化学植筋在混凝土结构改造工程中的应用.pdf

'施工技术CONSTRUCTION化学植筋在混凝土结构改造工程中的应用张炳林中铁十局集团房地产开发有限公司山东济南250001摘要：化学植筋是在原有混凝土构件上用专用工具钻孔、清孔后用高强粘结剂将钢筋植入孔内，待粘结剂固化后，通过粘结锚固使所植钢筋能作为受力或构造筋使用的一种施工技术。因其施工工艺简单，不改变结构原形，且速度高成本低，近几年广泛地应用于加固及改造工程中。本文简要介绍了化学植筋技术基本原理和植筋工艺，提出化学植筋施工过程应注意的问题和控制要点。关键词：化学植筋改造加固1前言混凝土的锥形破坏。对于这种情况,混凝土抗拉强度或抗裂强度将影化学植筋技术是近年来发展的一项新型钢筋锚固技术,是在已响试件破坏时极限承载力的大小。有混凝土结构或构件上,根据工程拟需用钢筋,用专用的工具以适当3.3.2锚固长度:随着锚固长度的增加,承载能力增大,但平均粘结强的孔径和深度钻孔,用高强建筑结构胶作为粘结材料把钢筋植入已度减小,锚长较短时,这种变化尤为明显,锚长较长时(),变化渐趋平缓。有结构物中,使新增的拟用钢筋与混凝土粘结牢固,并使新增钢筋发3.3.3保护层厚度:当保护层厚度>20mm时,钢筋的挤扭作用己挥设计所期望的性能,是一种后锚固技术。由于其具有性能可靠、操不能扭劈试件,以钢筋的拔出为破坏形式,因此在满足工程习惯和构作简单、施工工期短以及不破坏原有结构等特点,目前化学植筋技术造要求时,保护层厚度的影响较小。已经广泛应用于各类混凝土建筑物和构筑物的改造、扩建、加固以及3.3.4配箍率的影响:在加载初期,箍筋的影响很小,当钢筋发生大施工过程中遇到的已建结构设计变更等工程实际中。滑移后,箍筋限制混凝土的横向变形,可增强对锚筋的挤压作用,因此2工程概况及方案优选对剪应力有一定的影响,但因混凝土一般不会劈裂(甚至不会开裂),因济南火车站广场地下部分原为地下人防工程,为钢筋混凝土结此总体上影响较小。构。上部为车站广场、行车道路。为缓解广场交通压力,决定对火车站3.4不同植筋方式的适用性:采用植筋锚固,应根据既有结构情况广场地下部分进行改造,利用原有地下人防工程改建为集地下人防、选择合适的植筋方式。当混凝土构件厚度足够大时(h≥2La),锚杆与出租车道、商业区、停车场的综合性工程。在以往的工程实践中,一般边缘的距离C≥La时,可在其上植入柱、墙钢筋。梁柱植筋一般选在采用加大结构构件的方法来满足构件新的使用功能要求,传统的方梁柱交接处钢筋较多的地方,以避免群锚及边缘处影响,梁截面扩大法一般是采用钢筋焊接、螺栓锚固和混凝土凿毛等方法,它们虽然在一般选在梁底侧植筋。理论上可加大结构构件的截面,但受到施工现场条件及施工人员技4植筋施工工艺[3]术水平的限制,新增钢筋的焊接以及新旧混凝土结缝的处理都很难4.1工艺流程:定位→材料准备→凿面→机械钻孔→清孔→结构百分之百的达到设计要求,给结构留下了新的安全隐患。近年来,随着胶配制→注胶→插筋→调整→固化→检测建筑科技的发展和国外先进技术的引进,一些过去难以解决的技术4.2固化及检测:植筋技术绝大部分都是运用于结构主要受力构问题逐步得到了解决,植筋、粘钢和粘炭纤维等新技术和新材料在工件或悬挑结构等结构关键部位。因此,栽植钢筋质量的好坏将直接影程改建和加固中普遍开始应用。其中,植筋技术以其施工便捷、可靠响到结构的受力性能,甚至影响到整体建筑结构的安全性能。然而,由灵活的特点,得到广泛的应用。因此在本改造施工中采用了植筋锚固于植筋工程完工后,栽植钢筋施工质量的好坏无法用“尺量、眼看”等技术。植筋数量为:12mm钢筋974根,14mm钢筋396根,16mm钢筋普通建筑工程施工验收方法进行判断。因此,为保证栽植钢筋的施工203根,18mm钢筋82根,20mm钢筋975根,22mm钢筋313根,25mm质量,对化学植筋工程的栽植钢筋进行现场检测就显得尤为必要了。钢筋180根。植筋受拉承载力为钢筋的抗拉强度设计值。结合文献[2]调整好的钢筋在初凝时间内不得对钢筋有任何扰动,否3植筋理论分析[1]则将影响其锚固强度。