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1、钢筋砼结构植栓施工工法第四项目 伍中平钢筋混凝土植栓是近年来发展 起来的用于结构改造、修复的一种 较为常用的方法,该法优点是简单、 快捷。能很好地满足设计要求,与 传统的剔凿焊接等方法相比,更适 用于各类建筑结构。在国际上它是 一种适用面较广的先进施工方法。 这一新技术给建筑设计和施工带来 很大进步,正在被日益广泛地推广 应用。在我公司承建的北京国际金 融中心工程中采用了该技术,并取 得了很好的效果,形成本工法,供 大家参考。一、工法特点1. 施工操作简单、施工快捷, 不需人工剔凿,节省劳动力,并可 缩短工期。2. 质量稳定、安全可靠。3. 植入的锚栓与混凝土协同工 作好,对混凝土不产生挤压应
2、力, 适用于各种基材,在强度较差的混 凝土上表现更佳。4. 振动小,对原结构破坏小。 间距、边距小,适用于空间狭小处, 定位准确。5. 结构胶抗热、抗酸碱,抗老 化,防水效果好。施工允许温度范 围大(-5C到 40C)。6. 低噪音,无粉尘,速度快, 无冲击,不扰民。结构胶不含苯乙 烯,安全无臭味,可保持良好的施 工环境,有利于环保。二、适用范围 植栓在国内是一项新技术,适用于重载及各种震动负载。特别适 用于:1. 结构加层(夹层)的工程;2. 实际使用荷载增加的工程;3. 遭遇地震灾害结构的修复工 程;4. 抗震加固工程;5. 玻璃幕墙、电梯井架、外挂 石材、设备安装等安装工程;6. 其他需
3、加固的工程等。三、工艺原理 植栓是在原混凝土构件上钻孔,用结构胶将新结构锚栓植入原 结构中,该法优点是简单、快捷、 施工时对生产和生活影响较小。在 国际上它是一种适用面较广的先进 方法,不仅在建筑,而且在公路桥 梁也普遍采用。这一新技术给建筑 设计和建筑施工带来很大进步,正 在被日益广泛地推广应用。植栓的 质量主要取决于建筑结构胶的粘接 强度及其内聚力。建筑结构胶粘剂 的成分主要为热固性树脂。胶粘剂分子运动,迁移到粘接 表面,其极性基团逐渐向锚栓、混 凝土的极性部分靠近,在距离极近(小于5 A)时,胶粘剂分子被吸附, 与锚栓、混凝土间产生作用力。这 种力包括化学踺、范德华力以及氢 踺等。由于高
4、分子链上基团很多, 分子间基团的相互作用力合起来很 大,这样,被粘接物间的结合强度 就很高,将锚栓及混凝土紧密结合 起来,达到共同工作目的。植栓设计根据三种破坏形式:钢筋破坏R、粘结剂破坏R、砼破yd bd坏R 。由R WR 及R WR的 cd yd bd yd cd最大值确定基本锚固长度。孔径及 孔深分别由植栓规格和基本锚固长 度确定。四、主要材料1. 结构胶:根据结构重要程度 及 施工部位合理选用,目前市场结构 胶大致分为有机类和无机类,经常 使用的主要是有机类改良型环氧树 脂类产品,此类主要产品有进口类 (喜利得、爱牢达、慧鱼);国产类 (金草田、 JGN )。表一 结构胶技术参数基材温
5、度安装时间固化时间-5 C25min6hoc18 min3h5C13 min1.5h20 C5 min45 min30 C4 min30 min40 C2 min25 min2. 锚栓:根据设计要求选择锚 栓 直径 , 锚 栓直 径一 般 在 8MM-39MM 之间,并根据锚栓合理 选择成孔机具。表二 锚栓主要性能参数HAS螺杆尺寸Nrd 设计 拉力 (kn)Vd设计 剪力(kn)HVU尺寸(mn)孔径D0(mm孔深H0(mmM810.37.981080M1013.812.6101290M1219.818.31214110M1628.934.61618125M2052.454.02024170
6、M2475.577.82428210M2792.4164.02730240M30121.3199.33035270M33142.5248.43337300M36169.4291.53640330M39194.1350.63942360注:以上数据适用于混凝土强度为 C25 的结构,如混凝土强度变化, 可适当调整。五、主要工具1. 钻孔工具:电钻、电锤、水 钻、固定钻机。2. 供电设备:电线盘、导线。3. 供水工具:水桶、皮管。4. 干燥设备:电热棒。5. 其它:计量器具、调胶器 注射枪、铲刀等。六、施工工艺1. 工艺流程:2. 施工要点 混凝土结合面清理:将需要 植栓的混凝土原结构表面清理干
