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【摘要】本文根据毛石与混凝土结构上相似的特点,大胆尝试了在毛石基础上植筋的做法,制定了相应的操作规程和施工方法,并进行了质量检验,通过实施后锚固植筋技术,有效的解决了由于新旧基础塔接而产生的基础不均匀沉降问题。
【关键词】基础 植筋 不均匀沉降
近年来,后锚固植筋技术在工程维修改造的应用实例较多,在钢筋混凝土结构上,后植筋锚固不必进行大量的开凿挖洞,只需在植筋部位钻孔后,利用化学锚固剂作为钢筋与混凝土的粘合剂,就能保证钢筋与混凝土的良好粘结。从而减轻对原有结构件的损伤。与预埋钢筋相比,后锚固植筋技术具有施工方便、安全可靠的优点广泛的应用到维修改造工程中,但后锚固植筋技术多用在混凝土上植筋,在毛石上植筋还没有过先例。本文以一项维修工程中土建毛石上植筋为例,原毛石基础经过多年的沉降已经定型,新浇的砼基础与原基础分离,搭接不好就会产生墙体裂缝,通过实验及多方论证在毛石基础上植筋后再浇注砼,有效的处理了新旧基础的搭接解决了不均匀沉降问题,取得了很好的效果,以下简要介绍植筋的工艺流程及质量保证措施。
1 植筋材料
植筋是高强度的化学粘合剂和钢筋的组合体,该技术的粘合剂由有机成分和无机成分两种物质组成。有机成分主要是氨基甲酸脂和特殊固化剂,无机成分主要是水硬性物质。它的高分子聚合物反应可保证植筋粘合系统的高强性和快速凝固,而与无机物产生的水泥质反应则增加了粘合的硬度和黏结力。毛石的主要化学成分是碳酸钙,与水泥的生成物成分相似,植筋胶生成的化学物质把毛石和钢筋很好的结合在一起,特别是在环境温度和湿度变化较大时其变形较小,二者有共同的线膨胀系数,保证了毛石与钢筋之间有着较强的锚固力和黏结力。
2 施工工艺
2.1 施工流程
植筋的定位→钻孔→清孔→钢筋表面处理→配胶→注胶→植入钢筋并临时固定→固化养护→植筋拉拔检验→浇混凝土。
2.2 施工技术
2.2.1定位
植筋前首先要计算植入钢筋的规格和数量,确定好植筋的布局和位置,经过内力计算其最大承载力,在毛石基础与混凝土基础之间要产生的剪切力,选定螺纹钢规格、数量及布置,纵横间距等。通过定位放线在原毛石基础根部开挖出基础坑,并挖至基底清理出工作面,清理毛石基础上的杂物,在基础的侧面弹线确定钻孔位置,为了保证植入钢筋的具有足够的拉拔强度,钻孔的位置必须要避开毛石的灰缝位置。
2.2.2钻孔
钻孔前首先要选用合适的机具,对于Φ18及以上钢筋采用金刚石水钻钻孔,钻孔的顺序应由下至上,防止钻孔产生的污物将已放好的钻孔线弄脏,不便于后续施工。钻孔这道工序在植筋过程中非常重要,它决定着钢筋的锚固强度,钻孔时不能将原有的毛石打碎或松动,又要保证钻孔的深度及垂直度;控制钻机的用水量,钻孔时产生的废水要及时清理干净,以免发生触电事故;水钻上带深度控制装置,成孔深度应达到要求再加10mm,否则太浅达不到锚固要求,太深又会对原基础破坏。钻孔的孔径与孔深根据粘合剂的性能指标、钢筋的直径而确定。一般情况下,孔径D=钢筋直径d+(4~8)mm;孔深L=(12~20)d,钢筋直径较小时,取低倍数,钢筋直径较大时,取高倍数。
2.2.3清孔
成孔后要立即进行清理,使用刚刷清除孔壁的灰粉,孔内要尽可能的干燥。成孔后若不能及时植筋,必须临时封堵孔口,防止尘土、砂粒及水侵入。
2.2.4钢筋表面处理
采用机械方法或钢丝刷除去钢筋植入部分表面铁锈和氧化层,然后使用丙酮除去残留的油污或汗渍。已经处理过的钢筋应尽快植入孔内,避免再次生锈。
2.2.5配胶、注胶
植筋胶一般为双组分,按配比充分混合搅拌持续时间10分钟左右,搅拌时尽量按同一方向避免产生气泡,将搅拌好的胶装进套筒内,安置到专用手动注射器上,慢慢扣动扳机,将注射口伸入孔底,然后扣动扳机,注胶量为孔深的1/2~1/3。严禁使用任何溶剂对黏合剂进行稀释。
