钢筋混凝土植筋（共9篇）
钢筋混凝土植筋 篇1
摘要：概述了钢筋混凝土植筋结构中影响植筋锚固性能的主要因素,介绍了建筑结构植筋的荷载-滑移特征研究的主要结论,指出了钢筋混凝土结构植筋锚固性能研究有待于解决的主要问题。
关键词：结构加固,植筋锚固,荷载-滑移特征
引言
混凝土结构的加固方法比较多,钢筋混凝土植筋技术是在膨胀螺栓的基础上逐渐发展起来的新型加固方法。植筋结构常用到的结构胶材料主要有:中科院大连化学物理研究所的JGN型建筑结构胶,冶金工业部的YJ型建筑结构胶,煤炭工业部的JCT型锚固树脂胶;国外的一些知名企业如瑞士HILTI、德国FICHER的结构胶等。
植筋结构应用主要在改造工程中梁生根的植筋锚固[1]。钢筋混凝土植筋结构在我国应用的时间并不长,缺乏系统深入的试验研究,特别是在抗震区,如何鉴定原有建筑物的加固潜力,保证新旧建筑物的结合具有良好的抗震性能;如何保证植筋结构的耐久性,植筋结构在高温环境中的受力性能等,尚有若干技术问题亟待解决。本文将针对植筋锚固性能方面的试验研究内容进行讨论,并提出目前研究中有待于解决的主要问题。
1 影响植筋锚固性能的主要因素
结构胶在使用过程中,受到各种条件的影响和制约。美国学者提出了对混凝土结构中植筋胶化学锚固的影响因素[2]:植筋胶种类、混凝土和植筋的粘结强度、混凝土孔条件和植筋结构的使用环境等。
(1)植筋胶的平均粘结强度>12 MPa。
(2)植筋胶与锚栓的粘结强度变化数值>20%。
(3)钻孔对植筋和混凝土的粘结强度影响较大,主要原因有潮湿、钻孔不清洁等。
(4)混凝土强度对锚栓的粘结强度的影响较小。
(5)混凝土粗骨料对粘结强度有显著增强效果,粘结强度与粗、细骨料孔隙成反比。
(6)当焊接温度>40 ℃时,植筋胶的粘结强度将增加变异。
文献[3]对影响植筋结构滑移的因素进行了试验研究,包括混凝土强度、植筋直径、埋深、孔径大小等方面。另外,还通过19个试件考察了D=d+2,d+6、d+10,d+16等4种孔径,植筋直径为12 mm和16 mm,得出荷载滑移曲线。其结论为:随着孔径的增加,同一荷载下的植筋的滑移减少,从表面看,胶层的弹性模量比混凝土和钢筋的要大,胶层越厚滑移越大,但孔径的增加导致剪应力减小,滑移量也减少。
2 建筑结构植筋的荷载-滑移特征
文献[4]指出,通过做试验得到一典型的建筑结构胶粘结破坏的荷载-位移曲线。其结论为:植筋胶在某范围内为线性变化;相同种类植筋胶的荷载位移曲线的斜率是不变的;超过弹性比例极限后,锚固节点的性能将发生变异,这取决于植筋胶和混凝土表面的粗糙程度。
文献[4]对建筑结构胶在重复拟动力荷载下的粘结滑移性能进行了研究,得出了钢筋应力与粘结应力沿锚长的分布图。与构件的单向加载相比,构件在重复拟动力荷载下的钢筋应力沿锚长的分布形式为三角形,动荷载下分布得不均匀,且峰值大于单向静力加载时的粘结应力峰值。
3 研究结果
3.1 喜利得植筋技术[5]
3.1.1 钻孔直径和深度
植筋的钻孔直径和深度见表1。
3.1.2 钢筋的使用限度
钢筋被充分利用的设计值为:
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3.1.3 植筋胶粘结限度
钢筋与植筋胶之间的表面粘结所承受的力为:
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3.1.4 混凝土粘结强度
砂浆与孔壁之间的粘结截面所承受的力为:
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3.2 同济大学的研究成果
同济大学熊学玉等[6]对钢筋植筋做了部分试验,采用HRB335级钢筋,直径为10 mm、12 mm、14 mm、18 mm、22 mm,混凝土强度等级为C30,埋深为10d、15d和20d,孔径比植筋直径约为25%。其主要结论有:
3.2.1 植筋结构有4种破坏形态
植筋结构的破坏形态主要有:钢筋破坏、混凝土锥形破坏、胶与混凝土界面破坏和混合破坏等4种形式。
3.2.2 平均粘结强度的计算
平均粘结强度的计算公式为:
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式中:τ——混凝土和植筋胶的平均粘结强度,MPa;Pu——极限荷载,kN;D——钻孔直径,mm;Ln——植筋深度,mm。
4 有待于解决的主要问题
总体来看,目前国内外关于结构胶受力性能的研究方面主要存在以下问题:
(1)拉拔试验主要集中在单根钢筋的试块上,而对于工程中常用的植入多根钢筋时相互之间的影响和承载力大小的研究比较少,植筋结构群锚钢筋之间受力性能的相互影响、极限承载力的确定还没有相应的分析依据。
(2)缺乏植筋结构耐久性的试验研究,例如钢筋锈蚀、冻融循环等的影响,在不同荷载和抗力变化时的结构计算和耐久性评估等。
(3)大部分的试验研究集中在横向箍筋的影响,由于原有钢筋对植筋结构传力和受力形式有很大改变,从设计角度考虑原有钢筋的影响更少。
以上问题,还需要进行深入的试验研究和分析,以便给施工和设计提供更好的理论支持。
参考文献
[1]刘向华.植筋粘结锚固性能的试验研究及可靠度分析[D].合肥:合肥工业大学,2004.
[2]McVay M,Cook R A,Krishnamurthy K.Pullout Simulationof Postinstalled Chemically Bonded Anchors[J].Journalof Structural Engineering,1996,122(9):1016-1024.
[3]赵更歧.植筋粘结锚固性能的试验研究[D].郑州:郑州大学,2001.
[4]欧阳坚.混凝土加层框架节点抗震及建筑结构胶植筋的试验研究[D].南京:东南大学,2001.
[5]杨秉钧,张洪章.喜利得植筋技术在设计修改工程中的应用[J].建筑技术,2000,31(11):766-767.
[6]熊学玉,许立新,胡家智.化学植筋的拉拔试验研究[J].建筑技术,2000,31(6):383-384.