初凝后方可进行下道工序施工。固化完成后,3.1植筋的位置选择:混凝土建筑物和构筑物的改造、扩建、加现场随机抽样进行拉拔试验(无损伤检验),按相同类型,相同规格型固,主要是在底板锚入柱筋、墙筋,在梁柱接头锚入柱筋、梁筋、锚栓,号、尺寸和用于相同构件设计强度等级的栽植钢筋分批,每批按工程在柱墙侧面和梁顶、底面锚入墙筋。量的1%抽取,并不少于3根。3.2植筋体系力学分析:植筋破坏一般是在锚固长度较小的情况下4.2.1检测条件:化学植筋效果的好坏主要决定于所用胶结剂的发生混凝土锥体破坏,破坏时钢筋周围的混凝土呈锥状拉裂,形成一个性质。以高分子原料为主体的高强建筑结构胶,粘结强度高,胶结剂固锥体;锚固长度较长的情况下会发生锥体-粘结复合破坏。这说明,植化后有良好的物理、机械性能,拉伸强度>26MPa,压缩强度>75MPa,筋体系承载时,上部混凝土起着抵抗拉拔的作用。根据国内外有关文耐腐蚀性能、耐老化性能优良,施工性能较好,固化速度适中,固化收献,在厚大混凝土中的植筋承载力只与一定范围内的混凝土有关。缩率小。经过对多种植筋结构胶的力学性能、价格等因素综合考虑3.3植筋锚固性能影响因素:植筋锚固承载力的确定首先是基于后,底板植筋采用大筑WDZ建筑结构胶;墙体植筋选用大筑WDZ子试验结果。但实验室的工作条件与工程现场的工作条件完全不同。在母玻璃管装植筋(锚固)胶;顶板植筋选用进口喜利得HIT-HY150植实验室条件下为了寻求各个实验结果的可比性,一般确定了一个可以筋胶。其主要技术性能指标如下表所示。用做参考的标准的实验方法。为了研究各个不同的工作条件对植筋检测时植筋龄期应大于化学植筋胶固化时间。此外,栽植钢筋的承载力的影响,某些重要的影响因素,则通过分组实验,把各个影响因混凝土构件应达到设计要求的强度等级,构件表面应平整。在检测过素分开考虑,除了所考虑因素变化外,其他条件按基本实验条件不变。程中,如出现有千斤顶倾斜、混凝土构件边缘劈裂等异常情况时,应作3.3.1锚固基材混凝土强度:单向拉拔植筋试件的实验结果表明,详细记录并重新选取栽植钢筋进行检测。当植筋的植入深度较小,且在混凝土中没有横向配筋时,往往会发生4.2.2检测加荷方法:检测加荷方式采取阶梯式加荷。首先以预定城市建设1452009年总第51期 施工技术CONSTRUCTION探讨水泥混凝土路面加铺沥青路面的施工技术12郑兆远苑芳圻1.山东滨州公路局山东滨州256620;2.山东恒建工程监理咨询有限公司山东潍坊261061摘要:旧水泥混凝土路面碎石化之后加铺沥青路面有利于解决反射裂缝问题。在补强处理后旧水泥混凝土路面上加铺玻璃纤维格栅是防止反射裂缝的有效措施。关键词:旧水泥混凝土路面;碎石化;加铺沥青路面;反射裂缝一、概述由于碎石化后的路面在没有滩铺完沥青混凝土面层之前原则上由于水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、能够就地取材、适不允许开放交通,所以对交通管制的要求比较严格。应小型机械化生产等优点,在城市道路中得到广泛使用。但是,随着其三、旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的设计要点使用年限的增加,以及受到地质水文条件等多种因素的影响,早期修旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,由于接缝和裂缝的建的水泥混凝土路面开始出现压碎、挤破、裂缝、断板、板底脱空等病存在,会出现反射裂缝问题。旧面层在接缝或裂缝附近的位移,包括由害现象。为了防止旧水泥混凝土路面产生反射裂缝,在旧水泥混凝土于环境温度的变化引起的面板的水平伸缩和由于荷载作用引起的面路面碎石化之后加铺土工格栅处理,经在国道205滨州段下实践效板边缘的竖向弯沉。由于水泥混凝土面板强度较高,作为基层上加铺果明显。沥青混凝土这种路面结构,强度方面一般能满足要求。二、碎石化处理技术四、玻纤格栅加筋的作用机理1.