2.2.6植筋
钢筋插入孔中至底,上下提动旋转数下,排除气泡,以保证胶层饱满。水平孔的灌注胶,应使用适当的工具将胶送入孔的最深处,由里到外逐渐排出空气,将钢筋插入。钢筋埋好后定位,并使用硬性水泥砂浆及时封堵孔口,以防黏合剂溢出影响饱满度。
2.2.7养护固化
已经植入的钢筋应在常温下养护,不得扰动。24h后可进行下一步施工作业。一般情况下温度在20℃时,黏合剂在3~5d后可完全固化,现场抽样检验应在5d后进行。
2.2.8植筋拉拔检验
植筋胶固化后,要进行拉拔实验以检验植筋的强度,首先可用手直接摇动来检验是否牢固,随机抽检检验可用千斤顶、锚具、及反力支架做拉拔实验,以检验植筋的性能,Φ18的螺纹钢的单根拉拔力可达到47KN。
3 质量控制和安全防护
3.1 质量标准
植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。
3.2 质量保证措施
(1)对粘合剂品种、规格和质量进行检查,是否符合设计要求,产品不合格者不得使用。
(2)施工前要对钢筋的规格、材质进行检查(试验),不合格材料不得使用。钢筋锚杆体应平直,线偏差不得大于2mm。
(3)钻孔位置中心线偏差应符合规定、数量、深度不得低于设计要求,孔洞内要清理干净,无积水。
3.3 安全防护措施
使用粘合剂时,操作工人应做好安全防护工作,须戴乳胶手套、口罩、眼镜等。若粘合剂不慎溅入眼中,可以用清水清洗。若粘着皮肤时,可用热碱水清洗。
4 结束语
后锚固植筋技术应用十分广泛,它具有施工方便,速度快,性能好,文明施工程度高,以及对原有结构件无破坏等优点。因此说,植筋技术应用有着广泛的发展前景。
参考文献
[1] 周勇,束伟农.北京某结构改造工程中植筋技术的研究及应用.特种结构,2002年12月,第19卷第4期
[2] 柯梅生.化学植筋技术的试验研究与工程应用.施工技术,2001年2月,第30卷,第2期
【关键词】基础 植筋 不均匀沉降
近年来,后锚固植筋技术在工程维修改造的应用实例较多,在钢筋混凝土结构上,后植筋锚固不必进行大量的开凿挖洞,只需在植筋部位钻孔后,利用化学锚固剂作为钢筋与混凝土的粘合剂,就能保证钢筋与混凝土的良好粘结。从而减轻对原有结构件的损伤。与预埋钢筋相比,后锚固植筋技术具有施工方便、安全可靠的优点广泛的应用到维修改造工程中,但后锚固植筋技术多用在混凝土上植筋,在毛石上植筋还没有过先例。本文以一项维修工程中土建毛石上植筋为例,原毛石基础经过多年的沉降已经定型,新浇的砼基础与原基础分离,搭接不好就会产生墙体裂缝,通过实验及多方论证在毛石基础上植筋后再浇注砼,有效的处理了新旧基础的搭接解决了不均匀沉降问题,取得了很好的效果,以下简要介绍植筋的工艺流程及质量保证措施。
1 植筋材料
植筋是高强度的化学粘合剂和钢筋的组合体,该技术的粘合剂由有机成分和无机成分两种物质组成。有机成分主要是氨基甲酸脂和特殊固化剂,无机成分主要是水硬性物质。它的高分子聚合物反应可保证植筋粘合系统的高强性和快速凝固,而与无机物产生的水泥质反应则增加了粘合的硬度和黏结力。毛石的主要化学成分是碳酸钙,与水泥的生成物成分相似,植筋胶生成的化学物质把毛石和钢筋很好的结合在一起,特别是在环境温度和湿度变化较大时其变形较小,二者有共同的线膨胀系数,保证了毛石与钢筋之间有着较强的锚固力和黏结力。
2 施工工艺
2.1 施工流程
植筋的定位→钻孔→清孔→钢筋表面处理→配胶→注胶→植入钢筋并临时固定→固化养护→植筋拉拔检验→浇混凝土。
2.2 施工技术
2.2.1定位