钢筋混凝土植筋 篇2
年9月
日201810
后植筋整改方案
一、工程概况
3#楼、4#楼建筑面积为M2。3#楼结构设计主体层，结构高度为米；4#楼结构设计主体层，结构高度为米；框剪结构。地下车库为框架结构体系，地下3层。耐火等级一级，抗震设防烈度为7度，屋面防水等级Ⅰ级。工程设计使用年限50年。楼工程设计标高+0.000相当于绝对标高为19.400m。地基与基础设计等级为甲级。应建设单位图纸变更，故采取后植筋施工。主要植筋部位：拉结筋、构造柱、圈梁，植筋规格：项目组成: 工程名称： 建筑地点： 建设单位： 设计单位： 勘察单位： 监理单位：
二、编制依据
《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145-2013）《施工图纸》
三、整改措施及施工操作要点
1、整改措施
6.5、10、12。经施工单位项目技术负责人、质检员会同监理单位对3#楼15、17层、4#楼17、18层的后植筋共同逐个排查，将用力能够拧动后植筋全部拆除，然后再重新清孔→钢筋除锈→配胶→注胶→植筋→固化养护→拉拔试验→检查验收。
2、施工操作要点
（1）清孔：采用专用毛刷和吹风机（橡皮气囊、手推式气筒或手动、电动吹风机）配合进行。清孔时用“四吹三刷” 法，即先吹清孔浮尘，然后用专用毛刷清刷孔壁，清刷时毛刷在孔内抽拉转动，如此反复吹刷，清理干净孔内粉尘。
（2）钢筋除锈：对锚固筋端部用钢丝刷进行除锈，除锈的长度应大于锚固件的锚固长度。
（3）配胶：配胶前要进行植筋准备工作的检查，保证钻孔、清孔工作已完成一个施工段，并已组织验收，做好隐蔽工程验收记录，同时拉结钢筋已准备就绪，达到植筋操作准备工作要求。配胶应用精确的计量工具，如台秤等称，量器具应干净，配制用完毕后清洗干净，按所需用量提取甲乙组分，按100：2重量比拌和均匀，并按要求在30 分钟内用完，以免时间过长粘胶变质影响施工和粘胶质量。
（4）注胶：根据产品说明书确定具体方法。一般液体状胶可用手持式自动压力灌浆器进行注胶操作。拉动拉杆，将配好的植筋胶拌合物吸入内囊，注胶时要注意排除钻孔内的空气，将注胶咀伸入钻好的植筋孔中约8cm 左右，推动拉杆使胶料注入孔内，边推拉杆边向孔外拔灌浆器，直至灌浆器注胶咀抽出至离孔口1/3。孔深（约3cm 左右）时方可停止注胶，以植入拉结筋后胶液略有被挤出为度。一次配好的植筋胶拌合物注胶完成后，应把套筒、弹簧、拉杆用丙酮清洗干净，以利再用。
（5）植筋：植筋应在注胶完成后立即进行。为保证胶体饱满，注胶完成后，将加工好的拉结筋植入端醮少许胶液，缓缓旋转插入植筋孔，并调整到规定位置。操作时要边插入边沿一定方向转动多次，以使植筋胶与拉结筋和混凝土孔壁表面粘结密实。拉结筋在植筋施工前应彻底清除表面附着物、浮锈和油污。
（6）固化养护：常温下保证48小时不扰动。
（7）植筋48小时后即可达到强度要求，请检测单位对植筋情况进行现场抗拔抽检，抗拔力要求在钢筋的设计强度以上为植筋锚固合格。
四、材料要求（1）拉结筋
拉结筋要按设计要求加工，设计未注明的按构造要求制作。其规格、长度端头弯钩要符合要求。钢筋要有符合要求的材质书和复试报告，且不得有锈蚀和明显弯曲现象。如略有锈蚀，可进行除锈处理，并在其植入端表面擦拭丙酮溶液。
（2）植筋胶
植筋胶应在规定的保质期内且密封良好，具有产品质量保证书、使用说明书、等质量证明文件。植筋胶应不含氯离子及金属膨胀物。甲、乙两种组份混合后应进行充分搅拌，确保配料均匀，配料量要根据工程量计算确定，确保在说明书规定时间内将配好的拌合料用完，以免拌合料在使用前凝结，无法使用，造成浪费。
（3）丙酮
准备适当数量的丙酮溶液，用于清洗油污和胶体污染。
五、质量要求
一、钻孔质量
（1）钻孔孔径符合设计要求及有关规定。
（2）钻孔内应清理干净，无粉尘；植筋胶产品要求孔道干燥的要保持孔道干燥。
（3）钻孔位置应符合设计（构造）要求和砌块模数。（4）钻孔深度允许偏差为+20mm，水平度允许偏差为5mm，位置允许偏差为5mm。
二、拉结筋“植筋法”施工质量
（1）植筋胶质量应符合要求。拉结筋无锈蚀，表面无杂质。（2）钻孔内植筋胶应饱满，固化良好，拉结筋要锚牢锚实。（3）拉结筋的位置、尺寸、弯钩、间距应符合设计或构造要求。（4）拉结筋施工质量应符合设计或规范要求。
三、主控项目：
结构胶必须有合格证、检测报告，以及配置比例； 四、一般项目：（1）成型孔洞深度；
（2）钢筋不得粘有锈迹、油污等；（3）成型孔洞须干燥无粉尘；（4）以上三项均需全数检查。
六、成品保护
（1）加强成品保护交底教育。
（2）结构表面拉结筋位置定位弹线后和钻孔、清孔完成后要严禁人为污染。
（3）加工好的拉结筋要架起存放，上方要有挡雨设施，存放地要通风防潮良好，防止锈蚀。
（4）配胶搅拌时要均匀搅拌，防止胶液从容器中溅出，造成结构成品污染。
（5）注胶时要控制好胶液的注入量，防止注入过多，致使植入拉结筋时挤出的胶液过多，污染结构表面。
（6）拉结筋在植筋完成后，植筋胶固化前防止扰动和人为碰撞。（7）填充墙砌体施工前，拉结筋不得进行任意弯折、拆卸。
七、整改过程影像资料
1、排查照片：
2、重新植筋照片：
混凝土植筋技术的应用 篇3
关键词：植筋技术,施工方法,质量控制,现场检验
引言
近年来,植筋技术在我国得到了广泛的应用。植筋又称为后锚钢筋,它是在已硬化的混凝土上成孔,然后在孔中灌注结构胶并植入钢筋的一种钢筋锚固技术。相对于先锚固(预埋)而言,植筋具有设计灵活、施工方便、操作简单、节省工期、经济高效等特点。正是由于其特有的性能,使其普遍应用于旧房改造、结构加固和建筑装修等工程中。植筋技术发展较快,并成为一种不可缺少的新型技术。
2005年3月1日,JGJ 145—2004《混凝土结构后锚固技术规程》的实施,为我们安全可靠、经济合理地使用植筋技术提供了一个技术规范和依据。然而随着植筋技术的应用和检测技术的深入,植筋技术的使用现状却不容乐观,诸如施工中定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、锚固质量不合格、锚固后现场拉拔检测结果不达标等问题还普遍存在,为此天津市城乡建设和管理委员会还专门印发了《关于加强混凝土结构化学植筋质量管理的通知》(建质安[2010]1208号)。上述问题若不加以有效控制,将造成混凝土植筋技术的不当应用,形成安全隐患,严重影响到结构质量安全。
