[浅析植筋技术在某框架结构工程中的运用] 框架结构植筋长度

  [摘要]在钢筋混凝土框架结构中填充墙与混凝土结构的连结常采用后植筋技术进行施工,包括填充墙中的拉结筋、构造柱等。本文主要对植筋技术的工作原理、施工工艺、植筋质量的影响因素进行整理分析,以共同交流。
  [关键词]填充墙植筋影响因素
  [Abstract]: this paper analyzed the anchorage technology works, construction technology, anchorage Factors Affecting the Quality and analyzed, for common exchange.
  [Keywords]: fill the walls; anchorage; influencing factors
  
  
  引言
  随着新技术新材料的不断产生,植筋技术在工程施工当中逐步推广,运用越来越普遍。由于植筋技术免去了预埋插筋的种种麻烦,操作过程中不仅具有施工简便灵活、操作面小、工作效率高,而且适应性强、锚固后结构的整体性能良好、造价低廉等优点,所以在工程施工中被广泛采用。植筋技术主要运用在老房子加固、局部补强、两种结构的连接等。本文主要探讨某钢筋混凝土框架结构中填充墙与原混凝土结构的连结。该工程为五层框架结构,局部为三层,填充墙为加气混凝土砌块墙,墙体拉结筋和构造柱采用后这后植筋技术进行施工。
  一、工作机理分析
  植筋技术是一种后锚固技术,也是一种新型的钢筋混凝土结构加固技术,是在原有结构、构件上采用机械钻出施工需要的孔径和孔深的空洞,然后填满专用的植筋胶,利用粘接材料自身的锚固力,使钢筋与基材有效地锚固在一起,其产生的粘接强度与机械咬合力来承受受拉荷载,当植筋达到一定的锚固深度后,植入的钢筋就具有很强的抗拉拔力,从而保证了锚固强度。
  植筋新技术也称为钢筋锚固技术,是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋与混泥土结构产生较大的握固力,从而达到预埋效果,免除了前期进行钢筋预埋留设的麻烦,保证了预留钢筋位置的准确性。锚固后所承担的荷载完全能够达到钢筋或螺栓的极限荷载。《混凝土结构加固设计规范》中规定植筋技术适用于混凝土强度等级不低于C20。由于是通过化学粘合固定,不但对基材不会产生膨胀破坏,而且更适合边距、间距较小的工程部位。施工简便迅速、灵活安全并符合环保要求,造价低廉,施工周期短,效率高,因此被广泛采用于工程施工中。
  在钢筋混凝土框架结构填充墙砌筑过程中,为了满足规范设计要求,在填充墙中要按照规范要求设置拉结筋和构造柱与原有框架结构连结,在实际施工过程中,如若采用预埋钢筋的方法,往往很难施工,而且预留位置难以保证其准确性,因此通常采用在原有结构上钻眼后植筋的方法设置墙体拉结筋和构造柱钢筋。
  二、 施工工艺
  1.工艺流程
  放线 钻孔 清孔 注胶植筋固化养护
  (1)放线:由测量人员和专业工长根据图纸设计要求的钢筋间距、位置放线,但由于为了避开原钢筋混凝土结构层内钢筋,允许微量移位,由现场人员视具体情况商定。
  (2)钻孔:由专业人员接通电源,检查、调试机具;选用与埋筋相匹配的钻头进行钻孔,其孔径应大于埋筋直径的2~6mm,孔深应为埋筋直径的15d。
  (3)清孔:钻孔完成后,将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净,用毛刷、电吹风机配用塑料管吹净孔内粉尘。
  (4)注胶:根据所需用量现场提取A、B料,,按照一定比例充分搅拌(胶:固化剂=100:1至100:2),混合调配均匀后注入孔内,孔内盛满即可。
  (5)植筋:要按要求清除钢筋表面锈迹,清除长度范围大于要求锚固深度50mm。 将除锈后的的钢筋迅速植入孔内慢慢单向旋入(不可中途逆反转)直至埋件伸入孔洞底壁即可。
  (6)固结养护:固结期切勿振动埋筋,待完全固结后方可进行下道工序施工。
   2.一般要求
  (1)基材混凝土强度等级不应低于C20。基材混凝土强度指标及弹性模量取值应根据现场实测结果按现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010)的确定。
  (2)化学植筋所用锚固胶的锚固性能应通过专门的试验确定。对获准使用的锚固胶,除说明书规定可以掺入定量的掺和剂(填料)外,现场施工中不宜随意增添掺料。
  (3)钻孔深度一定要达到埋筋直径的15倍。
  (4)植筋孔洞一定要清理干净。清孔是锚筋中最重要的一个环节,它直接影响到锚固质量,锚孔必须清理干净,清刷完毕后,用棉丝沾丙酮,清刷孔洞内壁,使孔洞内最终达到清洁干燥;如遇较潮湿的情况,还须用加热棒,进行干燥处理。清孔完成后用干净棉丝将清洁过的孔洞严密封堵,以防有灰尘和异物落入。
  (5)植筋胶必须充满埋孔。
  (6)成品保护:在固化完成之前按照厂家提供的养生条件固化养护,并将埋植好的钢筋进行必要的违挡、固定;并做好标示,以防锚固用胶在固化时间内,钢筋被碰撞摆动,影响埋植效果。
  3.检验和验收
  a)施工质量检验及验收标准:
   ○1钢筋的规格、形状、尺寸、数量、锚固长度、接头设置,必须符合设计要求和施工规范的规定;
  ○2钻孔位置、深度要满足设计要求,孔深度允许偏差+20mm,-0mm,垂直度允许偏差5mm,位置中心线偏差5�;
  ○3孔洞内注入植筋胶,注满孔洞不小于2/3;
  ○4植筋质量符合以上要求外,还要符合设计要求抗拉强度;
  b)植筋胶应有出厂质量证明书和试验报告,植筋胶的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定;
  c)钢筋带有颗粒状或片状老锈,经除锈后仍留有麻点的钢筋,严禁使用。钢筋表面应保持清洁;
  d)植入的拉结筋弯钩的朝向应正确,圈梁、构造柱钢筋植入孔洞后应保证有足够的搭接长度。
  e)要按照《混凝凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004)进行拉拔试验,试验结果要满足受拉承载力设计值。
  
