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    植筋加固【電話--申工】近年來,建筑行業(yè)伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而不斷發(fā)展起來,并在市場中占據(jù)著主導(dǎo)地位。由于人們生活水平的提高,人們對于建筑物的要求也越來越高,為了滿足人們的要求,建筑企業(yè)在增加建筑物高度的同時還研究了各種新的施工技術(shù),以此來提高工程的穩(wěn)定性,充分發(fā)揮建筑工程的使用質(zhì)量,植筋技術(shù)是近年來人們研發(fā)而成的一種新興技術(shù),即在需要植入鋼筋的部位鉆孔,并在其中倒入適量的粘合劑,此時鋼筋與混凝土就會形成一個整體,以此來提高建筑工程的穩(wěn)定性與質(zhì)量。
    一、植筋技術(shù)的適用范圍
    植筋技術(shù)是近年來發(fā)展較快的施工技術(shù),因其具有明顯的優(yōu)勢而在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用,例如對既有建筑物的改建或者擴(kuò)建,技術(shù)人員需要在其中錨固鋼筋以保證安全施工;在建筑工程施工中,為了保證其質(zhì)量與穩(wěn)定性,技術(shù)人員需要可以對梁、柱、墻錨固鋼筋;在鋼結(jié)構(gòu)中,植筋技術(shù)同樣能夠適用。植筋技術(shù)在上述建筑工程中的應(yīng)用,不僅可以保證建筑工程的穩(wěn)定性與質(zhì)量,還可以延長建筑工程的使用質(zhì)量,避免在使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量隱患。
    二、植物膠在植筋技術(shù)中的應(yīng)用
    在采用植筋技術(shù)進(jìn)行施工的過程中,植筋膠是主要的材料之一,它對于建筑工程可以起到加固作用。在現(xiàn)代化社會發(fā)展中,市場上的植物膠也分為很多種類,其中環(huán)氧樹脂、氨基甲酯、不飽和聚酯樹脂是為常見的植物膠。環(huán)氧樹脂雖然能夠起到較強(qiáng)的加固作用,但是該材料對人體具有一定的危害性,并不能夠達(dá)到現(xiàn)代社會要求的節(jié)能環(huán)保要求,因此在實際工程中,施工人員很少使用這種材料;氨基甲酯是一種環(huán)保的材料,對人體不會造成較大的傷害,它可以與其他材料混合使用,并且具有非常好的固定作用及抗老化功能。
    三、植筋技術(shù)的施工要點
    1、測量放樣工作
    在混凝土結(jié)構(gòu)中,技術(shù)人員應(yīng)采用相關(guān)設(shè)備來確定需要植筋的位置,然后對該部位進(jìn)行標(biāo)注,并且還應(yīng)該對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋分布情況進(jìn)行詳細(xì)分析,了解混凝土保護(hù)層的厚度,避免在施工過程中因鉆孔而被破壞。
    2、鉆孔施工
    施工人員在鉆孔的過程中,應(yīng)該采用電錘或者風(fēng)鉆進(jìn)行施工,如果技術(shù)人員無法確定植筋部位鋼筋的位置,那么首先應(yīng)該采用小鉆頭來對其進(jìn)行鉆孔,在必要的情況下,還可以采用探測儀進(jìn)行探測,當(dāng)了解鋼筋鉆孔的位置之后再進(jìn)行鉆孔,另外,在鉆孔的過程中,技術(shù)人員應(yīng)該按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行鉆孔,嚴(yán)禁破壞原有的鋼筋。
    3、清孔
    利用音質(zhì)的塑料毛刷將孔內(nèi)的粉塵直接清除干凈,然后在采用壓縮空氣將內(nèi)部無法刷出的粉塵吹出,如果內(nèi)部還存在粉塵,那么技術(shù)人員可多十幾次,等到孔內(nèi)及孔內(nèi)沒有粉塵之后在將其暫時封閉。
    4、注入植物膠
    當(dāng)所有準(zhǔn)備工序完成之后,技術(shù)人員需要采用注射器將孔內(nèi)注入適量的植物膠,在注入的過程中,技術(shù)人員必須要保證其連續(xù)性,這樣才能夠保證其中的空氣排出。另外,植物膠注入的深度應(yīng)該超過孔洞深度的60%。
    5、鋼筋的植入