建筑行业的发展需要不断地注入新技术、新工艺,而对于发展阶段的各项技术,需要相关人员认真学习、及时总结,严把各个环节的质量关。
1 植筋施工方法和质量控制
植筋的施工工艺流程为:弹线定位→钻孔→清孔→钢材除锈→配制锚固胶→注胶→植筋→固化养护。
1.1 弹线定位
首先清理干净结构表面,然后按图纸的要求准确放线,标明钢筋锚固点的钻孔位置、型号。若基材上存在受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但宜在箍筋内侧(梁、柱)或分布筋内侧(板、剪力墙)。经现场质量负责人验收,位置符合设计要求时方可钻孔。其质量控制的关键是定位要准确。
1.2 钻孔
采用电锤或钻孔机钻孔。根据钢筋的规格及位置,确定成孔的直径和锚固深度。钻孔直径为d+(4～10)mm,d为钢筋直径,小直径钢筋取低值,大直径钢筋取高值。钻孔深度一般为1d～15d(d为钢筋直径),钻孔深度允许误差控制在0～20 mm。钻孔后的孔壁应完好、无裂缝和蜂窝等。钻孔应与基体表面垂直,垂直度允许偏差为5°。钻孔应避开受力主筋,对于废孔,应采用化学锚固胶或高强度等级的树脂水泥砂浆填实。其质量控制的关键是孔深和孔径必须足够。
1.3 清孔
先用空压机或手动气筒彻底吹净孔内的碎屑和粉尘,再用丙酮擦拭孔道,并保持孔道干燥,绝不能用水冲洗孔道。如遇较潮湿的情况,必须用加热棒进行干燥处理。若为垂直向下方向的孔洞,清孔工作完成后,应用干净的丝棉将清洁过的孔洞临时封堵,防止灰尘或异物落入。钻孔清理后,应由现场质量负责人对钻孔的孔径、孔深、清孔情况进行检查后,报监理或甲方逐孔进行验收,做好隐蔽验收记录。其质量控制的关键是孔洞必须清理干净。
1.4 钢材除锈
钢材经复检合格后方可使用。用磨光机或用钢丝刷将除锈处理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽,然后用丙酮或乙醇将钢筋表面的油污及灰尘清除干净。将处理好的钢筋码放整齐,报现场质量负责人检查。处理后的钢筋应尽快植入孔内,以避免再次氧化。其质量控制的关键是钢筋植入部分的表面要干净,以增加与锚固胶的粘结力。
1.5 配制锚固胶
锚固胶起着关键作用,使用前应进行现场试验和复检。锚固胶必须采用改性环氧类或改性氨基甲酸酯胶粘剂。锚固胶的施用方式有管装式、机械注入式、现场配制式3种,前两种可以直接采用。对于现场配制式,锚固胶由A、B两组分组成,必须严格按照产品说明书的比例进行配制。搅拌时沿着同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡。冬季气温低时,A组分偶有结晶变稠现象,只需对其水浴加热至50℃左右,待结晶消除后搅拌即可,对胶的性能无影响。推荐的搅拌时间应予以保证,冬季施工时应延长3 min左右。A、B组分的配胶工具不得混用,锚固胶应随配随用,同时注意在每次使用前检查包装桶内的胶有无沉淀,若有沉淀,用细木棍搅拌均匀即可。
1.6 注胶
将药剂包完全置入孔内或将混合嘴插入孔底后开始注胶,缓慢地将混合嘴外移,确保孔内无气泡或孔隙,注胶至填满孔深的2/3。其质量控制的关键是从孔底开始注胶,胶体不得有气泡存在。
1.7 植筋
将经除锈处理的钢筋端朝向孔洞,并向同一方向旋转钢筋,缓慢地将钢筋插入孔洞,直至孔底。此时若无锚固胶从孔内溢出,说明胶量不足,须将钢筋拔出重新注胶,直至有锚固胶从洞口溢出为止。其质量控制的关键是钢筋要缓慢地旋入,且有胶从孔内溢出。
1.8 固化养护
植筋置入锚孔后,在固化完成之前,应按厂家提供的养生条件进行固化养生,固化期间禁止扰动。结构胶完全固化后为无毒级材料,但在未固化前个别组分对皮肤、眼睛有刺激性,而且固化后不易清除,所以,施工人员应注意适当的劳动保护,如配备安全帽、工作服、手套等,人体直接接触胶后应用清水冲洗干净。
植筋完成后,在进行下一道工序前,应委托有资质的检测机构进行现场植筋拉拔检验。
2 植筋锚固承载力的现场检验
混凝土结构后锚固工程应依据JGJ 145—2004《混凝土结构后锚固技术规程》附录A进行抗拔承载力的现场检验。检验分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件,如墙体拉结筋、构造柱植筋等采用非破坏性检验;对于重要结构及生命线工程的非结构构件,如幕墙受力骨架等采用破坏性检验,并尽量选在受力较小的次要连接部位。
2.1 检验批次
对于非破坏性检验,采用随机抽样方法。同规格、同型号、基本相同部位的植筋组成1个检验批,抽取数量按每批植筋总数的1‰计,且数量3根;对于幕墙等重要的结构构件及生命线工程的非结构构件的破坏性检验,应参照相关标准,抽取数量按每批植筋的1‰计,且数量5根。
2.2 现场检验
利用拉拔仪及相关设备对植筋进行检验,加荷时可以采用连续加荷或分级加荷。对于非破坏性检验,荷载检验值应取0.9Asfyk及0.8NRk,c计算的较小值,As为钢筋截面面积,fyk为钢筋屈服强度标准值,NRk,c为混凝土锥体受拉破坏承载力标准值。要具体计算混凝土锥体受拉破坏承载力标准值,必须提供钢筋有效锚固深度、锚固区的钢筋直径、植筋距构件边缘的距离及植筋间距。
2.3 结果评定
非破坏性检验荷载下,以混凝土基材无裂缝、植筋无滑移等宏观裂损现象,且2 min持荷期间荷载降低≯5%为合格。当非破坏性检验为不合格时,应另抽取≮3根植筋进行破坏性检验。破坏性检验一般仅检查植筋的极限抗拔力。评定方法采用双控,即极限抗拔力平均值应大于等于一定倍数的植筋拉力设计值,植筋极限抗拔力实测最小值大于等于植筋极限抗拔力标准值。
3 结语
植筋技术设备简单、操作方便,其施工要点在于钻孔深度、孔径及垂直度要符合设计要求,且施工中植入的钢筋要洁净,对植筋胶的选用要严格,施工前必须先进行试验。由于植筋技术在建筑结构中的重要作用,应对其设计、施工、检测等各个环节给予充分的重视,加强从业人员的技术规范培训,重视对施工过程的管理,加强工程质量检测,使该项技术得到更好的推广和运用。
参考文献
植筋技术交底 篇4
一 前言