  图1:墙体拉结筋植筋
  
  图2:构造柱钢筋植筋图3:化学植筋示意图
  三、 植筋质量的影响因素。
  影响植筋质量的因素主要包括:钢筋原材质量、混凝土基材强度、植筋胶的质量、埋孔深度、埋孔是否清理干净、施工温度等。
  1. 钢筋原材料的质量。钢筋原材的质量从根本上决定了植筋是否满足拉拔强度要求,如果钢筋原材不符合国家规范标准,植筋质量很难保证,因此必须保证钢筋的强度符合现行国家标准《普通碳素结构钢技术条件》的规定,而且必须对钢筋进行复试,对不符合标准的钢筋严禁使用。
  2. 混凝土基材强度。《混凝土结构加固设计规范》中规定植筋技术适用于混凝土强度等级不低于C20。如果基材混凝土基材强度过低,不宜采取植筋的方法进行施工。
  3. 植筋胶的质量。植筋胶存放时间过长或者调和比例不均匀都会对植筋的粘接强度产生不利影响。因此进场的植筋胶原料必须有出厂合格证,而且不能长期积压,避免植筋胶过期仍然使用的现象;在调配植筋胶的过程中要严格按照比例进行均匀调制,同时植筋胶必须充满植筋孔。
  4 .埋孔的深度。一般埋孔深度为钢筋直径的15倍。切不可埋孔过浅或者过深,埋孔过浅,拉拔强度不能满足规范设计要求;埋孔过深造成材料的浪费。在钻孔时要严格按照要求进行施工,埋孔一般要比钢筋直径大2~6mm,埋孔过大也会影响植筋质量。
  5. 埋孔是否清理干净。孔内清理不干净或孔内潮湿均会导致植筋胶与混凝土不能够很好的粘结,对粘结质量产生不利影响,使其无法达到设计的粘结强度,影响锚固质量。清孔时应先用气筒吹尽孔内浮灰,再用毛刷刷尽孔壁上附着灰尘,反复多次,直到把埋孔清干净。禁止埋孔未清理干净就进行注胶。
  6. 施工温度。植筋时的施工温度直接影响粘结剂的固化时间。一般情况下,植筋所用粘结剂的固化时间随温度的升高而缩短;植筋的温度直接影响粘结剂的固化时间和力学性能的发挥,因此应根据植筋胶养护要求保证合适的环境温度、湿度,以最大的发挥植筋胶的效力。
   除了以上几个因素,还与操作人员的业务水平、责任心等因素有关。
  四、植筋技术的优点
  1.施工的灵活性:可以根据需要和受力特征在原钢筋混凝土的任何部位进行植筋。
  2.植筋的可靠性优于预埋钢筋:比如在框架结构中砌块墙与混凝土结构之间的拉结筋需要埋设在砌块墙砖缝中,如果提前在混凝土结构中预埋钢筋难以保证位置的准确,所以通常采取后植筋的方法。而且具有灵活性,其使用功能与预留插筋基本相同。
  3.承载力大,按设计计算和规范要求施工的植筋完全能满足受力要求。
  4.工艺简单,施工周期短,短时间内即可以使用,进行下一道工序。
  5.施工成本低:框架柱与砌块填充墙之间的拉结筋常采用这种方法进行后植筋,比别的方法造价较低,施工简便。
  五、结束语
   植筋技术经济合理,安全可靠,施工简便,广泛用于房屋建筑、路桥施工等工程当中,经实践检验取得了良好的经济效益和社会效益,得到了一致好评,备受诸多工程的青睐。 因其独特的优越性,一定会越来越受到人们的关注,随着其发展,应用范围也会越来越广,技术水平也会也会越来越成熟,以更好的服务于社会。
  
  
  
  参考文献:
  1.《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006), 中国建筑工业出版社,2006;
   2.《混凝凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004),中国建筑工业出版社,2004;
   3.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),中国建筑工业出版社,2010;
  4.《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),中国建筑工业出版社,2002。
  注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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