齊曉杰
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450000)
淺議結構膠植筋施工技術要點
齊曉杰
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450000)
這里介紹了結構膠植筋的工藝原理、工藝流程、操作要點和質量控制措施,可以為同類工程提供參考。
結構膠植筋;工藝原理;工藝流程;操作要點;質量控制
結構膠植筋是在鋼混凝土結構上鉆孔,采用結構膠將一定長度的鋼筋(或螺栓)錨固在結構孔內的工藝。植筋施工工藝簡便,設計人員可以運用植筋技術對已有鋼筋混凝土結構進行改建和加固;有時為了加快施工進度和保證工程質量,對填充墻的拉結筋,在施工時不綁扎而待日后植筋。一套成熟的植筋工藝對解決實際生產問題及提高植筋質量具有重要意義。
1)設計的靈活性:需要時可以在鋼筋混凝土結構的大多數位置,根據結構受力特征設計墻體拉接筋的數量及規格。
2)可靠性優于預埋件:一般鋼筋混凝土結構在需要與其他結構連接處均預留預埋件,但預埋件位置不易確定,混凝土澆筑成型后及改變使用功能,預埋件的位置難以改變且施工繁瑣,而植筋拉結筋具有靈活性,其可靠性與預埋件相同。承載力大,按標準規范計算施工的植筋拉結筋完全能滿足墻體的受力要求。
3)工藝簡單操作容易:縮短工期顯著,在2 d或更短時間內就可投入使用。鉆孔直徑、深度范圍廣、施工靈活,抗高溫,可近距離施工。墻體與混凝土結構基本沒有滑移。
結構膠在一定的溫度、濕度范圍內,本身具有較高的強度,并與鋼筋、混凝土、陶瓷、磚等材料有極高的黏合力,抗拉、抗剪、抗壓強度能滿足一般結構受力要求。利用鉆孔機具,在預定部位,按設計孔徑鉆至規定深度,進行清孔,注入結構膠,植入鋼筋,使鋼筋與混凝土、磚等通過結構膠黏結在一起,滿足傳遞結構受力的要求。
放樣→定位→鉆孔→清孔→注膠→除銹后在鋼筋上標記埋深尺寸→植入鋼筋→足夠時間固化→檢測→清潔表面→砌筑墻體。
4.1 鉆孔
①在鉆孔前剔鑿掉裝飾層,露出結構基層。
②根據結構竣工圖或鋼筋探測儀器普查原有混凝土結構內鋼筋分布情況。
③按設計圖紙要求在施工面劃定鉆孔錨固準確位置、孔徑。根據工藝要求一般為鋼筋直徑d+6~10 mm或由設計選定。
④鉆孔根據鋼筋直徑、鋼筋錨固深度要求選定鉆頭和機械設備。20 mm以內孔徑用沖擊鉆;20~40 mm間可用手持金剛石鉆機;40 mm以上用吸附式金剛石鉆機;磚墻用電錘鉆孔。要求兩臺電錘在同一面墻上工作間距不小于5 m,以免引起較大的振動,混凝土用靜力鉆孔機(水鉆)打孔。鉆孔按要求一次鉆到規定深度。
⑤按施工順序每鉆孔成一定批量后,請甲方、監理驗收,合格后方可進行下一步施工,豎向孔要立即用木塞等將孔堵上臨時封閉,以防異物掉入孔內。
4.2 孔洞處理
①清除孔內積水、異物等,可采用吹風機加導管伸人孔內吹凈。
②視孔內干燥程度采用自然風干或用加熱桿烘干,以不向外排放熱氣為準。
③用棉絲擦去孔內粉塵,用丙酮清洗孔壁。
4.3 鋼筋處理
①對于鋼筋的銹蝕部分,應用砂紙先打磨除銹,至露出金屬光澤為止。
②鋼筋錨固部分用丙酮清洗干凈,成一定批量后經驗收合格,方可使用。
4.4 配膠
對于雙組分結構膠,嚴格按使用說明書規定的比例配膠,攪拌均勻,一般在40~60 min內使用完畢。如氣溫較低,膠液黏度太大,可采用水浴將膠適當加熱使其黏度降低。同樣,當氣溫較低時,孔壁和鋼筋可在栽筋前用熱空氣適當加熱。水平孔堵孔用膠應有較高的稠度,可在已配好的膠中加入適量水泥或其他規定填料(按使用要求配料)。
4.5 灌膠
根據產品說明書確定具體方法。一般液體膠可用手持式自動壓力灌漿器進行注膠操作。拉動拉桿,將配好的植筋膠拌合物吸入內囊,注膠時要注意排除孔內的空氣,將注膠咀伸入鉆好的植筋孔中約8 cm左右,推動拉桿使膠料注入孔內,邊推邊拉桿向孔外拔灌漿器,直至灌漿器注膠咀抽出至離孔1/3孔深(約4 cm)時方可停止注膠,以植入拉結筋后膠液略被擠出為度。植筋膠拌合物注膠完成后,用丙酮把套筒、拉桿等清洗干凈,可重復使用。垂直孔可將膠液緩慢細流注入孔中,水平孔須先將膠注入注漿器中,然后注入孔中。孔外溢出黏合劑為最佳狀態,灌膠應一次完成。