目前，我国经济正处于快速发展阶段，各大城市的新城区建设日新月异，城市改造也在紧锣密鼓地进行。新建的框架结构建筑墙体砌筑中均存在梁柱与墙体连接问题，建筑上传统常用的方式是预埋钢筋、铁件或膨胀螺栓，传统的施工方式上存在一定的弊端，如使用预埋钢筋或铁件后浇筑混凝土时因各种因素的影响往往被混凝土覆盖，需要找到并剔去表面的混凝土，这样施工时既麻烦又辛苦，劳动效率低，使用膨胀螺栓或预埋铁件时由于焊接钢筋操作条件和钢筋较细，焊接的相接面积较小或质量难以得到保证，往往焊接不牢固，受到外力作用后很容易撞断，还需要重复焊接，还有由于使用膨胀栓难以达到锚固力的设计强度要求，有的地区已停止使用膨胀栓做墙体拉结筋的做法。植筋是建筑工程中使原砼结构与后增加结构间连接的一种较简捷、有效的施工技术。
二 拉结筋植筋技术的原理和特点
在结构混凝土柱墙需留置拉接结筋位置采用手提式或台式钻机成孔，把钢筋埋入孔道内，同时用一定比例调制而成的结构胶，均匀密实填塞孔道内，经静止状态养护，具有较高的粘结强度和抗拔能力，从而达到锚固目的。这种后置方法施工的拉结筋具有位置准确、布置灵活、早强、硬化快、强度高、粘结力强、工程造价低、对人体无毒无害、对钢筋无锈蚀作用等特点。
三 适用范围
本工法适用于框架结构、短肢剪力墙结构中主体结构与墙充墙结构墙体之间的拉结筋施工。
四 施工工艺
工艺流程：
放线定位→成孔→清孔→钢筋处理→灌注植筋剂→插入钢筋→调整→养护→检测
4.1放线定位：根据图纸尺寸在需要砌筑墙体的位置及砌块排砖图放出植筋定位线，孔位放线要避让原结构内主筋，以免损伤原结构钢筋，放线要准确按照设计图纸要求施工，在原结构与图纸不符时，要做好记录并通知设计人员，以便更改或提出建议，如有特殊应根据现场情况做适当的调整。
4.2成孔：在标明的位置上用手提式电钻或台式钻机将孔打到设计要求的深度。钢筋植入深度一般为15d（所植钢筋直径），植入钢筋直径不同，钻孔直径也不同，钢筋直径与钻孔直径相互关系因植筋剂的不同亦不同，一般为钢筋直径加6mm。如图片1所示。
电钻可使用台式或手提式，台式钻机的优点是耐用、力量大、钻孔速度快、稳定性好，但设备成本太贵，适用于工程量较大的植筋；手提式电钻优点是携带、使用方便，但操作时较累人，且钻孔时设备晃动幅度较大，孔的位置易出现偏差，适用于工程量较小的植筋。
4.3清孔：根据植筋剂种类的不同，植筋孔孔壁要求也不同，分湿润和干燥。有的植筋剂要求将孔打好后先用毛刷将浮尘刷净，再用气球将浮尘吹净，并用丙酮清洗干净，有的植筋剂要求钻孔后清除孔中杂物，用清水湿润孔洞，植筋前除去孔洞中明水，但应保证孔壁的湿润。最后检查孔深、孔径，合格后用棉丝将孔口临时封闭，以防其它杂质进入孔内。如图片2所示。
4.4钢筋处理：钢筋锚固长度范围的油污用溶剂清洗干净，方法是用干净脱脂棉丝蘸专用洗涤剂擦拭钢筋直至无油污感(如果有)，如有铁锈（新钢筋的青色外皮建议也清除）用角磨机配钢丝刷除去，直到露出钢筋新面，处理完后按照不同直径、长度，统一堆放。
4.5灌注植筋胶泥：按植筋剂使用说明书的要求将植筋剂与水按一定的比例调配好（一般为植筋剂：水＝1：0.15～0.20），搅拌成均匀的胶泥(掌握稠度，稍稠便于插固钢筋即可)，如图片3所示。用PVC塑料管或导管将胶泥导入管内，并送入孔中，再用另一杆将管内胶
泥挤压入孔眼内；注入的量为当钢筋插入时有少量溢胶为宜，如图片4所示。使用前应查看植筋剂的生产日期、合格证等相关质量证明材料，不得使用“三无”产品和过期产品，以保证拉结筋植筋的质量。
植筋锚固剂一般都有耐水、耐老化、防潮性好等性能，但不同牌的材料其固化时间、应用范围不同，固化时间也不同，有的植筋胶可在潮湿环境下快速固化，有的则必须在正常自然环境下起作用。具体情况要根据施工现场实际情况定及产品使用说明书确定，不能盲目使用，也不得将不同的胶混合使用。一般情况下从植筋锚固剂加水起到钢筋安装好，应在40分钟内完成。
4.6插入钢筋：灌注好植筋胶泥后，随即将准备好的钢筋慢慢旋转插进注完胶泥的孔内，插到满足钢筋的锚固长度为止，立即将钢筋上下提动旋转数下，排出气泡，保证孔内植筋胶饱满，同时将溢出的胶泥将孔口部位封堵饱满。
4.7调整：将拉结钢筋插入后如需调整钢筋角度，应在短时内调整好，调整时不允许将钢筋向外拉，如图片5所示。
4.8养护：钢筋插入孔内常温下24小时以内不得扰动，否则将影响拉结钢筋的锚固强度。
4.9拉拔检测：填充墙拉结钢筋植完养护结束后，应进行现场随机拉拔检测，拉拔测试结果要求钢筋抗拉负荷大于该钢筋设计拉拔强度且钢筋无松动、无滑移等可见变形现象。墙体拉结筋施工完成效果如图片6所示。
填充墙拉结钢筋植筋1天拉拔测试结果(以CM型锚固剂植筋为例)
钢筋直径mm钻孔直径mm锚固深度mm设计拉拔力KN实测拉拔力KN破坏 类型钢筋塑断拉拔力KN锚固端
状态
612905.911.5砼24.5钢筋塑断
81412010.5523.6砼32.8钢筋塑断
五 施工机具
根据施工工艺要求，施工时配备手提式电钻或台式钻、毛刷、气球、角磨机、钢丝刷等。
六 劳动力组织及安全技术
6.1劳动力组织：填充墙拉结筋植筋施工时每个小组按排两人作业，施工前根据植筋剂的使用说明书及使用注意事项进行详细的技术交底，使操作人员能够了解详细的操作工艺。
6.2安全技术： 施工操作人员进入施工现场必须严格遵守安全生产六大纪律，上岗前需经安全技术交底，佩戴好个人劳动防护用品，加强自我保护意识，做好个人防护；临边和悬空作业应系安全带，机械操作时严格按照机械操作规程操作；操作用的脚手搭设牢固、稳定、可靠。
七 质保体系及质量标准
7.1质保体系
成立以项目经理为组长，技术负责人为副组长，质检员、专业工长参加的质保小组。施工前进行详细的技术交底，正式施工前进行施工样板试验，经现场试拉拔试验，达到使用说明书规定的拉拔力后方可进行大面积施工。操作过程中严格各施工工序的自检制度，实行质量否决制；质检员跟踪检查，每层施工时先打好眼，清扫干净，验收合格后方可进行植筋施工，验收内容包括孔深、孔径、位置及清理情况，严禁不报验就进行下道工序施工。施工时必须按锚固剂的使用要求进行，锚固剂胶泥配比应正确，料配好后必须在40分钟内使用完，超过规定的时间的胶泥不得再使用，也不得掺和后使用，钢筋植完后2小时内不得敲打或碰撞，应注意成品保护，常温下24小时以内不得扰动已植拉结钢筋。
7.2 质量标准
《砌体工程施工质量验收规范》 GB50203-2002
《建筑锚栓抗拉拔、抗剪性能试验方法》DG/TJ08-003-2000
八 应用实例及效益分析
