与标准规定的屈服强度特征值之比不满足GB1499.2-2007要求。

⑵混凝土强度检测:根椐工程建筑结构类型及现场实际情况,依据相关国家标准、采用回弹-钻芯取样综合法对该工程柱、梁、板进行随机抽样检测,发现部分混凝土强度等级不满足设计要求,主要原因是回弹法与钻芯取样未在同一个侧面,且地下室温度偏低、混凝土日平均温度累计远小于600℃.d:

4.加固方案及注意事项

4.1对受火构件采取增大截面处理的方法进行加固,局部混凝土剥落的构件进行凿除处理后待混凝土表面完全干燥,用环氧树脂水泥砂浆进行抹压平整。

4.2进行表面处理的部位,在施工前必须清理干净且基层必须干燥,严格控制原材料质量,按照混凝土配合比进行施工,确保混凝土强度。

4.3对植筋经拉拔试验合格后方可进行下一道工序,并提供拉拔检测合格报告。组织专人进行监督施工,严格工序交接,符合验收程序。

5.方案实施

将火灾区域的受火构件分为梁板柱三种需要加固的情况。

5.1梁板加固

其操作工艺为:凿除清洗钻孔清孔注胶植筋固化钢筋绑扎模板支设混凝土浇筑拆模强度检测验证。具体操作方法为:

⑴凿除:用手锤、钉子凿除板松散、过火损坏的混凝土至新鲜、坚实的混凝土基面,不得用力过猛,避免造成构件二次损伤。

⑵清洗:用高压水清洗混凝土表面。

⑶钻孔、注胶、植筋等:在受火楼板面钻孔,孔径Φ100mm、梅花形布置、间距1000mm,钻孔时应不损坏楼板钢筋;沿框梁受火面按间距不大于100mm进行冲击钻植筋孔,深度以梁箍筋直径的15倍,用吹风喷嘴清孔至无尘后注胶固化,经拉拉拔检验合格为宜,植筋设直角弯头。

⑷钢筋绑扎:绑扎原梁箍筋同规格、直径钢筋,间距不大于100mm。若梁底筋受损严重还要在梁底植相同规格、直径钢筋,梁截面宽度增加100mm,高度增加100mm。

⑸模板支设:在梁、板经凿除后板下层钢筋网外缘下50mm处支设梁、板模板,模板应清理干净并充分浇水湿润并认真添堵缝隙,减少漏浆。

⑹混凝土浇筑:采用比原设计梁板混凝土高一个强度等级的同性能细石混凝土或自密实混凝土浇筑,严格控制坍落度及扩散度,采用微型振动棒进行振捣,同时安排专人随混凝土流淌进展部位不断敲击模板,确保混凝土不发生漏振或孔洞,并留取同条件试块,以随时掌握混凝土强度增长情况。

⑺拆模:待混凝土强度达100%后,进行模板拆除,后现场清理。

⑻强度检测验证:采用回弹仪进行现场检测,确保强度满足设计要求。

5.2柱加固

其操作工艺为:凿除清洗钻孔清孔注胶植筋固化钢筋绑扎模板支设混凝土浇筑拆模强度检测验证。具体操作方法为:

⑴凿除:用手锤、钉子凿除柱松散、过火损坏的混凝土至新鲜、坚实的混凝土基面,深度满足未碳化混凝土层深度且确保原有柱子箍筋全部外露,不得用力过猛,造成构件二次损伤。

⑵清洗:用高压水清洗混凝土表面。

⑶钻孔、注胶、植筋等:将柱子截面四边均加大100mm,按照原有柱主筋直径及间距沿增大截面后柱四周均布,用冲击钻钻孔;植筋深度以柱筋直径的15倍为宜用吹风喷嘴清孔至无尘后注胶固化,经拉拉拔检验合格后进行箍筋绑扎;箍筋直径、间距同被加固柱箍筋间距。对附墙柱应增大外露截面尺寸长边200mm、短边100mm,按照原有柱截面主筋直径间距沿增大截面均布,用冲击钻钻孔植筋,进入顶板深度以板厚的2/3为宜。

⑷钢筋绑扎:绑扎柱钢筋,规格、规格同原柱。

⑸模板支设:沿柱子周围搭设支撑架,支撑间距不大于300mm且与支撑架相连成整体;沿模板高度方向设置浇筑混凝土口共四个沿柱子侧面对称布置,宽度300mm,高度250mm。钢筋绑扎完后支设柱模板,并充分浇水湿润。

⑹混凝土浇筑:采用比原设计柱混凝土高一个强度等级的同性能细石混凝土或自密实混凝土浇筑,严格控制坍落度不小于200mm,选用微型振动棒振捣,连续浇筑不间断,确保混凝土密实。同时安排专人不断敲击模板,确保混凝土不发生漏振或孔洞,并留取同条件试块不少于3组,以掌握混凝土强度增长情况。

⑺拆模:浇筑完12h后进行模板拆除,塑料薄膜覆盖养护、专人持续养护不少于7天。

⑻强度检测验证:采用回弹仪进行现场检测,确保强度满足设计要求。

6.安全措施

6.1地下室的光线必须充足,除作业面外还有进出地下室通道的光线。

6.2加强通风效果,减低安全隐患。

6.3专人清理施工道路及作业区内的垃圾,尤其是地面上的钢筋头等,防止造成人员跌倒受伤及材料损失。

6.4安检员定期巡查,及时排除各类安全隐患。

7.结语

按照上述方法实施加固后,经检测混凝土强度以达到设计要求,效果良好。应加强现场施工管理,加大现场安全检查力度,现场动火前必须办理动火令,做到动火地点清、动火监督强、动火情况明。一旦发生火灾,应尽早进入进入现场了解情况,采取有效措施减少损失,降低因扑救不及时致火灾蔓延造成更大损失的几率。

参考文献:

[1]刘利先,时旭东,过镇海.增大截面法加固高温损伤钢筋混凝土压弯构件承载力和变形的计算[J].工业建筑.2005(S1)