7、净。 探 筋 : 用 钢筋 探测 器(FS-10 )确定原结构内钢筋位置 定位:对需植栓的地方弹线 定位,并标明所植钢筋直径、深度 按已定好的孔位进行机械钻孔;如 果同一部位,植栓数量较多时,应 用电锤在植栓位置钻进2-3CM深, 以免施工时摸去印记。 钻机选择:根据设计锚栓的 规格选用机械,一般锚栓直径小于 20mm 采用电钻,钢筋直径大于20mm 采用金刚石钻机。 钻机钻孔:植栓锚固长度根 据胶种、锚栓直径不同确定,一般 为10-25D,随钢筋直径的加大,植 栓长度与直径的比值减小。( D 为 锚栓直径。)钻孔深度符合设计要 求,并请甲方、监理、设计对成孔 深度进行检查。 孔壁表面处理;对
8、验完的孔 用高压风将孔内回渣吹净,并用烤 棒烤干,然后用丙酮清洗孔壁。 胶体的调配:国产胶体配制 严格按试验室批号配比值计量调 配,一次调配胶量不得超过 5KG, 用胶量较大时可分多组调配,调配 时甲、乙组分要搅拌均匀,颜色同 一,要求随用随配。进口胶体直接 用注射器直接注入。 植栓:将结构胶灌入孔内 (如为管状胶则直接放入即可),注 入深度一般为孔深的 2/3,然后将锚 栓插入孔内,按一定方向旋转十几 圈插入,使胶与锚栓、混凝土孔壁 粘接密实。 固化:植栓后 24 小时可进 彳丁后续施工。7D后,结构胶完全凝 固。 质量检验与试验 结构胶、锚栓均需出厂合格 证、检验报告、检测报告,符合本 工
9、程加固补强设计要求,适合现场 温度、湿度条件的材料。 植栓完毕,胶达固化强度后 , 需按每 100 根随机抽取一组(不足 100 根按一组计,每组取三根)做拉 拔试验。 拉拔试验施加荷载按设计 荷载为依据,不需做破坏试验。 2.10.4 冬季施工时还应检查胶种的 负温强度试验,并采取相应的加温 措施及延长固化时间。七、质量控制1. 应符合混凝土结构加固技 术规程CECS25: 90、钢筋混凝 土施工及验收规范、建筑安装工 程质量检验评定标准的规定。为 此,工程技术人员根据工程具体情 况,编制分项施工工艺卡,向工人 进行详细书面交底,贯彻执行上述 规范中的条文;施工员需亲自跟班, 检查指导,认真
10、组织实施,做到精 心操作,确保植栓质量。2. 在施工前对胶的强度、胶粘 结强度进行试验,满足设计及规范 要求的才允许施工 。3. 各工序质量控制 清理:对施工部位要清理干 净,不得有浮浆、积水及杂物,并满足足够的操作空间。 定位:根据设计图纸要求, 确定植栓位置,定位要确认,并根 据探筋情况进行相应调整,但不能 超出规定要求,影响锚栓受力。 钻孔:钻孔时不得断伤原有 钢筋,钻孔深度、直径必须满足锚 栓规定的尺寸要求。如必须损伤钢 筋,则应详细记录损伤钢筋数量及 程度,并上报设计单位,采取补救 措施。 清孔:剔除孔壁内蔬松的部 分,将孔内灰尘、滞水清净、烘干 并做好隐蔽工程验收。 植栓:植栓要按
11、设计及锚栓 规定植入深度进行,锚栓要求垂直、 居中,不得紧靠一侧,影响质量。 固化养护:固化期间严禁扰 动。八、劳动力组织操作工人的多少,取决于植栓 数量、植栓部位的难易程度等因素, 但一定要加强胶体配置的技术监督 与指导。一般分为两组,一组人调配胶 体并植筋,一组人钻孔成型。九、安全、环保措施1. 施工前检查脚手架、上下梯 道、孔口周围护栏的适用性、牢固性,严防高空坠落。2. 施工人员必须戴好安全帽、 护目镜、手套、口罩、安全带等劳 保用品。3. 进行胶的配制及施工是,地 面要垫好塑料布等,防止树脂、涂 料污染地面及环境。4. 植栓完毕,应对锚栓进行保 护防止破坏。十、经济效益 植筋的使用,不需对原结构 做破坏性拆除,省工省料,节约资 金,经济社会效益显著。十一、工程实例我项目承建的北京国际金融中 心工程工程,在独立柱生根、幕墙 埋件安装及新增框架梁、板等部位 中均采用了植栓施工,共约7000根。 从现场植栓拉拔试验及抽检试验来 看,植栓后强度达到设计要求,且 节约了劳动力,加快了施工进度, 取得了良好的效果。