清除存在的沥青面层玻璃纤维格栅具有抗拉强度大、弹性模量高、耐高温、耐腐蚀、低在碎石化前,应清除水泥混凝土路面上的沥青修复材料,因为这延伸率、物理化学性能稳定、嵌锁和限制作用强等特点。采用铺设玻些材料的存在会影响到破碎的效果。纤格栅作为加筋夹层能达到提高沥青加铺层抗反射裂缝,玻璃纤维2.隐藏构造物的调查与标记格栅能改变沥青混凝土层在车辆荷载和温度作用下的受力状态,大破碎前,结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物,通常,幅减小接缝处的应力集中,从而阻止反射裂缝的产生和发展。玻璃纤构造物埋深在1米以下的不会由于破碎带来的损坏,不满足以上条维网不是依靠本身的较大变形来扩散应力,其防裂作用实质是一种件的可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎,或采用监理工程师认隔离功能。它分隔了有裂缝或接缝的混凝土板和沥青混凝土加铺层.为可行的其它方案。避免了沥青混凝土层直接处于裂缝或接缝尖端的应力集中区域,而3.与桥梁连接段的路面由强度较高的材料承受较大的拉应力,阻碍了裂缝的迅速扩展。因此与桥梁连接段应标明破碎的位置,根据实际情况,可以破碎到桥格栅本身的抗拉强度大小是抑制裂缝发展的主要因素,采用抗拉强头搭板的后端,或根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置。度高的格栅更有利于抑制裂缝的发展。4.交通管制五、施工技术与质量控制建筑结构胶力学性能表化学植筋锚固力检测装置胶种喜利得WDZ散装型WDZ套装型项目HY150胶强度抗压75.975.9（MPa）抗拉3735抗剪28.4028.40钢-钢粘结强度（MPa）拉伸38.638.65℃>90min>90min25min初凝时间20℃>60min>60min6min5结论5℃24-30h24-30h1.5h济南火车站广场地下改造工程采用植筋工艺,所有植筋经现场固化时间20℃6-12h6-12h50min检测全部合格,实施植筋锚固技术,省时省工、工序少、工效高、操作方便、节约资金,保证了工程的顺利施工,且满足要求,有较好的综合效检测拉拔力的20%作为拉拔力初始值,记录位移百分表的初始读数。益,更重要的是锚固性能、质量能够保证。目前项目已投入使用,情况这样可以基本消除因钢筋与基面不垂直或钢筋本身有一定弯曲而引一切正常,效果良好。起位移读数过大的影响。然后,以预定拉拔力的40%、60%、80%、参考文献:90%、100%分五级加荷。加载过程应匀速、缓慢施压。当压力表读数[1]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范.到达某级荷载时,应在该级荷载上停留3分钟,记录3次位移表读数。GB50010-20022009年9月第一版北京中国建筑工业出版社当压力表读数变小,栽植钢筋上所加荷载下降时,应不断补压,保持所[2]熊学玉、许立新、胡家智.化学植筋的拉拔试验研究.建筑技术.加拉拔力在预定荷载上下1kN范围内波动。最后,当加荷至预定拉拔2000年第6期31力的100%时,如果3分钟内位移表读数无法稳定,应适当延长时间进[3]范锡盛等.建筑物改造和维修加固新技术.2002年12月第一行观察,直到位移表读数基本稳定为止。施工现场按规范进行植筋拉版北京:中国建材工业出版社,1999拔试验均满足承载力需要。146城市建设2009年总第51期 化学植筋在混凝土结构改造工程中的应用作者：张炳林作者单位：中铁十局集团房地产开发有限公司,山东,济南,250001刊名：城市建设英文刊名：CHENGSHIJIANSHEYUSHANGYEWANGDIAN年，卷(期)：2010，""(1)被引用次数：0次参考文献(3条)1.GB50010L-2002.混凝土结构设计规范20092.熊学玉.许立新.胡家智化学植筋的拉拔试验研究[期刊论文]-建筑技术2000(6)3.范锡盛建筑物改造和维修加固新技术2002相似文献(10条)1.