化学植筋施工方案篇5

工程概况

上海徐汇(部级)软件基地马鞍山软件园位于城市东部新城区,占地范围长250m,宽133m,本工程共包括a办公楼,b办公楼,a、b办公楼之间的一层地下停车场,d员工公寓,c员工公寓,e1~e9科研楼。本工程按6烈度抗震设防,抗震设防类别为丙类建筑,结构设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级。主体为框架剪力墙结构,填充墙(新型蒸压加气混凝土砌块)与框架柱(混凝土墙)交界处沿柱(混凝土墙)高@500配置2φ6拉结筋,伸入墙体内1/5墙长且不小于1000mm或至门窗洞边。

施工特点与难点

2.1位置准确,施工方便。

拉结筋要埋在砖缝中,而预埋的方式是将钢筋浇注在混凝土柱子表面,然后剔凿出来,由于振捣等原因,很难保证拉结筋正好在砖缝中的位置。砌筑时拉结筋偏位,只好将钢筋弯折。这样一方面不利于钢筋发挥其力学性能,另一方面也不利于砌筑的观感质量。植筋的方法就很好地解决了这个问题,用皮数杆在柱子上画好砖位和灰缝,直接在灰缝上植筋,位置十分准确,施工方便灵活。

2.2锚固效果好。

一方面钢筋位置准确,锚固观感效果好;另一方面通过拉拔试验,其锚固抗拉强度不低于预埋。

2.3承载快。

当材料温度在200c时,凝胶时间18min,固化时间45min,固化后便具有相应的承载力,即可进入下一步工序。具体的凝胶固化时间见表1。

表1温度对固化时间的影响

清孔难度大。

对混凝土结构进行钻孔容易产生粉尘,污染严重且极难清理干净。

适用范围

植筋技术适用于钢筋混凝土结构构件且混凝土强度等级在c25及其以上的加层改造、改扩建、弥补结构不足、工程结构加固等方面。例如,在建筑物外面增设观光电梯;夹层方案中的钢筋重新生根;改扩建工程中后扩部分的链接;分段施工的后浇混凝土中预留钢筋搭接长度不足的处理;因设计上传力不合理,通过植筋加梁或柱的方法改变原来的传力方案等,采用植筋技术均能圆满地解决这些问题。

材料要求

基材

植筋主要锚固基材是钢筋混凝土、预应力混凝土结构、砖墙加固时常用锚筋作拉结筋使用。混凝土等级宜在c15~c60之间。混凝土基材强度对植筋锚固力有明显的影响,混凝土强度越低,植筋的锚固力也越低;混凝土强度越高,植筋的锚固力也相应越高。但是,植筋锚固力与混凝土强度并非呈线性关系。

钢筋

结构植筋应优先采用ⅱ级、ⅲ级钢筋。墙体拉结植筋可采用ⅰ级钢筋。

植筋胶

采用锚固植筋胶hg--2008。

钻孔直径与锚固筋直径对应值得关系如表2所示。

表2钻孔直径与锚固筋直径对应的关系

钻孔用胶量计量。

经验用量:填满钻孔的2∕3。计算用量:w=π∕4(d2-d2)hef·ν·k式中:ν为植筋胶的比重,取2;k为钻孔用胶富余系数,取1.1;hef为有效锚固深度;w为植筋胶用量。

构造要求

5.1锚固的钢筋混凝土基材,其强度不宜低于c15,基材厚度应大于或等于l+2d,也不宜小于100mm,其中l为锚筋的有效锚固深度;d为钻孔直径。

5.2群锚锚筋的间距、边距应大于或等于4倍锚筋直径,当边距小于0.5倍锚筋深埋时,要求在边距范围内至少有一根φ6钢筋,否则应加大边距值。

5.3抗震锚固连接锚栓的最小有效锚固深度应满足表3规定。

表3锚栓最小有效锚固深度hef/d

锚栓类型设防烈度基材裂否锚栓受拉、边缘受剪、拉剪符合受力之结构构件连接及非结构构件连接非结构构件连接及受压、中心受剪、压剪符合受力之结构构件连接

备注:hef为有效锚固深度,d为钢筋直径。

施工工艺

6.1工艺流程

测量放线→钻孔→清孔→钢筋加工→注胶植筋→拉拔试验→砌筑。

6.2操作要点。

6.2.1根据原设计图纸,在砌筑之前做好皮数杆统一在框架柱上(有墙的一面)画出具体的砌体和灰缝的位置,并根据图纸或规范的要求,标出每根钢筋需要植入的位置。

6.2.2钻孔。根据图集规范对拉结筋的要求,查明每根钢筋的规格,并根据钢筋直径选择不同直径的钻头及钻孔深度。钻头直径的选择除满足设计对钻孔直径的要求外,还应考虑表2中的要求。孔洞深度一定要满足设计及有关规定的要求,当无具体要求时,需符合表3的要求。孔洞间距不宜太小,应满足混凝土工程的有关规范要求。在钻孔过程中如遇到原混凝土构件主筋须避开,勿将原主筋切断,如确实无法避开主筋,致使钻头不进去,不能达到要求深度时,可适当增加孔洞数量。钻孔时钻头略微向下倾斜,使孔口略低,以便清孔。

6.2.3清孔。当孔钻好后,必须用圆刷清出孔内灰尘,并用吹风筒进行清孔,如一次请不干净,需反复几次,保证孔内无灰尘和积水。

6.2.4注胶与植筋。传统的方法是使用专用的植筋注射器打入胶体,操作比较复杂,操作工人需进行专业培训,以下介绍一种便捷的施工方法:

1)、在植筋前需作植筋强度试验,合格后开始正式植筋。

2)、在需植入的钢筋做除锈、除污、除水处理,下好料后在钢筋上标出植入深度的标记。

3)、用待植钢筋蘸胶结材料深入孔洞,顺时针旋转三圈,然后逆时针旋转三圈,拔出后再次蘸胶结材料并插入;按第一次的做法反复一次并拔出,第三次适量蘸胶结材料插入即可。要求钢筋平直,胶体在孔口可见而流不出,拉结筋的端部弯钩应水平放置。由于清孔工序受到周围环境和人为因素的影响,很难保证孔内的灰尘彻底清除干净,因此这样操作可以使胶体将部分孔内残余的灰尘带出,使胶体将钢筋与孔壁有效粘结,从而保证施工质量。