植筋前首先要计算植入钢筋的规格和数量,确定好植筋的布局和位置,经过内力计算其最大承载力,在毛石基础与混凝土基础之间要产生的剪切力,选定螺纹钢规格、数量及布置,纵横间距等。通过定位放线在原毛石基础根部开挖出基础坑,并挖至基底清理出工作面,清理毛石基础上的杂物,在基础的侧面弹线确定钻孔位置,为了保证植入钢筋的具有足够的拉拔强度,钻孔的位置必须要避开毛石的灰缝位置。
2.2.2钻孔
钻孔前首先要选用合适的机具,对于Φ18及以上钢筋采用金刚石水钻钻孔,钻孔的顺序应由下至上,防止钻孔产生的污物将已放好的钻孔线弄脏,不便于后续施工。钻孔这道工序在植筋过程中非常重要,它决定着钢筋的锚固强度,钻孔时不能将原有的毛石打碎或松动,又要保证钻孔的深度及垂直度;控制钻机的用水量,钻孔时产生的废水要及时清理干净,以免发生触电事故;水钻上带深度控制装置,成孔深度应达到要求再加10mm,否则太浅达不到锚固要求,太深又会对原基础破坏。钻孔的孔径与孔深根据粘合剂的性能指标、钢筋的直径而确定。一般情况下,孔径D=钢筋直径d+(4~8)mm;孔深L=(12~20)d,钢筋直径较小时,取低倍数,钢筋直径较大时,取高倍数。
2.2.3清孔
成孔后要立即进行清理,使用刚刷清除孔壁的灰粉,孔内要尽可能的干燥。成孔后若不能及时植筋,必须临时封堵孔口,防止尘土、砂粒及水侵入。
2.2.4钢筋表面处理
采用机械方法或钢丝刷除去钢筋植入部分表面铁锈和氧化层,然后使用丙酮除去残留的油污或汗渍。已经处理过的钢筋应尽快植入孔内,避免再次生锈。
2.2.5配胶、注胶
植筋胶一般为双组分,按配比充分混合搅拌持续时间10分钟左右,搅拌时尽量按同一方向避免产生气泡,将搅拌好的胶装进套筒内,安置到专用手动注射器上,慢慢扣动扳机,将注射口伸入孔底,然后扣动扳机,注胶量为孔深的1/2~1/3。严禁使用任何溶剂对黏合剂进行稀释。
2.2.6植筋
钢筋插入孔中至底,上下提动旋转数下,排除气泡,以保证胶层饱满。水平孔的灌注胶,应使用适当的工具将胶送入孔的最深处,由里到外逐渐排出空气,将钢筋插入。钢筋埋好后定位,并使用硬性水泥砂浆及时封堵孔口,以防黏合剂溢出影响饱满度。
2.2.7养护固化
已经植入的钢筋应在常温下养护,不得扰动。24h后可进行下一步施工作业。一般情况下温度在20℃时,黏合剂在3~5d后可完全固化,现场抽样检验应在5d后进行。
2.2.8植筋拉拔检验
植筋胶固化后,要进行拉拔实验以检验植筋的强度,首先可用手直接摇动来检验是否牢固,随机抽检检验可用千斤顶、锚具、及反力支架做拉拔实验,以检验植筋的性能,Φ18的螺纹钢的单根拉拔力可达到47KN。
3 质量控制和安全防护
3.1 质量标准
植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。
3.2 质量保证措施
(1)对粘合剂品种、规格和质量进行检查,是否符合设计要求,产品不合格者不得使用。
(2)施工前要对钢筋的规格、材质进行检查(试验),不合格材料不得使用。钢筋锚杆体应平直,线偏差不得大于2mm。
(3)钻孔位置中心线偏差应符合规定、数量、深度不得低于设计要求,孔洞内要清理干净,无积水。
3.3 安全防护措施
使用粘合剂时,操作工人应做好安全防护工作,须戴乳胶手套、口罩、眼镜等。若粘合剂不慎溅入眼中,可以用清水清洗。若粘着皮肤时,可用热碱水清洗。
4 结束语
后锚固植筋技术应用十分广泛,它具有施工方便,速度快,性能好,文明施工程度高,以及对原有结构件无破坏等优点。因此说,植筋技术应用有着广泛的发展前景。
参考文献
[1] 周勇,束伟农.北京某结构改造工程中植筋技术的研究及应用.特种结构,2002年12月,第19卷第4期
[2] 柯梅生.化学植筋技术的试验研究与工程应用.施工技术,2001年2月,第30卷,第2期