    一般來說,技術(shù)人員需要采用螺紋鋼材植物孔洞內(nèi),在植入鋼筋的過程中,技術(shù)人員應(yīng)該保證鋼筋的表面沒有銹蝕、沒有油漬等,這樣才能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋形成一個整體,這樣才能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與穩(wěn)定性。在植入鋼筋的過程中,技術(shù)人員應(yīng)該注意到以下幾點:1)要求鋼筋的圓心與孔洞的圓心向垂直;2)在保證鋼筋垂直的基礎(chǔ)上使其旋轉(zhuǎn)植物鋼筋,直到捅入孔洞底部為止,并保證其飽和度;3)若是需要植入較大直徑的鋼筋,那么技術(shù)人員可以采用鐵錘錘擊至孔底,以此保證其穩(wěn)固性。
    6、植筋完畢后,應(yīng)保證植入的鋼筋在12h內(nèi)不被擾動(溫度低時適當(dāng)延長時間),以便使植筋膠在固化前不受影響,植筋完成48h后方可進(jìn)行鋼筋搭接及綁扎。
    四、植筋技術(shù)的主要技術(shù)指標(biāo)
    1鋼筋的直徑植筋的抗拉粘結(jié)力與粘結(jié)面積成正比,而粘結(jié)面積與截面周長成正比,其比值為4/d稱,為相對粘結(jié)面積。因而直徑越大的鋼筋其相對粘結(jié)面積越小,不利于充分發(fā)揮鋼筋的極限強(qiáng)度,故所植鋼筋的直徑不宜過大。
    2植筋的錨固深度、植筋的抗拉粘結(jié)力與鋼筋的錨固深度成正比。為保證鋼筋強(qiáng)度的充分發(fā)揮,植筋的錨固深度不能小于規(guī)定值,其值隨粘結(jié)劑種類,鋼筋直徑而異,且鉆孔直徑也隨之變化。
    3溫度、濕度對粘結(jié)劑的影響。一般情況下,植筋所用粘結(jié)劑的固化時間隨溫度的升高而縮短。植筋的環(huán)境濕度直接影響粘結(jié)劑的固化時間和力學(xué)性能的發(fā)揮,應(yīng)確保環(huán)境溫度適宜。
    五、植筋技術(shù)的施工措施及質(zhì)量控制
    1植筋結(jié)構(gòu)膠
    植筋結(jié)構(gòu)膠是植筋技術(shù)施工的主要施工材料,因此對其質(zhì)量的保障也十分的重要,我們在選擇直接結(jié)構(gòu)膠的時候,植筋結(jié)構(gòu)膠必須要有合格證以及出場日期,而且必須在保質(zhì)期內(nèi)使用。
    2植筋用鋼筋
    在對植筋用鋼筋進(jìn)行選擇的時候,我們也要對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的審查。而且在施工前,要保持植筋用鋼筋的清潔度,其表面不能存在著銹跡、油污等,否則將會嚴(yán)重的影響工程的施工質(zhì)量。在工程施工中,我們還要對其鋼筋表面進(jìn)行機(jī)械壓紋,從而增強(qiáng)鋼筋表面的接觸效果,以便于工程施工管理。
    3對植筋工具的要求
    鉆孔用工具為沖擊鉆。清孔用工具為硬質(zhì)塑料毛刷、高壓氣泵。注膠工具為:注膠。干燥工具:吹風(fēng)機(jī)。抗拔試驗檢測工具;檢驗可用千斤頂、千分表、錨具、反力架組成的系統(tǒng)作拉拔試驗。
    4對鉆孔的要求
    鉆孔時沖擊鉆應(yīng)與混凝土表面垂直,鉆孔直徑尺寸誤差應(yīng)在之間+2mm~+6mm之間,鉆孔必須進(jìn)行清理,保證孔內(nèi)無塵、干燥、且孔深孔徑經(jīng)驗收滿足設(shè)計要求后才能進(jìn)行下一道工序施工,在潮濕環(huán)境或在地下水位以下施工時,應(yīng)確保植筋注膠時鉆孔的干燥。
    六、結(jié)束語
    目前,在植筋施工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我國工程施工當(dāng)中,并且取得了良好的效果。但是,由于這些施工技術(shù),在我國地步的比較晚,而且在我國并沒有提出相關(guān)的規(guī)范要求。只是通過一些施工章程作為施工參考的依據(jù),大部分的施工規(guī)范還是由施工單位進(jìn)行系統(tǒng)化的規(guī)定。
    植筋技術(shù)的缺陷及建議
    眾所周知,植筋為后錨固方式,與先錨固鋼筋相比,后錨固鋼筋的方式具有以下幾種不利因素:①植筋時的鉆孔對周圍混凝土造成一定的損害;②注膠不飽滿往往會降低實際的錨固深度;③結(jié)構(gòu)膠本身存在質(zhì)量及穩(wěn)定性的問題;④清孔不徹底會使結(jié)構(gòu)膠與混凝土之間的粘結(jié)力顯著下降;⑤濕度、溫度、振動等外界條件影響結(jié)構(gòu)膠的耐久性。