4)、养护固化。钢筋植入定位后应加以保护,防止碰撞和位移,保持3天,待结胶固化后方可受力,保持最少24小时以上方可做拉拔试验。

结语

在本工程的施工中,植筋技术的优势得以凸现,不仅施工速度快,而且抗拉强度好。

化学植筋施工方案篇6

背景资料

今年4月份,某市的一号市政工程——滨江路越江隧道开始进入内部结构施工阶段,依据初步设计方案,此工程将利用隧道拱形空间作为火灾的排烟风道,所以拟采用“植筋方案”实施风道结构的施工。所谓“植筋方案”通俗地讲就是:以一种特殊配方的胶水将需要受力的钢筋锚固在隧道混凝土内壁中,然后进行风道结构的浇铸施工。由于此“植筋工程”的销售标的较大(>500万人民币)而且市头号工程的广告影响力也是不言而喻的。故除a公司外,B公司和C公司也对隧道项目虎视眈眈志在必得。

客户组织资料

业主:某市滨江路隧道建设发展有限公司

总经理 姓名不祥(现场也无其他人员出现)—决策人

总包:市隧道工程有限公司

项目总经理 张总经理—决策人(行使部分业主权利)

总工程师

李博士—技术选型人

现场负责人 王工—使用人

设计:市政设计院

主任工程师肇工—技术选型人

监理:市质监站 —技术选型人

a公司就是一家生产植筋胶水的制造公司。其实在二年前滨江路越江隧道立项和初步设计阶段,a公司销售和技术部门就与该项目的设计单位—市政设计院的有关设计人员就实施风道结构植筋方案的可行性进行了共同研究,参照在国外类似隧道工程的经验,a公司提交了详细的设计说明书和解决方案,设计院在初步设计方案也采用了不少a公司的设想。由于前期与设计院的配合默契,给此项目的设计负责人肇工程师留下很好的印象,在隧道工程进行的二年的时间里,提供给a公司许多有关越江隧道工程的进展和重要信息,并介绍a公司的销售和技术人员与总包单位市隧道工程有限公司的技术负责人李博士认识。肇工暗示:由于越江隧道的技术难度和本身的影响力,总包的总工程师李博士是一个很关键的人物,他的意见对决策者有这举足轻重的作用。

a公司在经过明察暗访后也发现,越江隧道项目中的业主很少出现,总包市隧道工程公司由于其在行业内的技术权威地位,实际上行使了部分业主的权利和职能,无疑是举足轻重的一方,而总包的总工程师李博士更是关键中的关键人物。至此a公司销售团队决定将

总包和李博士作为主攻方向。

当然对于这个市一号市政工程,a公司的竞争对手B公司和C公司也没有闲着,也都上下活动,只是大家的主攻方向有所不同。B公司走上层路线,据说与该项目的业主上层有很深的关系;C公司的销售人员更是放出话来,此项目是非他们莫属。

转眼二年过去了,现在是真正实施风道结构植筋方案的时候,所谓客户采购六大步骤中的“系统设计”阶段。a公司知道这是很关键的阶段,总包的技术部门和使用部门将进行一系列的施工前的准备包括估算工程量、施工方案确定、技术标准和制定预算等,并为随后的招、投标作准备。如果在此阶段能影响客户以你公司产品特点、技术标准和报价作为招标文件编制的基础,将有效地阻截竞争对手,对你随后的工作将是十分有利的。

其实在二年时间里,a公司的销售团队在拜访总包的李博士时了解到:其实他们对风道结构植筋方案有如下担心:一)植筋过程中的钻孔对隧道管璧的破坏影响,二)越江隧道的潮湿环境是否会影响到植筋胶水的力学性能。针对客户关心的问题,a公司提出详细的解决方案,着重介绍a公司产品的植筋深度浅埋深和全天候潮湿环境的特点和优势,其实这正是a产品相对于竞争对手B和C产品的优势所在。在随后的几次产品演示会上,更是不断强化客户所担忧观点,强调a公司产品给客户带来的利益。果然在系统设计阶段,总包的植筋方案采纳了a公司的建议,并以招、投标书的形式将植筋深度浅埋深和潮湿环境等技术要求确定下来。

为保证公正性,所有参加招、投标的厂家必须首先参加产品的测试以达到总包设定的技术指标。测试结果均在a公司的预料之内,其实也在竞争对手B公司和C公司的预料之中。测试结果a公司大获全胜。其实各公司的产品特点和优势各有不同,关键是如何影响客户的决定给竞争对手进入制造壁垒。

化学植筋施工方案篇7

关键词:植筋、适用范围、注意事项

中图分类号:tU71文献标识码:a文章编号:

笔者所见广东广州越秀区某工程中,因设计错误,地下连续墙的预留钢筋不可能弯起,与衬墙无法形成连接,从而改变设计,在衬墙与地下连续墙间,用植筋技术,植入钢筋,形成连接。由此接触本技术,现向大家介绍如下:

1什么是植筋技术

植筋技术,又叫做钢筋、螺杆化学锚固、栽埋钢筋、生根等。是使用高强度的化学粘合剂,令钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力,从而达到预埋效果。施工后可以产生高承载力,不易产生移位、拔出,可以用于各种钢筋需要连接之处。它的密封性能良好东西,无需作任何防水处理,由于是要通过化学粘合固定,不但止对基材不会产生膨胀破坏,更加适合边距、间距较小的部位。而且对于结构有补强作用,能够增加混凝土之间的抗弯、抗折、抗剪应力的性能,施工简便迅速,安全并且符合环保要求。

2植筋技术的应用

近年来,由于城市发展建设,文物保护意识加强,旧楼改造加固等需要,植筋技术得到广泛应用。它的适用范围主要有如下方面

1)各类建筑结构增建扩建变更等预留钢筋固定2)横梁、柱头、楼板、剪力墙加固钢筋锚定3)钢结构、机械设备支架等的螺杆锚定4)适用于一切需要固定生根之处5)建筑物新增梁、楼板、墙体、立柱等6)墙体、柱、梁等加固