应用实例：2005年施工的石家庄仁和嘉园小区工程建筑面积78000m2，东乐小区工程建筑面积65000 m2，怡博苑小区二期工程等均采用了填充墙体拉结筋后置植筋的施工方法，施工中精心组织、严格施工，达到了预期的目的，收到了较好的效果，是一项值得推广的施工方法，取得了良好的社会效益和经济效益。随着该项技术的不断完善与提高，推广该技术在我国土木建筑工程中的应用，是一件于国于民有显著效益的事业；随着城市建设的加快，该工法技术也必定有强大的生命力，有广阔的发展前景。
效益分析表(以CM型锚固剂植筋为例)
钢筋直径mm锚固剂植筋预埋钢筋或铁件膨胀栓传统的树脂胶
价格元/根价格元/根价格元/根价格元/根
60.42一般比胀栓高，难找难剔时更高0.951.38
80.651.151.67
钢筋混凝土植筋 篇5
1.1材料的准备。1.1.1环氧树脂:有好几个牌号, 应选用适用于粘结混凝土并且强度大于4N/mm2的环氧树脂为宜。法国进口的Sikadur742环氧树脂灌浆料, 是一种无溶剂的三组份环氧树脂砂浆, 自流性较好, 可用于混凝土、石材、钢、铁等表面的粘合, 固化快、无收缩性, 用普通型的配方, 性能指标 (20℃时) 混合比A:B:C=2:1:2 (重量比) 在实际的使用时应根据当时的气温, 空气的温度现场经试配后进行配合比的调整;技术指标为:粘结强度4N/mm2;抗压强度80mpa;抗弯强度30mpa;抗压弹性模量2000Mpa;热膨胀系数0.00005;固化时间45min。如果选用其它牌号的环氧树脂, 应选用相适应的固化剂和溶剂, 根据环氧树脂说明书的要求进行现场试配, 试植筋, 抗拉试验, 根据试验的结果编制施工方案和技术交底。1.1.2结构胶:目前各地专业工厂针对植筋所用的专用胶都有生产, 使用时按专门要求进行使用。1.1.3水泥:硅酸盐水泥, 用于胶内的填料。1.1.4溶剂:根据所选的环氧树脂不同进行选用。1.2工具的准备。主要工具有:冲击钻、混合用容器、搅拌器、手提砂轮机、钢刷、灰刀、牛皮吹、计量器具、安全镜、防护面具、手套等。1.3钢筋的准备。钢筋的规格数量必须经设计部门进行结构计算, 钢筋的锚固长度应大于15d, 由于受构件尺寸的限制, 锚固长度减小, 这时我们应增加钢筋的根数, 锚固长度减小, 这时我们应该增加钢筋的根数, 增加的根数应按同规格钢筋锚固长度的总和来计算, 原设计锚固长度总和应等于实际的锚固长度乘以原设计的根数加上增加的根数, 另一方向需增加钢筋在梁内的长度, 其长是梁高的两倍, 在权内的长度应是板厚的4倍, 在柱内的长度应是柱截面尺寸长边的2倍。1.4试配树脂胶泥。无论是购买的环氧树脂, 还是专用的结构胶在现场必须试配, 试植筋, 达到要求后再全面施工。试配时最关键的一个指标是固化的速度, 固化的速度太快没等钢筋和孔壁与胶全面的融合就硬化了, 影响植筋的效果, 同时也会造成没等胶用完就硬化在容器内, 使容器和胶全部报废。固化的速度太慢, 影响构件的施工进度, 由于长时间的不能绑扎钢筋, 钢筋会被移动造成钢筋与结构胶的粘结强度降低。试配也是现场检验胶是否合格的一种方法。感觉有问题的胶或明显不合格的胶决不准许用在工程上。
2 施工。
2.1成孔:按设计要求钻取植筋孔, 钻孔的深度大于钢筋直径的15d, 但不应小于100mm, 孔径应大于钢筋直径4-6mm, 在钻孔时如遇钢筋时, 应换一个位置钻孔, 但钢筋总数不应减小, 如位移较大偏移受力方向时还要求设计人员来现场核验, 提出增加钢筋的方案。2.2清孔:可用小钢丝刷清除较大颗粒的杂物, 可用牛皮吹或用气泵、棉丝等工具清除孔内的粉末、泥灰、水份、清完之后在没有植筋之前用东西把孔盖上, 防止杂物落入孔内, 粉末清完之后, 用丙酮擦洗孔壁至清洁, 擦洗完孔后对每一个孔进行检查, 如发现有裂纹和松动的石块就清除。2.3配胶:按施工准备试配胶的比例进行配胶, 每次配的量不得大于2kg, 在胶液中应掺入一定量的水泥, 提高胶的强度和耐久性, 配完的胶应立即使用。2.4钢筋的处理:用钢丝刷或砂纸除去钢筋的锈痕杂物, 用丙酮擦试干净, 如有油污用专用的溶剂清除。2.5填胶:可利用各种方法和工具将调好的胶粘剂填入孔中, 填充量为孔深的1/2至2/3。2.6植筋:将处理好的钢筋插入孔中转动, 提动数次。固定24小时不得扰动, 直接观查胶固化的情况, 当用金属物划胶的表面时, 只有一道白印时, 即可进行下道工序的施工。
3 施工质量。
施工质量的检验应按《混凝土结构加固技术规范》中要求进行检验。每一规格钢筋检测一组进行抗拉试验。
摘要：针对植筋方法在钢筋砼结构上的施工技术进行了阐述。
钢筋混凝土植筋 篇6
1 试验概况
1.1 试件设计
考虑到基体混凝土强度对无机料植筋拉拔力的影响,本试验共做强度等级为C20,C30,C40的混凝土试件3组。试件采用边长为150 mm的立方体试件及正常配筋的钢筋混凝土梁。试验采用HRB335钢筋,钢筋直径分别为12,14,16,钢筋的植入深度分别为3d,5d,7d。
1.2 加载、测试系统
本试验采用的拉拔试验装置如图1所示。
试验直接测得的数据是钢筋拉力及钢筋与混凝土之间的相对滑移,平均粘结强度
其中,
加载时,试件的加载端混凝土会受到局部挤压,与结构中钢筋端部附近的应力状态差别较大,影响试验结果的真实性。因此,试件加载端的局部钢筋应该与周围混凝土脱空。本试验在植筋时,利用细钢丝掏空了加载端10 mm范围内的胶体。加载制度:采用分级加载。在加载初期,每级加载值为预计破坏荷载的10%～20%;在加载到预计荷载的80%后,每级加载值减小为预计破坏荷载的5%～10%;试件破坏后,每级加载值为破坏荷载的10%～20%,当加载值减小到破坏荷载的1/4～1/3时,终止加载。
2 试验结果及分析
2.1 植筋的基体为立方体试块且植入深度为3d时的试验分析
开始加荷时,在加荷端即可测得钢筋与混凝土的相对滑移,在0.5倍～0.6倍的极限荷载以前,滑动量与粘结应力近乎直线关系,如图2所示。当荷载达到0.5倍～0.6倍的极限荷载以后,滑移量明显呈曲线增长。荷载达到0.8倍～0.9倍的极限荷载以后,滑移量迅速增大,当滑移量达到1.0 mm～2.0 mm时,粘结应力达到极限值τu。此后,粘结应力随滑移的增大而较快的减小,形成τ—s曲线的下降段。最终,钢筋从混凝土中被徐徐拔出,表面上带有少量胶体或磨碎的胶体粉渣。