4.6 植筋
植筋應在注膠完成后立即進行,為保證膠體飽滿,注膠完成后,將加工好的拉結筋植入端蘸少許膠液,緩緩插入孔內。操作時要邊插邊沿一定方向轉動,使植筋膠與拉結筋和混凝土孔壁表面黏結密實。拉結筋在植入前應徹底清除表面浮銹和油污。拉結筋要插入孔道最深處,常溫下保證24 h不擾動(或可按照說明書時間控制)。
4.7 養護
在常溫下自然養護,養護期間不應擾動,一般3 d可受力使用。環境溫度低于5℃時,應采用人工加溫養護。
4.8 注意事項
墻體上打孔進行錨筋,應在墻體一側設一人堵孔并放錨筋,另一側設一人灌膠,兩人配合施工。
5.1 混凝土
1)混凝土基材應堅實,能承擔對被連接件的錨固和全部附加荷載。
2)風化混凝土、嚴重裂損混凝土、不密實混凝土、結構抹灰層、裝飾層等,均不得作為錨固基材。
3)基材混凝土強度等級不應低于C20。基材混凝土強度指標及彈性模量取值應根據現場實測結果,按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010確定。
5.2 鋼筋
化學植筋用鋼筋,應采用HRB400級和HRB 335級帶肋鋼筋。鋼筋的強度指標按國家《混凝土結構設計規范》GB 50010規定執行。
5.3 錨固膠
1)化學植筋所用錨固膠的錨固性能應通過專門的試驗確定。對獲準使用的錨固膠,除說明書規定可以摻入定量的摻和劑(填料)外,現場施工中不宜隨意增添摻料。
2)錨固膠按使用方式可分為管裝式、機械注入式和現場配制式,應根據使用對象的特征和現場條件合理選用。
3)環氧基錨固膠的物理性能應保證黏度(25℃)在4 500~75 000 mPa·s,安裝溫度在-5~40℃內能正常固化,固化時間可調整。試驗方法應按照《膠黏劑黏度測定方法》GB 27944。
5.4 機具設備
吸附式金剛石鉆機(水鉆)、手持式金剛石鉆機(水鉆)、電錘(沖擊鉆)、空氣壓縮機、手持式風機、注膠器、小型臺秤、攪拌器、鋼筋位置測定儀、鋼絲刷、角向磨光機(安裝鋼絲輪用于鋼筋除銹)、試管刷、棉紗或海綿、噴霧器(鉆機成孔時向鉆機內注水用)、所需規格的電錘鉆頭、所需規格的水鉆鉆頭。
1)在用鉆機成孔時,孔洞一定要與原結構表面垂直或按照設計要求的角度。錨孔應符合設計的要求,當無具體要求時,錨孔深度允許偏差應在0~20 mm,垂直度允許偏差在5°以內,位置允許偏差為5 mm。
2)嚴格按說明書使用膠料,計量要準確,按照比例用磅秤稱,配膠由專人進行,攪拌要均勻,結構膠配料時切忌有水滴入盛膠容器內,容器應清潔。配好膠后要在規定的時間內用完。施工中要保證結構膠灌注飽滿。
3)鉆孔深度、孔徑、鋼筋處理、配膠等均要依據設計要求及材料、工藝要求進行專人驗收,合格后方可進行下步施工。
4)孔洞一定要清洗干凈,鋼筋必須進行除銹,孔洞干燥后才可進行植筋施工。
5)確保養護質量和養護時間。
6)按照《混凝土結構后錨固技術規程》“附錄A錨固承載力現場檢驗方法,對化學植筋的實際抗拔力進行抽樣檢驗。
7)檢查設計施工圖紙及相關文件,錨固膠的出廠質量保證書(或檢驗證明,其中應有主要組成及性能指標、生產日期、產品標準號等),鋼筋、錨桿的質量合格證書(含鋼號、尺寸規格等),施工工藝記錄、操作規程和施工自檢人員的檢查結果等文件。
所有機電設備應由專人操作、維修、保養,他人不得私自拆卸。操作工人必須戴絕緣手套,穿絕緣鞋,戴護目鏡和口罩。機電設備禁止超載和帶病作業、帶電維修。操作工人經過專業培訓上崗。手持式電動工具使用前須專人檢查工具的安全性,不得在水中浸泡,以防漏電。配膠及用丙酮清洗鋼筋時注意防火。配制和使用場所,必須保持通風良好。操作人員應穿工作服,戴防護口罩和手套。工作場所應配備各種必要的滅火器以備救護。
結構膠植筋解決了改建結構與原有結構的連接問題。在新建工程中可采用結構膠植筋的方法設置預埋件與普通預埋比較,植筋預埋在主體施工時不進行預埋,不影響主體施工的速度,埋件位置準確,質量可靠。