7)地下连续墙与衬墙间的连接

8)基坑围檩与桩的连接

3植筋技术的工艺及使用

植筋的施工工艺流程一般可按如下步骤进行:定位钻孔清孔孔壁和钢筋出来注入结构胶插筋固定养护。影响植筋锚固质量的关键是清孔、孔壁和钢筋处理、固定[1]。

植筋的锚固长度,也必须按照要求预留,否则将影响受力的情况。一般要求多为15d。

d-钢筋直径

《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006对植筋基本锚固长度的规定:

lb=afy

lb—植筋锚固长度;

fy—钢筋抗拉强度设计值。

系数a按下表

注:①当混凝土强度等级不低于C40时,对抗剪强度最小值不低于21n/㎜2的粘结剂,其植筋的系数a值乘以修正系数0.9。

②当构件中的一个截面中有30%以上的受拉钢筋需与所植的钢筋搭接时,其植筋的基本锚固长度lb(或lb,d)应乘以放大系数1.4~2.0

植筋最小锚固长度:

受拉区锚固lb,min=max{0.6lb;10d;150mm},

受压区锚固lb,min=max{0.3lb;7d;100mm}[2],

了解了规范,我们才能对设计进行指导,对施工进行约束。

1)植筋后,一般不允许在所植钢筋上焊接,如确实需要焊接时,焊点距离基材混凝土表面应大于15d,且应采用冰水浸渍的毛巾包裹植筋外露部分的根部。

2)承台围堰必须牢固,确保在植筋期间不能有水流入承台范围,承台要保持干燥。如果不能保障承台干燥,那此方案不可行。

3)注意天气变化,植筋施工开始前要查看天气预备,要确保在植筋施工期间天气状况良好,不要在阴雨天气施工。针对本工程在厂房内部施工,故无需考虑天气因素的影响。

4)钢筋必须按要求除锈,钢筋表明不能有油渍等杂物。

5)植筋所用的锚固胶必须是合格产品,各项性能指标要符合规范要求。

6)为了保证植筋质量,必须避免第四条中提到的影响植筋质量缺陷的各个因素发生,我们要从工、料、机、工艺、环境以及方法等几个方面综合考虑,要做到万无一失。

7)植筋施工用电要按照项目的用电规程操作,避免违章。

8)植筋所用的设备及机具必须按找该设备或机具的操作规程操作,不允许违章操作。

9)植筋所用的材料不能到处乱扔污染环境。

10)判断粘结剂质量好坏的依据,粘结剂粘结强度均匀度;粘结剂耐久性;长期及短期环境温度影响下粘结剂性能(包括冻融试验);地震下开裂混凝土植筋低周反复拉伸及剪切荷载作用性能

11)施工温度范围:-5℃~50℃

4植筋的造价分析

植筋的造价如采用定额计价,费用相当高昂。植筋为10mm的钢筋,价格可与单独招标的植筋项目为32mm的钢筋相比。如果套用定额,对大量使用本办法来解决设计变更的工程来说,相当不利。一般如果植筋数量超过100条,则建议就植筋项目另立一项目。寻找有资质的单位进行投标,按植筋的直径不同进行报价。

植筋的价格还应包括检测的费用,根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004[3]的要求,检测每个品种百分之三的抽检率,小于抽检基数时,按最小抽检基数。每组的检测费用超过1000元。这个费用应预计在植筋的费用里。

植筋胶的选用,也应非常慎重。植筋胶的质量,对植筋的效果起重要作用。植筋胶的品牌有进口喜利得及国产a级胶,两者价钱相差达到三倍。

5结论

植筋是一种不得已而采用的施工工艺,如由于建筑功能变化、设计变更、结构加固改造等情况下使用的一种工艺,它不是应该提倡的主流技术,因为它的锚固强度依靠锚固胶而不是钢筋与混凝土之间的粘结力,并且锚固胶代价不菲,虽然植筋长度比钢筋锚固长度短但造价却比正常的钢筋混凝土锚固要高。一些施工单位采用国内生产的劣质锚固胶根本达不到锚固强度。在施工现场时有发现植入墙内拉结筋可以轻松用人力拉下来,根本起不到拉结的作用,形成安全隐患和抗震薄弱环节。由于植筋的锚固性能和搭接等都取决于锚固胶的特性,因此,笔者建议只有专门测试合格的锚固胶才适用于本理论。而植筋后也必须经过专门机构检测合格后方能验收。植筋设计时要充分考虑原有结构的箍筋、混凝土保护层厚度以及后植钢筋的间距。混凝土基材按照开裂混凝土考虑。若有钢筋搭接,要考虑高粘结强度锚固胶的粘结应力降低程度。

[1]李慧敏,高岩.植筋技术的工程应用探析《四川建材》

化学植筋施工方案篇8

【关键词】市政盾构隧道路面板施工植筋技术应用

城市化进程的不断加快,带动了交通运输行业的发展,隧道工程也成为交通基础工程建设中的重要组成部分。作为一种安全、高效的隧道施工方法,盾构法已经在众多工程中得到了成功应用,面对着正逐渐朝着大直径、长距离、大埋设的方向发展的隧道工程,发挥着不容忽视的作用,起到了良好的建设效果,应该得到工程建设部门的高度重视。

1盾构法概述

盾构法是一种全机械施工方法,属于暗挖法施工的一种,主要是在土中推进盾构机械,结合盾构外壳及管片,对周边围岩进行支撑,以防止出现坍塌,同时在开挖面的正前方,使用切削设备进行土体开挖,并利用出土机械,将开挖的土方运出隧道,使用千斤顶加压顶进,同时对预制混凝土管片进行拼装,形成相应的隧道结构。在盾构法中,所谓的“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护周围土体的盾构钢壳,而所谓“构”则是指构成隧道衬砌的管片以及壁后注浆体。与普通隧道施工方法相比,盾构法是非常复杂,对周边环境的影响与施工技术环节有着非常密切的联系。盾构法的优势主要体现在几个方面,一是掘进速度快,开挖和衬砌相对安全;二是劳动强度低,盾构的推进、出土、以及衬砌的拼装等都可以实现机械化作业;三是盾构施工不会影响地下管线设施,也不会影响地面交通;四是施工不会受到气候因素的影响,也没有噪音和扰动;五是在松软地层中修建大埋设、长距离的隧道时,具有技术和经济方面的优越性。不过需要注意的是,盾构法并不是完美无缺的,其同样存在一些缺点和不足,如针对性强,价格昂贵;隧道顶覆土较浅时施工难度大;对于地表沉降的控制相对困难,对于衬砌体的防水性能要求较高等,都需要施工人员的充分重视,采取合理有效的措施进行解决,以免影响工程的施工质量和施工安全。

