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植筋技術原理及質量控制要點

植筋,又稱之為種筋,是在原有的混凝土基礎上打孔,然后在孔中加入植筋膠和鋼筋,利用植筋膠鎖鍵握緊力的作用將鋼筋錨固到混凝土中的一種連接技術,在我國近幾年的工程建筑施工上逐漸推廣應用。

植筋膠推廣前,建筑工程的連接主要通過破壞原有混凝土?;げ?,然后將新鋼筋與裸露出來的原鋼筋焊接牢固。這樣的方法雖然有效地保證了新舊混凝土能夠共同受力,但是施工工程比較麻煩,而且在破壞原鋼筋?;げ愕墓討卸哉黿ㄖ鏌不嵩斐梢歡ǖ乃鴰?,并不是建筑工程加固補強的最佳選擇。

植筋技術具有的安全、質量可靠、施工簡單快捷、錨固效果美觀的突出優點,不僅適用于原有舊混凝土工程的升級加固和新舊混凝土結構連接中,在新建混凝土結構中同樣深受施工作業者和業主們的喜愛。

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植筋方法有效地解決了鋼筋填埋過程中的偏移、連接不牢等問題,在混凝土補筋與建筑加固等工程施工中逐漸普及和廣泛應用。

植筋原理

對混凝土構件進行植筋,是在舊混凝土中鉆孔,孔深10d~15d(d為鋼筋直徑),之后進行清孔,將孔內雜物清除,之后在孔內灌注植筋膠,將鋼筋插入孔內,待植筋膠固化后與鋼筋和混凝土界面產生足夠的粘結力,使鋼筋牢固的與混凝土構件有效的連接在一起。

在植筋施工中,產生主要作用的是植筋膠,將植筋膠灌入孔內后,其在鋼筋的鎖鍵握緊力作用下,固化后能夠產生高強度的粘結咬合力,最終將鋼筋與混凝土有效地錨固連接在一起。

在建筑工程中推廣植筋技術,可有效避免對原混凝土構件表面的破壞,避免構件內鋼筋的二次擾動,僅需使用電鉆根據錨筋設計直徑進行相應的鉆孔施工,成孔后灌膠、插筋。這種方法施工速度快,工程量小,便于操作,適用于混凝土結構中補筋、補構件、加固等施工。

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質量關鍵控制點

在進行植筋施工時,首先需按照設計要求在原混凝土構件上指定位置進行鉆孔、清孔,之后再對鋼筋表面進行處理、注膠施工、插筋、養護等,最終完成植筋施工。

1、定位

植筋施工前應首先按照設計要求,在原混凝土構件上將植筋位置進行定位,確定預增加構件尺寸,確保鋼筋?;げ愫穸嚷閔杓埔蠛凸娣兌?。定位施工時,還應考慮預鉆孔部位內部是否存在鋼筋等,避免鉆孔施工時對鋼筋造成破壞,且降低施工效率。

2、鉆孔

在進行鉆孔施工時,由于鉆孔位置不定,因此施工人員應確保自身安全的前提下進行鉆孔施工。成孔時,應嚴格按照設計要求和《混凝土結構加固設計規范》中的相關要求和規定執行,鉆孔深度應滿足規范要求,避免后期出現錨固力不足的現象,從而影響植筋的效果不能滿足設計要求。

3、清孔

清孔施工是植筋施工中的關鍵階段之一,若清孔施工時未將孔內殘渣等清除干凈,則灌入植筋膠后粘結強度不能達到設計要求,影響植筋效果。因此在進行清孔施工時,若條件允許,應使用高壓水槍將孔內混凝土殘渣等清除干凈,之后再使用壓縮空氣將孔內殘渣和水分吹干。

清孔完成后若立即進行灌膠施工則直接將植筋膠灌入孔內,若不立即進行灌膠施工可使用海綿等膨脹物體將孔洞封堵,避免塵土或其他雜物進入孔內而影響植筋強度

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4、鋼筋表面清理

在清孔施工同時即開始對鋼筋表面進行清理,尤其是鋼筋錨固端,應使用鋼絲球或砂紙等將鋼筋表面的油污和其他雜質清理干凈,最后使用化學溶劑將鋼筋表面進行擦拭,露出鋼筋材質自身顏色,處理完成后將鋼筋插入孔內進行施工,避免鋼筋錨固端受到二次污染。