2.2 植筋的基体为立方体试块且植入深度为5d和7d时的试验分析
加载初期,τ—s曲线与植入深度为3d时相同,也是先呈线性关系,然后为较明显的非线性关系,如图3所示。但是,当加载至极限荷载时并未出现滑移量随荷载迅速增大的现象,荷载却出现了急剧减小,同时,混凝土试块发生竖向劈裂,一般为2块～3块。
2.3 植筋的基体为有横向配筋梁时的试验分析
加载初期,τ—s曲线与以上两种情况相同,也是先呈线性关系,然后为较明显的非线性关系。所不同的是,当达到极限荷载后,曲线的下降段下降比较平缓。这是因为当试件混凝土内出现裂缝后,试件的横向配筋约束了裂缝的开展,提高了摩阻力。
3 影响粘结锚固性能的因素
1)混凝土强度。
通过对短埋长试件试验结果的分析,植筋的极限粘结应力随基体混凝土强度的增大而增大。
2)保护层厚度。
当钢筋植在边长为150 mm的立方体试块上且植入深度为5d和7d时,拉拔破坏现象为立方体试块出现竖向劈裂,此时的相对保护层厚度c/d=4.2～5.8,这一结果与文献[2][3]中提到的传统钢筋混凝土的结果非常吻合。增加保护层混凝土厚度,可以提高外围混凝土的劈裂抗力,因而使开裂粘结应力和极限粘结强度均有相应地提高。与传统钢筋混凝土相同,植筋试件的保护层厚度c/d>5～6后,试件不再是劈裂破坏,而是钢筋的拔出破坏,植筋的极限粘结强度不再随保护层厚度的增大而增大。
3)横向配筋。
有横向配筋的极限粘结强度比无横向配筋的极限粘结强度有一定程度的提高。达到极限粘结强度后,有横向配筋试件表现了较好的粘结延性,在粘结应力降低不多的情况下,容许有较大的相对滑动出现,τ—s曲线下降平缓。
4)钢筋直径。
钢筋直径对植筋粘结强度的影响较小,但是对滑移值有影响,即钢筋直径较大时,达到极限粘结强度时的滑移量也较大。由文献[4]可知,钢筋直径的影响主要表现在破坏形态上,即植入深度较小(10d)时,直径较小(如直径为12 mm)的钢筋都进入了其屈服强度,而且大部分达到了极限强度,甚至被拉断;直径较大(如直径为20 mm,22 mm)的钢筋被拔出或混凝土出现锥形体破坏,没有明显的预兆,呈脆性破坏。
5)加载方式。
由前面的试验结果和动力特性分析可知,加载方式对植筋的极限拉拔力具有较大影响,重复荷载下,植筋的极限拉拔力约为直接拔出钢筋的80%,而且在这种情况下,极限粘结强度对应的滑移量减小。
6)其他影响因素。
横向压应力:可使胶与混凝土界面和胶与钢筋界面的摩阻力增大,有利于粘结锚固;钢筋的植入深度:植入深度越大,则受力后的粘结应力分布越不均匀,试件破坏时的平均粘结强度与实际最大粘结应力的比值越小,故试验粘结强度随植入深度的增加而降低;影响因素还有试验钢筋反向压力作用、基体混凝土质量。
4 结语
鉴于植筋在拉拔力作用下会发生滑移,结合本文的试验结果,植筋检验宜采用双控。
1)用专用拉拔设备检验植筋抗拔力是否达到设计要求,如设计人员无明确要求,则检验荷载为钢筋的设计值,以加荷至控制荷载时所植钢筋不被拔出为合格。2)检验植筋拉拔力时同时测量其加载端的滑移量,测量时应在钢筋两边对称布置两块百分表,以消除因钢筋倾斜而造成的量测误差。以达到钢筋设计强度值的80%时,滑移量小于0.3 mm为合格。
摘要：对无机料植筋试件进行了拉拔试验,结合试验结果分析了不同试验条件下出现的不同破坏形态,确定了植筋的破坏形态及粘结锚固性能的影响因素,进而提出了无机料植筋的检验验收建议。
关键词：混凝土,植筋,锚固性能
参考文献
[1]孙金墀.混凝土结构植筋锚固刍议[J].建筑结构,2002,32(1):26-30.
[2]王传志,滕智明.钢筋混凝土结构理论[M].北京:中国建筑工业出版社,1985.
[3]过镇海.钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社,1999.
[4]高天宝,史文利,杨树标,等.混凝土无机料植筋拉拔试验研究[J].河北建筑科技学院学报(自然科学版),2005(1):36-38.
钢筋混凝土植筋 篇7
关键词：植筋,加固,胶粘剂,固化,施工技术
一、确定植筋方案
根据需要加固的混凝土结构构筑物现场实际和设计图纸要求, 制定出安全、经济、便于施工的施工方案。
1、钢筋要求
植筋所需要的钢筋要有质量证明书, 并经过现场取样复试合格。施工采用电锤钻孔, 钻孔的直径D要与所植钢筋直径d相匹配。
2、混凝土要求
钢筋与混凝土的生根锚固, 采用植筋锚固时, 其锚固部位的混凝土原构件不得有局部缺陷, 如有局部缺陷, 应先进行加固处理后进行植筋施工。
植筋当采用HPB235级钢筋时, 其钢筋直径不得大于12mm, 原构件混凝土强度等级不得低于C20;当采用HRB335级钢筋时, 原构件混凝土强度等级不得低于C15;当采用HRB400级钢筋时, 原构件混凝土强度等级不得低于C20。
3、胶粘剂要求
植筋用的胶粘剂分两类:
(1) 以水泥为主成分, 与微膨胀剂等组成的普通胶粘剂。
(2) 以聚氨酯甲基丙烯酸酯、乙烯基酯甲基丙烯酸酯或改性环氧树脂等为主, 与水泥、石英砂等组成的高性能胶粘剂。
当被植筋的混凝土结构可提供足够的锚固长度, 且仅受静力作用时, 以上两类胶粘剂均可使用;当被植筋的混凝土结构受到动荷载作用或在构造上难以提供足够的锚固长度时, 采用高性能胶粘剂。
二、植筋具体施工技术
植筋施工程序为:定位→钻孔→清孔→钢筋除锈→胶粘剂配制→植筋→固化、保护→检验。
1、定位
按设计图纸要求标示植筋钻孔位置、型号、根数及锚入混凝土内深度等。
2、钻孔
钻孔宜用电锤, 在遇到不可切断钢筋时应调整孔位避开, 孔洞间距和孔洞深度应满足设计要求, 一般垂直混凝土构件表面, 倾斜度不大于8°。
钻孔直径D=d+4mm至10mm (小直径钢筋取低值, 大直径钢筋取高值) 。
3、清孔
钻孔完毕, 此过程需要“三吹两刷”:吹孔三次, 清刷两次。检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘吹出, 然后用毛刷或棉布将孔壁刷净, 再次用压缩空气吹孔, 应反复进行3-5次, 直至孔内无灰尘, 用毛刷或棉布将孔壁刷净, 将孔口临时封闭。若有废孔, 清净后用植筋胶填实。切忌不能用水冲洗, 以免残留在孔中的水分消弱胶粘剂的作用。
钻孔孔壁要保持干燥、清洁。
4、钢筋除锈