2市政盾构隧道路面板施工中植筋技术的应用

在实际施工中,由于受到施工工法的影响,隧道路面板施工中,对于牛腿支撑钢筋的锚固需要采用植筋技术,以确保路面面板结构的稳定和安全。植筋技术是建筑结构抗震加固工程中的一种有效技术,是结构植筋加固与重型荷载紧固应用的最佳选择,是一种针对混凝土结构的快捷、有效的连接和锚固技术。本文结合相应的工程实例,对植筋技术在市政盾构隧道路面板施工中的应用进行分析和探讨。

2.1工程概况

某地下隧道工程是该市城市地下交通建设的重要项目之一,隧道全长17.33km,整体规划为双向六车道,其中上行线部分全长7466.15m,下行线部分全长6652.33m,均为双管盾构隧道。隧道衬砌内外径分别为14m和16m,环宽2m,环厚0.55m,采用的是楔形混凝土管片错缝拼装的形式。在该工程中,隧道内部为双层过车道,上层为汽车道,下层则为轨道交通预留,因此,对于路面面板有着较高的要求。在这种情况下,需要应用植筋技术,对钢筋进行锚固,实现混凝土牛腿及混凝土压重块的施工,以确保路面面板结构的安全性和稳定性。

2.2工程特点

在该隧道工程中,具有几个显著特点:一是施工工期短,整个工程的设计工期为3年,由于工程量巨大,需要实现多道工序的同步施工;二是植筋技术的要求高,对于植筋位置的精度和准度有着极高的要求,不能出现偏差;三是在成孔过程中,需要尽量避免对管壁混凝土的破坏,以保证隧道工程的整体质量;四是植筋工程量非常巨大,上下行线需要进行锚固的钢筋超过了32万根。

2.3植筋技术的应用

(1)施工方案:在明确工程特点之后,应该做好施工方案的设计和明确,根据工程的设计和施工要求,将植筋施工分为六个步骤,分别由相应的施工队伍负责,包括测量、钻孔、清孔、植筋、质量检测及特殊情况处理,而在实际施工中,采用流水作业的方式,由六个施工队伍轮流进行施工,可以有效提升工程的施工效率。

(2)植筋胶选择:植筋胶是盾构隧道路面板施工中,对钢筋进行锚固施工的重要材料,同时也是对工程施工质量进行控制的关键,直接影响着工程整体的施工速度和施工质量,需要根据工程实际情况,进行合理选择。在该工程中,通过对比分析的方式,最终选择JCt-1型植筋胶进行施工。这种植筋胶是由国内著名研究院研发生产,由无机填料、合成树脂高分子材料以及化学助剂共同构成,其基本力学性能如下:(表1)

该产品的优势主要表现在几个方面:一是适用范围广,不仅可以在钢筋混凝土基材中有效应用,也可以在砖墙和岩石基材中实现对钢筋的有效锚固,在相对潮湿的环境中,也可以起到良好的锚固效果;二是能够实现快速承载,胶体的固化时间短,具备良好的抗疲劳和抗老化、抗震动性能,抗拉拔力较大;三是可以使用配套的启动注胶枪进行注胶,一方面可以减轻施工人员的劳动强度,另一方面也可以有效提升施工速度,无论是水平孔、垂直孔还是顶孔的植筋,都能够轻松完成,保证注胶质量;四是该产品属于国产品牌,在成本方面竞争力较强;五是可以在零下15℃的极端温度条件下正常使用,力学性能保持不变;六是具备良好的可施焊性能,为后续钢筋焊接提供了良好的可行性。

(3)测量放线:测量放线是植筋施工的初始环节,也是非常关键的环节,施工人员应该充分重视起来,根据施工图纸,对作业面进行测量和放线,确认无误后,使用相应的标记标出需锚固钢筋的位置。

(4)钻孔:在放线之后,需要进行钻孔施工,使用电动冲击钻成孔,确保孔与管壁保持一个相对固定的角度。在钻孔施工中,应该首先将专用的模具紧贴在管壁混凝土表面,然后沿模具导孔进行钻进,以保证钻孔方向和位置的准确性。

(5)清孔:钻孔完成后,需要及时进行清孔工作,以保证后续施工的顺利开展。清孔时,可以使用大功率吸尘器,将其吸嘴放在孔口位置,然后使用专用毛刷,对孔壁进行反复刷洗,由吸尘器对灰尘进行清除。清孔施工应该多次进行,切实保证孔内的清洁。

(6)注胶:注胶施工是利用专用的气动注胶枪进行,首先应该将植筋胶安装到启动注胶枪上,确保胶管头部与混合头的紧密连接,之后将混合头插入孔底,上提注胶,在注满孔体积2/3之后,可以停止注胶,对注胶质量进行检查,之后继续下一孔的注胶施工。

(7)钢筋锚固:对于钢筋上需要进行锚固的部位,应该提前进行除油除锈工作,避免其对于锚固效果的影响。在对钢筋进行放置时,应该一边旋转一边插入,确保钢筋与孔体垂直。在插入到孔底后,应该使用手锤进行敲击,以保证植入深度,之后应该及时对孔口位置的溢胶进行清理。

(8)养护和特殊情况处理:在植筋完成后,24h之内不得对钢筋进行扰动,以免影响施工质量。同时,对于一些特殊情况,如管壁漏水等,应该采取相应的措施,对孔内的水分进行彻底清除,然后才能进行植筋施工,以确保施工质量。

3结语

总而言之,在市政盾构隧道路面板施工中,应用植筋技术,可以有效确保隧道内路面面板结构的稳定性和安全性,有效缩短工期,降低施工成本,因此,应该得到施工人员的充分重视。本文结合相应的工程实例,对植筋技术的实际应用情况进行了分析和讨论,对其施工工序进行了阐述,对于类似工程的施工有着良好的参考和借鉴意义。

参考文献

[1]黄治军.植筋技术在市政盾构隧道路面板施工中的应用[J].建材与装饰,2013,(6):243-244.