5、注膠

注膠時,應從孔底向孔上注入,這種注膠方法可有效的將孔內氣體排出孔外,避免膠液與空氣融合而影響注膠質量。注膠時,注膠量應達到孔深的80%左右,避免插入鋼筋時膠液因太滿而亂溢或因太少不能達到設計錨固力。

6、插筋

注膠施工完成后應將鋼筋立即插入孔內。插筋時應按照某一方向將鋼筋以旋轉式插入孔內,直至插入孔底。插筋施工時,應確保鋼筋與混凝土面保持垂直的方向,且應使鋼筋盡量處于孔內中心位置。若插入鋼筋后孔內膠液并未完全灌滿孔,應使用注射器將不足之處補足,確保達到設計錨固力。

7、養護

插筋施工完成后,應對植筋部位進行養護,確保在植筋膠固化階段不受外界影響,若條件具備,施工單位應安排專人對植筋部位進行看守,避免閑人誤碰鋼筋而對鋼筋造成擾動;若條件不具備,施工單位也應在植筋部位設置醒目標識或其他警告措施。確保植筋膠達到有效的固化強度后,方可進行下一步施工。

關于拉拔

植筋抗拔力現場檢驗分為非破損檢驗和破壞性檢驗。重要結構構件、懸挑結構、對該工程錨固質量有懷疑、仲裁性試驗均要采用破壞性試驗,對于一般構件可以采用非破壞性試驗進行檢測。在做破壞性試驗時允許在加固結構附近,找同強度等級的混凝土作為基材進行植筋,然后進行代替試驗。

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植筋現場檢驗抽樣時,應以同品種、同規格、同強度等級的錨固件安裝于錨固部位基本相同的同類構件為一檢驗批,并應從每一檢驗批所含的錨固件中進行抽樣。現場破壞性檢驗的抽樣,應選擇易修復和易補種的位置,取每一檢驗批植筋總數的千分之一,且不少于5件進行檢驗,植筋數量不足100件時,可僅取3件進行檢驗。現場非破損檢驗抽樣時,對于重要構件抽樣時,應按其檢驗批植筋總數的3%,且不少于5件進行隨機抽樣,對于一般構件,應按1%,且不少于3件進行隨機抽樣。現場拉拔建議在植筋后的第七天進行。

拉拔張拉時可以采用連續加荷或者分級加荷。連續加荷以是以均勻速率在2-3min時間內拉至檢驗荷載或破壞荷載。分級加荷是指將設定的檢驗荷載或破壞荷載分為10個等級。非破損檢驗時,張拉力應取1.15Nt進行持荷。非受損檢驗張拉至每一級應持荷幾分鐘。

非破損檢驗的評定,應根據所有植筋在持荷期間的宏觀狀態,按下列規定進行:

1、當試樣在持荷期間錨固件無滑移、基材混凝土無裂紋或其他局部損壞跡象出現,且施荷裝置的荷載示值在2min內無下降或下降幅度不超過5%的檢驗荷載時,應評定其錨固質量合格;

2、當一個檢驗批所抽取的試樣全數合格時,應評定該批為合格批。

3、當一個檢驗批所抽取的試樣中僅有5%或5%以下不合格時,應另抽取3根試樣進行破壞性試驗。若檢驗結果全數合格,該檢驗批仍可評為合格。

4、當一個檢驗批抽取的試樣中不止5%不合格時,應評定為不合格批,且不得做任何檢驗。

破壞性檢驗結果評定,當Nu,m≥1.45Nt且Nu,min≥0.85Nu,m時,植筋質量評定為合格。其中:Nu,m表示受檢驗植筋極限抗拔力實測平均值;Nu,min表示受檢驗植筋極限抗拔力實測最小值;Nt表示受檢驗植筋連接的軸向受拉承載力設計值。Nt值應由設計單位提供,檢驗單位及其他單位均無權自行確定。

小結

植筋技術作為一種新型建筑施工工藝,具有施工簡單、工程效率高等優異性能,深受建筑施工行業的喜愛,植筋技術在現代城市改造、城建樓盤施工中運用比例很大。

為了進一步地保障植筋工程施工質量,我們不僅要關注植筋膠的施工質量,施工前加強粘結測試,而且還要加強施工現場的監督,保證鉆孔處理和插筋等操作嚴格按照要求執行,減少操作不當造成的質量安全事故。


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