会议论文杨春梅.胡兆文.荆建明化学植筋在工程改造中的应用2001本文介绍了喜利得化学植筋的特点、应用范围、工艺原理、工艺流程、操作要点以及质量安全要求在建筑物改造、增层设计与施工中取得了良好的实践经验.2.期刊论文傅砾"化学植筋法"在变电站基础改造中的应用-内蒙古电力技术2008,26(2)"化学植筋法"可以在变电设备带电运行状态下对变电站旧基础进行改造.包头供电局采用此方法对包头白云110kV变电站实施了就地改造,改造中只停电6h,不仅减少电量损失500多万元,节约工程费用150多万元,而且有效地解决了运行与施工的矛盾.3.期刊论文林惠斌化学植筋在改造工程中的应用-四川建材2006,32(6)化学植筋,就是在已有混凝土结构或构件上根据工程所需用钢筋规格以适当的钻孔直径和深度,采用化学粘合剂使新增的拟用钢筋与原混凝土粘合牢固,使新增钢筋如同预埋钢筋,钢筋的强度得以充分利用,并发挥至设计期望的性能.本文以某幢三层别墅采用建筑化学植筋技术为例,阐述建筑化学植筋在改建工程中的应用.4.会议论文冯卓.陈洋.姜振凯.罗菊平既有建筑外墙新增空调室外机搁板改造2006本文依据国家现行相关规范对某新增混凝土搁板式空调机架的抗弯承载力、抗剪承载力以及挠度进行了理论分析,并辅以荷载试验,来检验设计的安全性、合理性.另外,本文还介绍了搁板的实际施工过程,分析搁板施工的重点、难点以及需要特别注意的细节.最后,本文综合分析了搁板式空调机架的优点及其局限性,并把它和其他形式空调室外机架进行了比较.5.期刊论文贾彦武.于涛.姚舜某电信局招待所托换改造设计与施工-低温建筑技术2005,""(3)哈尔滨市抚顺街电信局招待所由于闲置将其改造为办公楼,需拆除部分承重墙.本文介绍了采用托换法拆除承重墙的设计和施工,详细介绍了构造和施工中的技术措施,为同类工程改造的设计施工提供参考.6.期刊论文刘菂.钟智斌某综合楼的房屋改造工程设计-黑龙江冶金2004,""(4)本文通过对新材料新技术在加层设计上的应用,提出了该方案在设计与施工中的技术措施,并结合当地实际情况,在实际工程中得到了应用,可供同类工程参考.7.学位论文张炳林化学植筋在混凝土结构改造工程中的应用研究2005本文介绍了化学植筋在国内外研究现状和发展动态，研究总结了化学植筋技术基本原理和植筋工艺，研究总结清孔、孔含水量、钻孔设备、灌浆方式等施工条件对化学植筋体系粘结承载力的影响，提出化学植筋施工过程注意问题和控制要点。结合作者参与设计和施工的具体工程，验证了本文提出设计方法，并分析了不同植筋方式的适用性，并在施工现场进行试验研究，测定植筋的锚固能力。利用现有成熟的有限元软件，对本文中的现场试验进行了数值模拟，模拟考虑了混凝土的非线性以及不同界面间的接触性能，计算结果与实测数据较为吻合。本文的研究成果对化学值筋技术在工程实践中有较好的参考价值。8.期刊论文刘菂.钟智斌某冶金选矿综合车间的房屋改造工程设计-云南冶金2004,33(4)通过对冶金建筑新材料、新技术在加层设计上的应用,提出了该方案在设计与施工中的技术措施,并结合当地实际情况,在实际工程中得到了应用.9.会议论文贺学军.周朝阳化学植筋技术在加固改造工程中的应用2002结合工程实际,研究了化学植筋技术的粘结性能,确定了钢筋直径、钻孔孔径以及植筋深度对植筋锚固力的影响.根据试验结果提出相关的技术参数和施工建议,并在实际的加固改造工程中得到了成功地应用.10.期刊论文李显华.杨滨康化学植筋在增层改造工程中的应用-工程建设与设计2004,""(4)结合对哈尔滨市南岗公路客运站的增层改造工程实例,就化学植筋中设计、计算、施工等问题阐述了自己的看法.本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsysywd201001097.aspx授权使用：中国地震局工程力学研究所（哈尔滨）(gc)，授权号：218e9b7a-5454-4d72-bc03-9dcd008d3c7c下载时间：2010年8月9日'