[2]陈京力.植筋技术在盾构隧道路面板施工中的应用[J].特种结构,2007,24(4):90-91.

[3]刘宽.大直径盾构隧道精益施工理论应用[J].公路交通科技(应用技术版),2014,(3):137-141.

化学植筋施工方案篇9

关键词:混凝土结构;加固;植筋;碳纤维加固

中图分类号:C93文献标志码:a文章编号:1673-291X(2010)33-0213-02

引言

随着社会的发展,新建房屋不断增加,现有房屋结构的工程检测及补强加固也成为工程界广泛关注的问题。中国现行规范房屋使用年限为五十年,物理老化、化学腐蚀、社会需求的变化、设计标准的提高等诸多因素制约或缩短现有建筑结构的使用寿命。针对需要加固的房屋绝大部分未到使用年限,不允许将其全部推倒重建,需要对此进行工程检测及可靠度评定;针对不同结构特点,采取有效方法进行补强与加固处理,从而使其安全性、适用性和耐久性满足规范要求,继续为社会服务。在中国,在经过几十年大规模的基本建设后,已有建筑物的维修、改造和加固必将占据应有的重要地位。因此,将其视为一个体系加以研究和探讨已经成为中国对现有建筑物实施管理的一项完整对策。

一、加固原因

加固学是随同房屋结构学发展起来的。目前加固的主要原因有:尚未建成但由于施工质量问题;结构封顶尚未使用需要改造而引起的加固;结构老化后进行改造加固;因灾害引起的加固。

二、常规加固方法

1.粘钢加固法。外粘钢板加固钢筋混凝土结构的方法,就是用薄钢板或其他钢衬通过一种双组份环氧粘合剂粘于混凝土结构表面产生一种三相材料:混凝土―胶―钢板的复合系统。该法具有方案设计及结构计算简单,不损伤原混凝土构件,施工方法简便,周期短,现场作业量小,对原构件外形尺寸影响小等优点。在国际上是一种适用面较广的先进加固方法,不仅建筑,而且公路桥梁也普遍采用。已经证明粘在混凝土梁受拉表面的钢板能提高抗弯能力,同时也能提高抗弯刚度并相应减少挠度和开裂。

2.预应力加固法。也可称为反弯矩法。在20世纪50年代外部预应力就已是一种施工方法。预应力加固具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果,适用大跨结构加固。用预应力钢筋在构件外进行张拉,可以起到增加主筋,提高正截面及斜截面强度,同时也提高了刚度,是一种积极的加固方法。但预应力钢筋中的预应力设置多少,却要受结构受力年限而定,即要考虑混凝土徐变的影响。预应力筋的应力不宜大于150mpa,对于已负荷很久的超静定结构,宜为50mpa~100mpa。

3.外包钢加固法。外包钢加固法是以型钢(一般为角钢)外包于构件四角(或两角)的加固方法。在中国,外包钢加固法也是一种使用面较广的传统加固方法,其优点是:施工简便,现场工作量较小,受力较为可靠,适用于使用上不允许增大原构件截面足寸,却不要求大幅度的提高截面承载能力的混凝土结构加固。

4.置换加固法。在梁或偏心受压柱中,用置换法可以达到局部直接补强的效果,例如,当成批构件混凝土强度等级达不到设计要求时,通过检测,选出最低等级的构件,然后按弯矩图确定最危险截面,这些截面的受压区用高等级的新混凝土置换老混凝土,试验证明:尽管仅在局部置换,仍是十分有效的。在置换法中,构件需切割成方口或要将柱切断。

5.间接加固法。间接加固法是用增加构件,增设支承点,以减小结构计算跨度,减轻被加固构件的负担,达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。其优点是简单可靠;缺点是使用空间会受一定影响。

三、新型加固方法

1.绕丝加固法。根据混凝土三向受压可以提高其单轴抗压强度的原理,对于受压柱,可以用退火钢丝横向缠绕构件,以提高其强度。根据梁的受剪区斜向箍筋受力优于竖向箍筋的道理,可根据需要在梁外进行斜向绕筋或竖向绕筋,以提高其抗剪强度。一般采用冷拔钢丝退火后进行绕丝,间距为5mm~40mm。这一方法不仅对圆柱、方柱有效,对长方形柱亦有效。为了提高效果可在长方形四个面的中点纵向设置Φ25的圆钢。

2.粘贴钢筋加固技术。是指将钢筋粘贴在构件原有配筋表面或粘贴在混凝土内部的一种加固方法。当钢筋保护层脱落,胀裂或遭腐蚀破坏时,可将加固钢筋直接粘贴在原有配筋表面;当保护层混凝土比较完好或原配筋位置不易测准时,可在混凝土表面切缝(1cm~2.5cm深)或凿槽,将钢筋粘贴在缝内或槽内,以达到加固目的。粘筋加固主要也是通过结构粘接剂传递应力。完成加固工作后加固筋处于原构件内部,基本不加大原构件的截面外形尺寸和自重。粘筋加固适用于以下结构:原构件混凝土遭受碳化或腐蚀,钢筋严重锈蚀;因荷载改变而造成原配筋不能适应受力要求;施工原因造成的配筋位置不当。