    針對植筋技術(shù)存在的缺陷提出以下幾點建議:首先,應(yīng)選擇專業(yè)的施工公司進(jìn)行施工;其次,在滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范所要求的鋼筋錨固深度求及結(jié)構(gòu)膠的性能指標(biāo)的前提下盡可能加大植筋的錨固深度;再次,針對特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固時,應(yīng)采取相應(yīng)的配合措施,以提高安全儲備;后,應(yīng)抽取一定比例植筋構(gòu)件進(jìn)行檢測試驗,以確保植筋的質(zhì)量。
    試件設(shè)計
    FRP筋材加固混凝土構(gòu)件,由于FRP筋材具有很高的抗拉強(qiáng)度,所以決定加固性能的因素是界面強(qiáng)度,而影響界面強(qiáng)度的因素有錨固長度、開槽距離試件邊緣的距離、開槽寬度、槽間凈距、FRP直徑、嵌帖數(shù)量和混凝土強(qiáng)度。因此,為了研究影響FRP筋材嵌入式加固抗彎性能的影響因素,我們設(shè)計了如下試件,見表1、圖1,并按照圖1所示荷載位置遞增加載。而且在試件制作過程中,為了防止發(fā)生混凝土受壓區(qū)破壞和剪切破壞,在試件中分別配置了受壓鋼筋和箍筋。
    無錫植筋加固
    試驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析
    3.1 試驗現(xiàn)象
    整個試驗過程中,試驗現(xiàn)象基本相似,只是破壞荷載有所不同。對于嵌入兩根FRP筋材的試件,因為開槽邊距和開槽間距的不同,發(fā)生了不一樣的破壞形式。其中開槽邊距較小的試件KWL4和開槽間距較小的試件KWL8均發(fā)生筋材周圍混凝土劈裂破壞,而對于開槽間距和開槽邊距適中的KWL5和KWL6發(fā)生混凝土-膠層界面劈裂破壞,部分試驗現(xiàn)象見圖2。
    3.2 試驗數(shù)據(jù)
    試驗中,采得各試件破壞數(shù)據(jù)見表2。
    3.3 試驗現(xiàn)象和試驗數(shù)據(jù)分析
    根據(jù)試驗現(xiàn)象和表2中的數(shù)據(jù),試件KWL4和KWL8均發(fā)生了混凝土劈裂破壞,而KWL5~7基本沒有發(fā)生混凝土劈裂破壞,而是在混凝土和膠凝材料界面發(fā)生破壞,說明開槽距離邊緣的距離,和開槽間距都會影響到加固構(gòu)件的抗彎承載力。
    分析實驗數(shù)據(jù)(表2),KWL2-1和KWL2-2雖然增大了配筋直徑,但是相比KWL1-1和KWL1-2承載力提高并不明顯(分別提高4.0%和5.2%),但是KWL4相比KWL1-1承載力仍然有很大提高(提高53.3%),特別是KWL5,KWL6相對于KWL1-1,KWL7和KWL8相對于KWL2-1更是具有很大提高,接近于前者的兩倍(分別提高77.4%,75.3%和87.5%,65.1%),說明FRP筋材嵌入式加固構(gòu)件抗彎承載力取決于FRP筋材的與混凝土的粘結(jié)性能。KWL3-1和KWL3-2相對于KWL2-1和KWL2-2,承載力提高也很明顯(分別提高30.3%和27.6%),說明提高混凝土強(qiáng)度對于提高加固構(gòu)件的抗彎性能具有一定的作用。同樣分別對比KWL1-1和1-2、KWL2-1和2-2、KWL3-1和3-2的數(shù)據(jù),承載力具有明顯提高(分別提高14.7%、16.0%和13.5%),說明錨固長度對承載力影響比較明顯。
    無錫植筋加固
    近年來,混凝土修補(bǔ)已成了結(jié)構(gòu)工程的一個分支,新老混凝土粘結(jié)性能研究受到了廣大工程界的關(guān)注。 國外關(guān)于新老混凝土粘結(jié)性研究較成熟,不僅制定相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并側(cè)重不同深度、介質(zhì)鋼筋上或混凝土內(nèi)氧化物等環(huán)境對植筋腐蝕及鋼筋強(qiáng)度的影響,而且研究植筋尺寸和梁尺寸效應(yīng)的影響。美國E.Wlte和 ier[1]早提出新老混凝土結(jié)合使用機(jī)械連接方法。繼而F.Seible和C.T.Lthm將機(jī)械連接件用于橋梁面板全深混凝土結(jié)構(gòu)鋪裝修補(bǔ),試驗結(jié)果表明可以有效提高修補(bǔ)橋梁的抗剪性能和使用壽命。此外,《瑞典混凝土結(jié)構(gòu)工程》(Swedish Regultion for Concrete Structures)規(guī)定要增加鋼筋連接用以提高疊合構(gòu)件抗剪性能。歐洲和美國混凝土規(guī)范也規(guī)定,在剪力比較大情況下必須要依靠鋼筋連接件加強(qiáng)保證結(jié)合面的抗剪能力。
    無錫植筋加固
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