植筋1,又叫種筋,是建筑結(jié)構(gòu)抗震加固工程上的一種鋼筋后錨固利用結(jié)構(gòu)膠鎖鍵握緊力作用的連接技術(shù),是結(jié)構(gòu)植筋加固與重型荷載緊固應(yīng)用的最佳選擇。
化學(xué)法植筋是指在混凝土、墻體巖石等基材上鉆孔,然后注入高強(qiáng)植筋膠,(注:高強(qiáng)建筑植筋膠大致分為注射式植筋膠和桶裝式植筋膠兩種)。再插入鋼筋或型材,膠固化后將鋼筋與基材粘接為一體,是加固補(bǔ)強(qiáng)行業(yè)較常用的一種建筑工程技術(shù)。
技術(shù)介紹“植筋”技術(shù)是一項(xiàng)針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù);可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救,構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋,上部結(jié)構(gòu)擴(kuò)跨、頂升對(duì)梁、柱的接長(zhǎng),房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。
采用植筋技術(shù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造時(shí),原構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果確定。
當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋種植時(shí),原構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15;當(dāng)采用HRB400級(jí)鋼筋種植時(shí),原構(gòu)件的混凝土不得低于C20。
小注:若需采用HPB235級(jí)鋼筋種植時(shí),鋼筋的直徑不得大于12mm,原構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》(JGJ 145-2013 )中明確規(guī)定了植筋加固的相關(guān)要求參數(shù)。
工藝流程(1)混凝土梁澆筑工藝:彈線定位→鉆孔→洗孔→注膠 →植筋→固化養(yǎng)護(hù)→抗拔試驗(yàn)(抽檢)→綁筋澆混凝土。
(2)磚砌體工藝:彈線定位→鉆孔→洗孔→注膠 →植筋→固化養(yǎng)護(hù)→抗拔試驗(yàn)(抽檢)→磚砌體砌筑施工。
施工操作彈線定位根據(jù)設(shè)計(jì)圖的配筋位置及數(shù)量,錯(cuò)開(kāi)原結(jié)構(gòu)鋼筋位置,標(biāo)注出植筋位置。請(qǐng)有關(guān)部門驗(yàn)線,合格后就可鉆孔。
鉆孔用沖擊鉆鉆孔,鉆頭直徑應(yīng)比鋼筋直徑大5mm左右,鋼筋選用首鋼生產(chǎn)的φ25鋼筋,鉆頭選用φ30的合金鋼鉆頭??咨畲笮?5d(375mm),實(shí)際鉆深400mm.鉆孔時(shí),鉆頭始終與柱面保持垂直。
洗孔洗孔是植筋中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),因?yàn)榭足@完后內(nèi)部會(huì)有很多灰粉、灰渣,直接影響植筋的質(zhì)量,所以一定要把孔內(nèi)雜物清理干凈。方法是:用毛刷套上加長(zhǎng)棒,伸至孔底,來(lái)回反復(fù)抽動(dòng),把灰塵、碎渣帶出,再用壓縮空氣,吹出孔內(nèi)浮塵。吹完后再用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內(nèi)壁。但不能用水擦洗,因酒精和丙酮易揮發(fā),水不易揮發(fā)。用水擦洗后孔內(nèi)不會(huì)很快干燥。鉆孔清洗完后要請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)等有關(guān)單位驗(yàn)收,合格后方可注膠。
注膠取一組強(qiáng)力植筋膠,裝進(jìn)套筒內(nèi),安置到專用手動(dòng)注射器上,慢慢扣動(dòng)板機(jī),排出鉑包口處較稀的膠液廢棄不用,然后將螺旋混合嘴伸入孔底,如長(zhǎng)度不夠可用塑料管加長(zhǎng),然后扣動(dòng)板機(jī),板機(jī)孔動(dòng)一次注射器后退一下,這樣能排出孔內(nèi)空氣。為了使鋼筋植入后孔內(nèi)膠液飽滿,又不能使膠液外流,孔內(nèi)注膠達(dá)到80%即可??變?nèi)注滿膠后應(yīng)立即植筋操作。
在注膠前梁底模板就已支好,便于植筋后鋼筋定位。植筋前要把鋼筋植入部分用鋼絲刷反復(fù)刷,清除銹污,再用酒精或丙酮清洗。鉆孔內(nèi)注完膠后,把經(jīng)除銹處理過(guò)的鋼筋立即放入孔口,然后慢慢單向旋入,不可中途逆向反轉(zhuǎn),直至鋼筋伸入孔底。
固化養(yǎng)護(hù)鋼筋植入后,在梁底模板上定位,在強(qiáng)力植筋膠完全固化前不能振動(dòng)鋼筋。
強(qiáng)力植筋膠在常溫下就可完成固化,50h后便可進(jìn)行下道工序施工。
檢測(cè)試驗(yàn)在植筋施工前,要對(duì)所用鋼筋及植筋膠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn),以確定鋼筋及植筋膠是否符合設(shè)計(jì)要求。
方法是:制作與要植筋部位混凝土構(gòu)件相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試件,按植筋步驟,植入3組鋼筋,待植筋膠完全固化后,進(jìn)行拉拔實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)用專用的鋼筋測(cè)力計(jì),當(dāng)加力達(dá)到Ⅱ級(jí)鋼筋屈服強(qiáng)度(450N/mm2)時(shí),出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象,繼而拉斷。
測(cè)試時(shí)測(cè)力計(jì)施加于卡具的力應(yīng)符合FC≥FYK(FC:測(cè)力計(jì)施加的力,N/mm2;FYK:鋼筋的屈服強(qiáng)度,N/mm2)
試驗(yàn)證明:植筋用的植筋膠強(qiáng)度大于鋼筋的屈服強(qiáng)度,植筋的破壞是鋼筋的屈服破壞,不是膠的粘結(jié)破壞,這表明鋼筋和植筋膠都是合格的。
植筋后進(jìn)行非破損性拉拔試驗(yàn),用來(lái)檢測(cè)工作狀態(tài)下的植筋質(zhì)量,檢測(cè)的數(shù)量是植筋總數(shù)的10%。
檢測(cè)中,測(cè)力計(jì)施加的力要小于鋼筋的屈服強(qiáng)度、大于由設(shè)計(jì)部門提供的植筋設(shè)計(jì)錨固力值。公式為:FM