3.纤维复合材料加固法。近年来,随着纤维类材料研究的日益广泛,应用于混凝土结构加固的高科技纤维材料(FiberReinforcedplastics/polymer,简称FRp)也日益增多。FRp材料具有极好的比强度、比刚度、几乎无腐蚀性和磁性、较好的耐热性,并可以与其他结构加固的方法同时使用。结构加固工程中常用的纤维品种有:玻璃纤维(GFRp)、碳纤维(CFRp)及芳纶纤维(aFRp)。其中碳纤维材料是迄今为止,应用于工程最早、技术最成熟、用量也最大的一种高科技材料。由于碳纤维具有优异的物理力学性能,良好的黏合性、耐热性及抗腐蚀性等特点,并且不会增加构件的自重及体积,因而广泛的适用于各种结构类型、结构形状和结构中的各种部位,且不会改变结构形状及不影响结构外观,同时施工方便,工效很高。

CFRp加固修补混凝土结构所用材料主要两种:碳纤维材料与粘贴用树脂。用于结构加固修补的碳纤维强度为建筑用钢的十几倍,弹性模量与建筑用钢材在同一水平上并略有提高;粘贴CFRp用树脂为环氧类材料。

四、与混凝土结构加固改造配套使用的技术

托换技术:系托梁(或桁架,以下同)拆柱或墙、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称;属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位等技术组成;适用于已有建筑物的加固改造;与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生产和生活影响小等优点,但对技术要求较高,需要由熟练工人来完成,才能确保安全。

植筋技术:系一项对混凝土结构较简洁、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺纹式钢筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

裂缝修补技术:根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。

五、工程实例

某中学原有三层框架结构教学楼,总建筑面积约3100m2,各层混凝土强度等级分别为:梁柱均采用C30,板采用C25,基础采用柱下独立基础,基础埋深2.2m,该教学楼于2002年建成后投入使用,现在由于使用功能的需要,拟对原结构增加一层,作为学生及教师的阅览室。

1.加层的可行性。对既有建筑物加层主要应满足以下几方面的要求:一是必须满足地基基础强度及变形的要求;其次是上部结构构件必须满足承载能力及正常使用极限状态的要求;其三,必须处理好新旧结合面的连接问题,使新旧结构之间能够协同工作。这几方面的要求应分别通过结构计算分析结构检测以及使用新型建筑材料施工工艺的方法来综合解决。使用结构计算软件pKpm进行计算,并在计算过程中做了以下假设:不考虑楼梯间对结构整体刚度的贡献;新旧结构构件按整体现浇考虑计算结果表明,加层后大部分结构构件承载力满足要求,仅底层转角位置柱的承载能力不能满足要求;同时,由于新增层的使用功能要求(阅览室),部分楼面的荷载较大,原三层肋梁楼板中部分梁的承载力也不能满足要求。故在加层的同时,必须对上述构件进行加固处理。同时通过对原结构基础及主体结构进行检测观察,检测结果表明:原结构梁、柱、板等构件的配筋数量及截面尺寸等均符合设计要求;且混凝土构件外观完好,地基无不均匀沉降问题,结合结构计算分析,确定基础可继续直接使用,不需加固。

2.加固方案。鉴于目前常用的加层改造和结构加固方法,对原结构采取了下述加层加固方案:新加层的柱钢筋采用钻孔植筋技术,直接将钢筋从原柱的节点位置引出;对底层柱采用截面增大的方法,即通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸,来达到提高承载力的目的;对原结构的三层梁则采取黏贴碳纤维布加固的方法处理:(1)底层柱加固。采用增大截面法加固底层柱,将柱从原截面400mm×400mm,增大到500mm×500mm,其中纵向受力钢筋仍采用植筋技术,植入底层柱的基础上。其植筋下部锚入基础长度≥20d,外露长度≥40d和1000mm,并分两批焊接纵筋。同时,为了保证增加截面部分与原柱子间的共同工作,沿柱高度方向四面布置锚拉筋(直径10,间距600),在柱侧面的植入深度为15d。(2)三层梁加固。对梁的加固采用了碳纤维加固的方案。选用XeC系列碳纤维片材,其技术参数为:弹性模量e=2.35×105mpa,允许拉应变[ε]≤0.01.碳纤维达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高度ξb=0.198,极限拉应变ε≥0.015。XeC-300单层厚度t=0.167mm;抗拉强度2500mpa~3550mpa,弹性模量2.35×105-5.0×105mpa。以上建筑物经加层和加固处理后,现已投入使用,经检测与观察,框架柱和无明显的变形和破坏的迹象,加固处理效果良好,能满足结构安全要求。

参考文献:

[1]程良奎.混凝土加固技术与发展[J].土木工程学报,2001,(3):7-12.

[2]张国彦.结构抗震加固技术的应用研究[D].天津:天津大学,2003.

化学植筋施工方案篇10

【关键词】公路桥梁;加宽技术

1.桥梁加宽连接方式的类型及其特点

桥梁加宽的常用连接类型有三种:上、下结构均不连接;上、下结构均连接;上连、下不连接。

1.1上下均不连接

采用上下均不连接时,新旧两方面各自受力明确、互不影响,简化了施工程序,减小了连接的施工难度,基本不影响原高速公路交通。缺点是:在汽车荷载作用下,新旧桥主梁产生的不均匀沉降,将会造成新旧桥之间桥面铺装层破坏,从而形成纵向裂缝和横桥向错台,影响行车舒适、安全和路容美观,增加后期的养护维修工作及维修费用。

1.2上下均连接

采用上下均连接时新桥梁与旧桥梁形成一体,减少了由基础不均匀沉降、汽车活载、温度荷载等所致的新旧桥连接处的不均匀变形。缺点是:新桥与旧桥的上部结构由于存在混凝土收缩、徐变等变形不一致的影响。易在桥梁下部结构的盖梁、墩台连接处产生裂缝;同时上部结构连接处也可能出现裂缝,影响行车和桥面美观性,增加维护工作量;且下部结构连接时需大量植筋,工程量大、成本高,对原高速公路交通影响较大,施工也十分繁琐。

1.3上下不连接

采用上下不连接时,新桥与旧桥上部结构连接,形成整体,有利于上部结构共同受力、行车舒适及路容美观;下部结构不连接,下部各自受力,内力相互不影响,可以减少由于新桥与旧桥的上部结构的变形不一致、新旧桥基础不均匀沉降而产生的附加内力。缺点是:由于新桥与旧桥的温度、混凝土收缩徐变变形等的不一致,以及新旧桥基础的不均匀沉降等所引起的附加内力不能被完全克服时,对结构必然造成不利影响。