钢筋锚固长度范围内的铁锈应清除干净, 并用角磨机打磨出金属光泽。
5、胶粘剂配制
胶粘剂的配制采用机械搅拌 (搅拌器可由电锤和搅拌齿组成, 搅拌齿采用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成) 或用细钢筋进行人工搅拌。
取洁净容器 (塑料或金属盆, 不得有油污、水、杂质) 和称重衡器按配合比混合, 并用搅拌器搅拌约5~10min左右至两组成成份混合均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌, 避免混入空气形成气泡。胶粘剂的配制应现配现用, 每次配胶量不宜大于3kg。
6、植筋
(1) 盲孔植筋:将锚固用胶注入孔洞内2/3即可;将处理好的钢筋, 除锈清理端朝向孔洞, 一边向同一方向旋转, 一边缓慢将钢筋插入洞内, 直至到达孔洞底部为止。若无胶粘剂从洞内溢出, 说明注胶量不够, 须将钢筋拔出, 重新注胶, 再次插入钢筋, 直至能使胶溢出洞口。
(2) 通孔植筋:先将处理好的钢筋插入孔内, 孔两端用环氧砂浆封堵, 封堵时须在一端留出注胶孔, 另一端留出出气孔;待环氧砂浆凝固后方可进行注胶。将配制好的胶粘剂装入灌注器内, 安装打胶嘴;将胶粘剂通过注胶孔注入孔洞内, 直至另一端出气孔溢出胶为止;而后, 用环氧砂浆将注胶孔及出气孔封堵死。
(3) 垂直通孔植筋, 同通孔植筋步骤, 注胶时应从孔底部的注胶孔向上注胶, 以孔上部出气孔出胶为宜。
(4) 对已埋植好的钢筋要做好成品保护工作。
7、固化、保护
植筋胶在常温、低温下均可良好固化, 若固化温度25℃左右, 3天即可锚固力大于钢筋屈服值, 若固化温度5℃左右, 4天锚固力可大于钢筋屈服值, 且锚固力随时间延长继续增长。
植筋后在冬季24小时内不得扰动钢筋, 若有扰动宜重新植筋。
8、检验
现场检验采用千斤顶、锚具、反力架系统作拉拔试验。
三、注意事项
1、孔内灰尘是否清净、钢筋是否除锈、胶粘剂配比是否准确、是否搅拌均匀、孔内胶粘剂是否密实决定了锚固效果的好坏, 搅拌时间应予以保证。
2、植筋胶粘剂对皮肤有刺激性, 胶粘剂固化后不易清除, 人体直接接触后应用清水冲洗干净;如不慎溅到眼睛里, 用大量清水冲洗后立刻就医。施工人员应注意适当的劳动保护, 如配备安全帽、工作服、手套等。
结语
钢筋混凝土植筋 篇8
关键词：植筋技术,污水处理,水池,预埋件
1 概述
武汉沌口污水处理厂近期规模6万m3/d,远期规模12万m3/d。主要工艺采用占地省、无污泥回流的交互组合式一体化活性污泥生物降解技术——UNITANK工艺,出水达到国家一级B排放标准。由于工期紧张,在UNITANK池的曝气系统安装方面采用植筋技术替代了预埋件的安装,大大缩短了工程工期,并且在耐久性、安装精度、安装方便性等方面远远超过了预埋件安装方式。
2 方案论证
该工程设计污水处理量为6万t/d,主要工艺构筑物为UNITANK池2座,UNITANK池单池平面尺寸59 m×48 m,净高7.0 m,池壁埋深4.0 m;采用钢筋混凝土现浇结构,底板厚800 mm,池壁底部厚700 mm、顶部厚300 mm,底板埋深4.8 m,为节省占地面积2个UNITANK池合建共用一个壁板;水池混凝土强度等级为C25,抗渗等级为S6,构筑物内混凝土填料为C15,垫层为C10。曝气系统进气主管DN300,微曝头总计16 000个。原曝气系统拟采用预埋件安装方式,着重于内池壁须进行防腐,但池体(含预埋件)施工周期长,并面临曝气系统的安装破坏池壁内防腐的不良后果,设计单位根据现场实际情况修改原设计方案为植筋法替代原预埋件安装。实践证明,修改后方案节省投资,曝气系统施工完毕后整体结构可靠,池壁内防腐不受影响。
3 施工特点
1)混凝土后植筋(栓)技术与混凝土结构相比较而言是一种工艺简单、高效的锚固技术。其工艺主要是在已有混凝土结构上钻孔(孔径和孔深由计算获得),在清孔后使用植筋胶,并利用植筋胶的粘结和锁键原理使设计新增的钢筋(栓)与原混凝土结构或构件粘结牢固,将作用在植筋(栓)上的拉(压)力通过植筋胶传递至混凝土中,从而使后植钢筋与结构混凝土(或构件)形成整体受力体的工艺。
2)植筋用钢筋(栓)一般选用Ⅰ,Ⅱ级带肋钢筋,由于UNITANK池的污水具有腐蚀性,所以本工程中选用不锈钢螺栓。植筋胶的粘结强度及固化后的自身强度必须满足现行国家相关标准要求。根据规范要求,植筋处混凝土强度应不低于C15,本工程用于植筋的底板混凝土强度为C25,足以满足植筋需求。
3)由于混凝土后植筋(栓)的破坏主要在于植筋的锚固深度不够而造成,根据JGJ 145-2004混凝土结构后锚固技术规程、UNITANK池的底板厚度和曝气系统的受力方式(主要为受压),本工程的植筋锚固深度采用15d。
4)工艺流程:锚固不锈钢螺栓设计→根据设计图纸进行定位(定位应偏离结构钢筋)→钻孔(钻孔与底板表面垂直,可根据结构钢筋对孔位进行适当调整,孔径应比植筋(栓)直径大5 mm)→清孔(如为水钻孔则须对孔壁进行打毛及干燥处理)→植筋胶混合均匀后注孔→不锈钢螺栓在除锈除油后标记埋深,然后植入螺栓→10 d以上的固化时间,防止流胶→检验植筋胶固化效果,合格后,进行曝气系统安装。
5)清孔:先使用吹风机或气泵将孔内灰尘吹出,后用钢丝刷刷孔壁,再使用吹风机或气泵吹净灰尘,最后再用毛刷反复刷孔壁,并吹净灰尘。
4 优缺点比较
混凝土植筋技术在污水厂水池预埋件的替代方面有很多优点,概括起来大致有以下几点:
1)后植筋设计的灵活性:根据曝气管路的情况可以在钢筋混凝土的任何位置,根据结构受力特征而设计植筋的数量及规格。
2)可靠性优于预埋件:一般钢筋混凝土结构在需要与其他结构连接处均预留预埋件,但由于土建施工的误差较大(相较于设备安装而言),预埋件位置难以准确定位,因此预埋件的尺寸不可避免的将变大,而一旦调整功能后预埋件的位置也无法改变,而其与原混凝土结构后锚固所形成的结构强度与预埋件基本相同。
3)耐腐蚀性:由于污水处理厂处理污水一般带有腐蚀性,如预埋不锈钢预埋件,则不锈钢预埋件由于锚固需要不可避免的将与结构钢筋产生联接,由此可造成电位差,因此造成结构钢筋产生腐蚀而导致结构强度下降。而植筋技术中钻孔定位植筋胶的隔离最大限度的降低了后植筋与结构钢筋间的接触,可有效阻止电位腐蚀的情况发生。
