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植筋技术在改建加固工程中的应用
发布时间:2015-12-25 15:28 来源:道钉锚固剂 阅读:


植筋技术原理 
植筋连接技术是一种新型的钢筋混凝土结构改造技术,属于一种后锚固技术。它是以混凝土等为基材,在需要的旧混凝土构件上按照结构受力分析确定的钢筋数量、规格、位置,在旧构件上经过钻孔、清孔、注入高强化学粘结剂(俗称结构)然后植入所需钢筋的方法,使钢筋锚入旧结构构件中,最后浇筑新混凝土进行有效连接,以达到共同作用整体受力的加固改造技术。呈液态的植筋在混凝土中会渗透到混凝土的缝隙和毛细孔中,经过表 1 常温范围的凝固愈合后,不仅产生摩擦力,还会在混凝土与钢筋之间产生锁键力,因而利用这种粘强和锁键原理就能得到需要的所植入钢筋与旧混凝土之间的可靠粘结力。 
表 植筋粘合剂凝固愈合时间

基础材料的温度 / ℃

凝固时间 /min

固化时间 /min

-5

25

360

0

18

180

5

13

90

20

5

50

30

4

25

40

2

15

、植筋技术的优点 
1 )有设计灵活的优越性,可根据构筑物使用功能的需要在钢筋混凝土的任可位置,依据其结构受力特征设计植筋数量及规格,且可靠性优于预埋件,可用于水平、垂直及顶部装置承载; 2 )植筋结构牢固,施工后可产生高负荷承载力,能抵抗剪力、拉力,且不易产生位移,拔出,密闭性能良好,无需任何防水处理; 3 )对于植入基材不产生膨胀力,能发挥最大限度的锚固强度; 4 )适用基材范围广,可用于混凝土、轻质混凝土、矿渣混凝土、天然石材等各种实心和空心建材; 5 )操作快捷简便,粘结剂硬化速度迅速,强度高,能有效缩短施工周期; 6 )适用范围广,可用于各种结构补强及旧建筑物的改建和扩建工程,且安全环保。
、植筋技术的适用范围及部位 
1 )各类钢筋混凝土结构的增层、续建、改建和扩建等预留钢筋的锚定; 2 )梁、柱、楼板、剪力墙自身的延续连接以及梁与柱、板与柱、梁与剪力墙、基础梁与柱承台等加固预留钢筋的锚定; 3 )桥梁、涵洞、隧道等特殊构筑物的加固预留钢筋的锚定; 4 )各类钢结构和机械设备,支架的螺杆锚定以及金属型材与混凝土、岩石、砖墙等基体材料的锚固等。
、植筋工艺的三要素 
1 )植筋胶 ( 也称锚固胶 ) :化学植筋所用锚固胶的锚固性能应通过专门的试验确定,对获准使用的锚固胶,除说明书规定可以掺入定量的掺合剂外,现场施工中不宜增添其他掺合料。锚固胶按使用形态分为管装式、机械注入式和现场配制式三种。施工中应根据使用对象特征和现场条件合理选用。但无论选何种锚固胶,其性能指标均应满足国标 JGJ 14 5 - 2004 有关规定。
2 )筋深度的最小值: b min ≥ 20d ≥ 24 0 ㎜ 。其中, d 为植入钢筋直径; b 为钢筋屈服时的植入深度。
3 )植筋孔径与孔深的确定:见表 2 。
、植筋的工艺流程 
剔除混凝土保护层→植筋定位放线→钻孔→清孔→二次钻孔→打毛→二次清孔→验证孔径及孔深→干燥清孔→配制植筋结构胶→清洗钢筋→孔内注入植筋胶→钢筋植入固化并对其进行临时固定保护→植筋拉拔试验抽检→验收合格后将植入钢筋与新增结构钢筋进行连接→支模固定→新增结构浇捣混凝土。 
表 植筋设计的钢筋型号、孔径和植入深度

钢筋直径 mm

钻孔直径
D
mm

粘结力特殊值 R k /kN

钢筋屈服植入深度 Ib/ mm

II 级钢筋 f ck =335N/mm 2

12

16

 