在三种加宽形式中,上连下不连的桥梁加宽拼接方式在工程中应用较广,此种方案较适合新旧桥沉降影响较大的地区,本文重点对上连下不连这种加宽拼接方式进行研究。

2.桥梁加宽施工

2.1桥梁的施工控制要素

2.1.1结构形式

对钢筋混凝土板及先张法预应力混凝土空心板,应切割或凿除老桥边板翼缘,凿除部分现浇层混凝土,暴耳钢筋,新桥内边板的翼缘处预留钢筋与老桥翼缘的植筋进行连接(焊接),通过现浇湿接缝形成整体。对箱梁则应将冀缘切除一部分,翼缘切割面约1/2高度处植入钢筋、浇筑湿接缝混凝土形成铰接。

2.1.2拼接施工控制要素

施工过程中对差异沉降进行控制,除对桩基基底沉淀土厚度、上构延迟拼接严格控制外,施工过程中的沉降观测极其重要。新桥施工结束、整体化桥面混凝土浇筑完成后,新旧桥拼接前测定新桥沉降状况,当沉降差大于5mm时要分析其原因。拼接施工完成后,待湿接缝达到强度后需2次观测新桥的沉降,并检查拼接部位有无异常情况。为避免由于新旧桥差异沉降对加宽工程带来的不利影响,新桥架梁完成后,应使新桥有一定的自然沉降时间,该时间以30~50d为宜。通过合理施工组织,尽可能延长暂缓时间。

2.2拼接部位旧桥边梁混凝土的切割、凿除

2.2.1老桥拼接部分混凝土的切割、凿除施工步骤切割或凿除护栏(座)和翼缘,凿除桥面板混凝土

板梁结构先切除护栏(座),再切除冀缘;t梁、箱梁(无横向预应力)结构可考虑将护栏、翼缘一起切掉。切除时在横桥向一定间隔先切若干切口,以保证顺桥向切割完成后,形成切块方便吊离。为使护栏的拆除不会导致板被破坏、出现裂缝,禁止采用爆破方式。手工凿除25cm厚混凝土桥面板,暴露原有横桥向钢筋,但不可损伤原有钢筋。对要植筋的断面按施工缝处理,对作业面进行浮渣清理,并用清水冲洗。

2.2.2混凝土切割、凿除施工技术要求

护栏及护栏座切割、凿除施工:清除部分桥面沥青混凝土铺装,采用隔离墩实行局部交通管制。空心板梁采用切割或凿除的方法拆除护栏处的混凝土。箱梁的护栏及护栏座采用一次切割的方法。靠近梁板的护栏根部留3~5cm,最后人工凿除找平。

翼缘切割施工:翼缘切割划线定位考虑在理论切割线外侧1~2cm,以便为按施工缝处理留有余地;一片板、梁翼缘(或护栏)的切割需一次连续完成。

翼缘凿除施工:采用凿除方法施工翼缘时,要保护原结构不受损伤,密切监视原结构状况,有意外情况时(例如出现裂缝)要立即停止施工。

混凝土现浇桥面板凿除:混凝土现浇桥面板的凿除划线定位按设计图尺寸要求进行,一般为距翼缘理论切割线往内侧25cm。凿除方法采用小锤手工凿除,不允许使用切割机、风镐,以避免伤及横桥向钢筋和梁板。应注意控制凿槽深度。

2.3植筋施工

植筋是在原有混凝土构件上,用专用工具钻孔、清孔后,用高强粘结剂将钢筋植入孔内,待粘结剂固化后,通过粘结锚固使所植钢筋能作为受力或构造筋使用的一种施工技术。通过种植钢筋的方法将新老结构物进行刚性连接,为桥梁结构物拓宽提供了一个较好的途径。

2.3.1植筋前的准备工作

检查植筋作业面是否有缺陷,如裂缝、表面砼是否松散;植筋作业面要凿毛处理,且表面进行浮渣清理,清水冲洗。

2.3.2植筋胶

由于植筋工艺与植筋胶密切相关,所以植筋胶的选择尤其重要,植筋胶由树脂和固化剂组成。

植筋工具。电锤,即冲击钻(配足设计植筋孔径相对应的钻头);钢筋探测仪;吹气泵、气枪、毛刷(或钢丝刷);胶枪,用于注入植筋胶。

植筋工艺。准备放样钻孔清孔(除尘、保持孔内干燥)钢筋处理配胶与注胶插筋养生。

放样:按设计要求定出每个孔位;个别孔径和原砼内部钢筋发生冲突,要避开钢筋。

钻孔:用电锤钻孔,孔径应根据植入钢筋直径大小而选择钻头,但孔的深度必须大于或等于钢筋直径的10d。

清空:钻孔成批量后,逐个清除孔内灰尘,利用压缩空气清空,用毛刷刷三遍吹三遍,确保孔壁无尘并保持孔内干燥。

钢筋处理:检查钢筋是否顺直,钢筋表面是否干净,如有锈渍应除锈。

配胶和注胶:首先将植筋胶直接放入胶枪中,将搅拌头旋到胶的头部,扣动胶枪直到胶流出为止,第一次打出的胶不可使用,待胶流出成均匀灰色方可使用。注胶时,将搅拌头插入孔的底部开始注胶,注入孔内约2/3即可。

插筋:将钢筋旋转着缓缓插入孔底,使胶与钢筋全面结合,并防孔内胶外溢。

养生:在自然条件下养生,一般养生时间为1d,在植筋胶固结前不可扰动钢筋。

2.3.3植筋的质量检验标准

基本要求:植筋胶产品须采用质量可靠、性能指标符合要求的产品,同时须附有产品的国家、行业质量检验报告。现场试验每一批送样检查一组;用于植筋的钢筋品种规格、技术性能应符合现行国家标准;用于植筋的钢筋必须进行前述的除锈、清洗、晾干。外观鉴定:植筋后的部位无砼破碎、裂缝等现象,植筋孔填充饱满,无松动的空洞和裂缝等现象。[科]

【参考文献】