4)承载力方面:经过试验,当植筋锚固长度达到15d时,在破坏形态、极限承载力、延性和耗能能力上与预埋件形式十分近似。
5)工艺简单:相比预留孔方式工期大大缩短,基本在10 d或更短时间内就可投入使用。本工程根据植筋胶的情况确定为10 d后即可安装固定支架。
6)施工方便:植筋在池内壁防腐前后都可施工,在池内壁防腐完成后施工对防腐的破坏非常小。而预埋件方式必须在池内壁防腐前完成支架焊接工作。
7)施工误差非常小,基本没有预埋件施工中发生滑移的情况出现。
8)造价低:相对于预埋不锈钢板,植筋(栓)的材料(螺栓和植筋胶)和施工成本基本持平或要低得多,这得益于植筋技术在引进国内后国内产品与进口产品间差距的缩小。而且由于植锚工艺简便,每个植筋专业施工人员每个工日至少可植50根,使植筋施工时间基本控制在3 d～5 d就完成,综合比较情况下,植筋比其他施工方法都要经济。
混凝土植筋技术在污水厂水池的运用也有一定的缺陷,主要反映在:
1)植筋技术要求高,尤其是清孔、注射胶水需要专业施工队伍施工。专用胶水价格较高,使用钻孔机械,成本较高,质量较难控制。
2)由于植筋是后锚固方式,在对原结构混凝土开孔时不可避免的会发生遇到结构钢筋的情况,会导致结构强度降低,施工人员应做好外露结构钢筋的保护工作并尽可能的避开结构钢筋。
3)植筋胶需要固化,在固化的过程中,植筋一定时间范围内(夏季12 h,冬季24 h内)不得扰动钢筋,若有较大扰动则须重新植筋。
5发展前景
随着植筋技术引入国内和科学技术的不断进步,各种植筋胶新产品不断问世,植筋技术得到了前所未有的发展。而国产产品与进口产品激烈竞争的局面,使得各种建筑结构胶在不断提高自身性能的同时,价格也在不断地下降,从而在经济和技术上可靠的保证了植筋(栓)技术的推广应用。并且植筋技术所用设备比较简单(主要是钻机、清孔除锈工具),操作便捷,锚固和连接效果可靠,特别适用于市政污水处理厂水工构筑物中的预埋件的替换。而随着植筋技术推广应用和国产化率逐步提高将导致植筋成本的不断降低,此项技术在污水处理工程中的运用将越来越多,范围越来越广,有全面取代水工构筑物各种预埋件的趋势。
参考文献
[1]JGJ145-2004,混凝土结构后锚固技术规程[S].
[2]GB50367-2006,混凝土结构加固设计规范[S].
钢筋混凝土植筋 篇9
一、试验概况
试件采用正常配筋的钢筋混凝土梁。植筋采用HRB335级钢筋, 钢筋直径分别为12、14、16, 钢筋的植入深度分别为3 d、5 d、7 d。本试验采用的拉拔试验装置, 试验直接测得的数据是钢筋拉力及钢筋与混凝土之间的相对滑移, 平均黏结强度采用专有公式进行计算可得。
加载制度:采用分级加载。在加载初期, 每级加载值为预计破坏荷载的10%~20%;在加载到预计荷载的80%后 (而反复荷载加载, 此时缓慢卸掉拉拔力至初始状态, 然后再次加载, 如此反复多次后, 将钢筋进行极限拉拔至破坏;达到极限荷载后, 每级加载值为破坏荷载的10%~20%。当加载值减小到破坏荷载的1/4~1/3时, 终止加载) , 每级加载值减小为预计破坏荷载的5%~10%;达到极限荷载后, 每级加载值为破坏荷载的10%~20%。当加载值减小到破坏荷载的1/4~1/3时, 终止加载。
二、试验结果及分析
1. 植筋被直接拔除时的试验结果及分析。
植筋拔出试验中量测的黏结应力—滑移曲线。开始加荷时, 在加荷端可测得钢筋与混凝土的相对滑移, 在0.5~0.6倍的极限荷载以前, 滑动量与黏结应力近乎直线关系。当荷载达到0.5~0.6倍的极限荷载以后, 滑移量明显呈曲线增长。荷载达到0.8~0.9倍的极限荷载以后, 滑移量迅速增大, 当滑移量达到1.0 mm~3.0 mm时, 黏结应力达到极限值。此后黏结应力随滑移的增大而减小。最终, 钢筋从混凝土中被徐徐拔出, 表面上带有少量胶体或磨碎的胶体粉渣。
2. 重复荷载作用下拉拔试验结果及分析。
植筋拔出试验中量测的黏结应力—滑移曲线。植筋在重复荷载下加载初期, 曲线与直接拔出的情况相同, 也是先呈线性关系。所不同的是, 重复施加荷载后, 钢筋的滑移量不能恢复到初始状态, 这是因为试件产生非弹性变形所致, 当完成第一次循环后, 其他循环基本上能够恢复到第一次循环的终止滑移量。随着荷载的继续增大, 曲线呈较明显的非线性关系。当达到极限荷载后, 曲线的下降段下降比较平缓。最终, 钢筋从混凝土中被徐徐拔出, 表面上带有少量胶体或磨碎的胶体粉渣。试验还发现, 当循环荷载非常接近极限荷载时, 每一次循环的终止滑移量都会增加。无机料植筋试件经过重复荷载的拉拔后, 极限拉拔力减小, 植入深度较浅的试件相对于植入深度较深的试件减小的比率大。从总体上看, 重复荷载下的极限拉拔力约为直接拔出钢筋的80%。
三、影响黏结锚固性能的因素
1. 保护层厚度。
当钢筋植在边长为150 mm的立方体试块上且植入深度为5 d和7 d时, 拉拔破坏现象为立方体试块出现竖向劈裂, 此时的相对保护层厚度为4.2~5.8, 这一结果与王传志、滕智明 (《钢筋混凝土结构理论》, 1985) 和过镇海 (《钢筋混凝土原理》, 1999) 提到的传统钢筋混凝土的结果非常吻合。增加混凝土保护层厚度, 可以提高外围混凝土的劈裂抗力, 因而使开裂黏结应力和极限黏结强度均有相应提高。与传统钢筋混凝土相同, 植筋试件的保护层厚度5~6后, 试件不再是劈裂破坏, 而是钢筋的拔出破坏, 植筋的极限黏结强度不再随保护层厚度的增大而增大。
2. 横向配筋。
有横向配筋的极限黏结强度比无横向配筋的极限黏结强度有一定程度的提高。达到极限黏结强度后, 有横向配筋试件表现了较好的黏结延性, 在黏结应力降低不多的情况下, 有较大的相对滑动出现, 曲线下降平缓。
3. 钢筋直径。
钢筋直径对植筋黏结强度的影响较小, 但是对滑移值有影响, 即钢筋直径较大时, 达到极限黏结强度时的滑移量也较大。钢筋直径的影响主要表现在破坏形态上, 即植入深度较小 (10 d) 时, 直径较小的钢筋都进入了其屈服强度, 而且大部分达到了极限强度, 甚至被拉断;直径较大的钢筋被拔出或混凝土出现锥形体破坏, 没有明显的预兆, 呈脆性破坏。
4. 加载方式。
由试验结果及分析可知, 加载方式对植筋的极限拉拔力具有较大影响, 重复荷载下, 植筋的极限拉拔力约为直接拔出钢筋的80%, 而且在这种情况下, 极限黏结强度对应的滑移量减小。