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植筋技术在设计修改工程中的应用
发布时间:2015-12-25 15:26 来源:admin 阅读:

植筋技术在设计修改工程中的应用

由于结构复杂、工期紧、设计单位多等原因,东方广场工程设计图中未定问题较多,施工后墙柱梁板的改建情况非常普遍。为保证工期和质量,采用了植筋技术。

、植筋技术简介

( 1 )植筋孔径与孔深的确定

植筋孔的直径与深度如表 1 所示。

表 1 植筋孔径和最小植入深度 ( ㎜ )

钢筋直径 Φ

孔径 D

最小植入深度 l

钢筋直径 Φ

孔径 D

最小植入深度 l

10

14

100

20

28

280

12

16

140

25

32

400

14

20

150

28

37

450

16

22

200

32

40

600

18

25

250

40

48

700

注 : 本表数据适用于 C30 及以上混凝土强度等级和Ⅱ级钢筋 (f y =310N/mm 2 ) 。

( 2 )植筋设计

植筋技术的钢筋型号、孔径与孔深 ( 最小植入深度 )3 个参数的确定需要考虑以下限度。

1) 钢筋使用限度:钢筋被充分利用时的设计拉力 F y 是由钢筋横截面积乘以钢筋标准强度后再除以安全系数得到的。

(1)

式中 Φ —— 钢筋直径; f YK ——钢筋标准强度 ( 适用于 f YK ≤ 550N/mm 2 ) ; y S ——钢材安全系数 ( 取 1.15) ; y Q ——变化作用系数 ( 取 1.5) 。

2) 粘合剂粘合限度:钢筋同粘合剂之间的表面粘合所承受的力 F b 是随锚固长度线性增长的,但它只随钢筋直径的平方根线性增长。

(2)

y C 为混凝土安全系数 ( 取 1.5) ; y Q 为变化作用系数 ( 取 1.5) ; Φ 为钢筋直径; l 为孔深。

3) 混凝土粘合限度:砂浆和孔壁之间粘合界面所承受的 Fc ,是随孔深而线性增长的,但它只随混凝土标准强度与孔径的乘积的平方根线性增长。

(3)

式中 f ck,cube 为混凝土标准抗压强度 ( 适用于 C25 及以上混凝土 ) ; l 为孔深; D 为孔径。

植筋设计时应采用抗拉荷载三个限度的最小值。

、植筋施工方法

( 1 )施工工艺

钻孔→清刷孔壁→吹出灰尘→用粘合剂填孔→插入钢筋→待粘合剂凝固愈合后进行钢筋绑扎等后续工序。

( 2 )主要施工方法

1 ) 植筋孔的施工

a) 测量放线:根据施工要求,在欲钻孔的构件上放出钻孔位置线。

b) 将构件表面的混凝土保护层剔凿干净,露出受力钢筋。

c) 根据钢筋直径确定钻孔深度,调整电钻上的孔深标尺。

d) 用孔刷将刚钻的孔穴侧壁上的灰尘刷净。

e) 用气筒将孔内刷落的灰尘吹出。

2) 注射粘合剂并插入钢筋

a) 自孔穴底部开始喷射粘合剂,填满约 2/3 孔深,确保粘合剂填实。粘合剂的用量 V 可根据钢筋直径 Φ 、孔径 D 、孔深 l 三个参数计算得到,即 V=l(D 2 - Φ 2 )/1000 。

b) 插入钢筋,将钢筋对直扶正,待粘合剂凝固一定时间后方可进行绑扎钢筋等工序。在粘合剂凝固并愈合期严禁碰撞钢筋。粘合剂凝固愈合时间随基础材料的温度而变化 ( 表 2) 。

表 2 粘合剂凝固愈合时间

基础材料温度 ( ℃ )

凝固时间 (min)

愈合时间 (min)

-5

25

360

0

18

180

5

13

90

20

5

45

30

4

25

40

2

15

、质量要求及注意事项

( 1 )钻孔前须先将原混凝土表面钢筋保护层剔除,露出原受力钢筋,以免钻孔时将受力钢筋切断。

( 2 )在受力要求较严格或受力钢筋位置不明确时,只能采用电钻,严禁使用水钻,以防切断原有受力钢筋。必要时要用铁探测仪确定原钢筋位置。

( 3 )植筋孔穴须清刷干净,以防粘合剂粘结不牢。

( 4 )填充粘合剂要密实足量 ( 或大于孔深的 2/3 ,或大于计算用量 ) ,以确保粘结强度。

、在东方广场工程中的应用实例

( 1 )梁与墙连接

西回迁楼增加 30m 高通风竖井时,若直接安装在首层楼板上,荷载过分集中,会超出楼板的承载力,采用植筋技术在各楼层增加 L 形挑梁解决了卸荷问题。

( 2 )墙与楼板连接

中一办公楼西侧坡道西边 35m 长的非承重混凝土墙,原在首层楼板预留插筋,后因增设宽 25mm 伸缩缝,该墙向西侧平移 175 ㎜ ( 墙厚 150 ㎜+ 25mm 缝宽 ) 。采用植筋技术插筋,保证了后增加墙的牢固性。

( 3 )柱子与柱子连接

西回迁楼 WR - Z15 等柱子在首层楼板混凝土浇筑前,根据图纸要求,首层与地下一层直径相同,但在首层楼板浇筑混凝土后,新版本图纸要求首层柱子直径缩小 200 ㎜,钢筋须要重新生根于柱头中,采用植筋技术,圆满地解决了生根问题。

( 4 )构造柱与梁板的连接

西回迁楼部分外围护墙须增设构造柱,其钢筋全部采用植筋技术固定。

( 5 )平板连接

中一办公楼二层楼板塔吊洞口因拆除塔吊时个别钢筋截短不能满足规范要求的搭接长度,遂采用植筋技术,补加同直径钢筋,保证了原有强度。

与剔凿混凝土后再焊接钢筋的方法相比,植筋技术避免了剔凿使局部混凝土疏松,降低安全系数的影响;与采用膨胀螺栓焊接钢筋的方法相比,其受力机理明显优越 ( 膨胀螺栓长度有限,锚固长度短,与内置钢筋之间传力不良,强度不易保证 ) 。该技术虽单价偏高,但在缩短工期方面的优越性和解决难题的灵活性是十分明显的。

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