32.6

37.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

139

14

18

 

 

40.4

46.1

56.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

179

16

22

 

 

 

50.3

56.5

62.8

67.4

 

 

 

 

 

 

 

214

18

25

 

 

 

 

60.0

66.6

73.0

80.0

85.2

 

 

 

 

 

258

20

28

 

 

 

 

 

70.2

77.3

84.3

91.3

98.3

105.2

 

 

 

300

22

30

 

 

 

 

 

 

81.0

88.4

95.8

103.1

110.5

127.3

 

 

346

25

32

 

 

 

 

 

 

 

92.3

100.0

107.7

115.3

134.6

153.8

164.4

428

钢筋埋深 I

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

300

350

400

500

、植筋的质量控制要求及注意事项 
1 )对植筋粘结剂的要求:必须具备出厂合格证及出厂日期,且处于保质期。现场配比一定要准确合理。 2 )植入钢筋必须具备出厂合格证,出厂日期及试验报告并在抽检合格,经除锈除油污处理后方可使用。 3 )植筋前要对钻孔进行清理,保证孔内无尘,干燥且孔深孔径等关键指标达到设计要求皇方可进入下道工序施工。 4 )正式施工前应进行现场植筋抗拉拔试验,合格后方可全面施工。 5 )植筋作业应尽量避免低温,阴雨等不良天气。 6 )对刚植入钢筋要做临时固定,待植筋胶完全固化后方可拆除,并在养护期内禁止挠动。 7 )植筋完成后必须按设计要求对植筋做抗拉拔试验,(如设计无要求 10% 抽检)合格后方可进入下道工序施工。 8 )植筋胶虽无毒,无强烈刺激气味,但粘结力极强,施工时应尽量避免皮肤与植筋胶直接接触。 
、植筋技术在实际工程中的应用 
在实际工程中,植筋技术大量运用于各种构筑物的改建、扩建及补强施工,并且大多达到了预期效果。如广州金茂大厦由原来设计的共 35 层共享空间的天井结构改为钢筋混凝土板现浇悬挑板结构。昆明某大厦因使用功能的改变对屋面板进行加厚,补大板处理。以及现在正在施工的桂林先达房产世纪花园 44 号商住楼,原工程在 1997 年已完成基础和地下车库的部分建设,因其使用功能的改变,现采用植筋技术对原基础梁、板、柱、剪力墙等进行结构加固,将其上层结构由原来的框架砖混改为框剪小高层结构。 
  钢筋直径→植筋深度→混凝土强度。研究还表明,在满足结构强度要求,且结构定全、可靠的前提下,从经济、实用及便于施工的角度出发,钢筋直径这一指标越小越好,这样不仅使植筋胶用量少、成孔施工方便,对原结构的损伤小,从而可以节约投资。在满足结构加固、结构补漏以及结构改型等植筋工程设计强度要求前提下,混凝土强度这一指标也是越小越好,因为混凝土强度小了,容易成孔,施工方便。

                  粘钢技术 
粘钢加固是在砼构件表面用高强建筑结构胶粘贴薄钢板(厚度 2~ 6mm ),补充构件内部的配筋不足,以提高砼构件结构承载力的一种加固方法。可用于因设计或施工不当、材料质量不科伦坡合要求、使用功能改变、遭受灾害及耐久性等原因而造成砼结构构件承载力不足的砼结构补强。

                 外包钢技术 
柱包钢加固技术是角钢和板箍通过焊接后,灌注高强无机粘接材料或压力灌注环氧浆液使其与原混凝土柱可靠的连接成一个整体。此加固方法利用新增角钢和钢箍横向作用达到三轴约束能大幅的高柱子的承载能力。

                  植筋技术 
根据基材的强度、加固或联结部位不同的特征和功能要求,采用进口胶或高强结构锚固胶,将钢筋或螺栓植入基材中,以达到构件联接可靠,相当于在结构体上加了预埋钢构件。在增设雨篷、阳台、挑梁、接柱、扩柱截面、加大基础等改扩建工程中有着广泛的应用。

 

 

 

 

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