李華明 方光秀*

(延邊大學(xué)工學(xué)院，吉林 延吉 133002)

某工程框架柱拉結(jié)筋的植筋法改進(jìn)及檢測★

李華明 方光秀*

(延邊大學(xué)工學(xué)院，吉林 延吉 133002)

在大多數(shù)框架結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土柱與填充墻之間一般通過拉結(jié)筋來提高墻體整體性和抗震能力，拉結(jié)筋主要設(shè)置在墻體轉(zhuǎn)角處或墻柱交界處，為房屋整體性和相互協(xié)作能力提供保障，且減少房屋變形、裂縫、錯位，針對常用的植筋法存在拉結(jié)不牢等諸多質(zhì)量通病的情況，提出了“改進(jìn)植筋法”，并通過工程實例與拉拔試驗及施工驗證，證明該方法符合規(guī)范要求與驗評標(biāo)準(zhǔn)，為類似工程施工提供了借鑒。

拉結(jié)筋，植筋，拉拔試驗，施工工序，改進(jìn)措施

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，框架結(jié)構(gòu)成為我國建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，為了提高抗震能力而在框架結(jié)構(gòu)填充墻與柱之間采用拉結(jié)筋的方法來提高建筑整體性。在現(xiàn)代建筑施工過程中，拉結(jié)筋設(shè)置方式通常有兩種，分別是預(yù)埋式和后置式。雖然在提高框架柱與填充墻整體穩(wěn)定性上具有相同的作用，但卻有截然不同的施工方式[1]。

本文圍繞黑龍江省建筑安裝集團在棚戶區(qū)改造工程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題與拉拔試驗情況，如：鉆孔大小與植入鋼筋型號不匹配、打孔位置偏差、植筋膠灌入深度不足而導(dǎo)致拉結(jié)筋檢測不合格等，提出“改進(jìn)植筋法”與加強質(zhì)量控制關(guān)鍵點，解決質(zhì)量通病，保證工程質(zhì)量，供類似工程借鑒。

1 工程概況

黑龍江省建筑安裝集團棚戶區(qū)改造工程由1號～6號住宅樓組成，主體結(jié)構(gòu)為地下1層，地上6層。建筑總面積為20 302 mm2。1號樓為框架結(jié)構(gòu)，主體已封閉，地上建筑面積為7 094.82 mm2。填充墻體為MU5.0輕集料混凝土小型砌塊，砂漿為Mb5.0混合砂漿，灰縫厚度為10 mm。

該工程有部分拉結(jié)筋在初次檢測時未達(dá)到設(shè)計要求，在拉拔儀荷載加載到6 kN時，該拉結(jié)筋所在框架柱的表面混凝土脫落、孔洞無植筋膠溢出。為保證填充墻體與框架柱相接部位的拉結(jié)強度符合要求，本工程采用“改進(jìn)植筋法”。植入鋼筋直徑為6 mm。鉆眼厚度為8 mm。植筋膠為環(huán)氧樹脂，配合比為環(huán)氧樹脂∶水泥∶細(xì)砂=1∶1∶2。利用全站儀定點放線、用吸塵器代替?zhèn)鹘y(tǒng)吹風(fēng)機，并通過對其質(zhì)量控制關(guān)鍵點實施加強質(zhì)量的技術(shù)措施，經(jīng)再次檢測全部合格，見圖1。

2 框架柱拉結(jié)筋施工方法

2.1 預(yù)埋法

預(yù)埋拉結(jié)筋法是在澆筑混凝土柱前將拉結(jié)筋埋置于柱子內(nèi)部，待澆筑混凝土成型完畢后，進(jìn)行拆模，鑿出初始拉結(jié)筋。

優(yōu)點：

預(yù)埋件易于尋找，用錘敲就可以找到拉結(jié)筋的位置。

缺點：

1)由于澆筑混凝土而導(dǎo)致拉結(jié)筋位置發(fā)生偏差，使得拉結(jié)筋不能與灰縫進(jìn)行很好的結(jié)合，會產(chǎn)生拉結(jié)筋虛設(shè)現(xiàn)象。

2)在設(shè)計變更時預(yù)埋構(gòu)件不能很好與之匹配，不具有較好的改動性。對拉結(jié)筋準(zhǔn)確預(yù)埋帶來較大困難。

3)采用預(yù)埋法時，由于在模板上開孔而損壞模板，在施工過程中拉結(jié)筋外露對支模和拆模帶來不便。

4)如出現(xiàn)短筋的情況時，需要進(jìn)行焊接保證拉結(jié)筋長度的規(guī)范要求，焊接工作量大。拉結(jié)筋和柱筋連接在一起時，必須鑿開結(jié)構(gòu)上的混凝土后焊接，焊接過程中將燒傷柱筋，焊接質(zhì)量難以得到保證。

新型施工工藝:

1)組合鋼模板緊固預(yù)埋法：用鋼筋固定拉結(jié)筋預(yù)埋件，定位準(zhǔn)確不易松動，能反復(fù)使用。拉結(jié)筋預(yù)埋件錨固可靠，無需二次焊接，施工對框架柱無損傷。

2)牙口鋼管頂模預(yù)埋法：用U型管作為預(yù)錨具，鋼管外端牙口與木板咬合緊密，易找到錨具正確位置。U型管錨具能起到保護混凝土作用，進(jìn)而保護框架柱[2]。

在框架結(jié)構(gòu)中，框架柱與填充墻的拉結(jié)筋設(shè)置一般采用后錨固法。

2.2 后錨固法

在框架結(jié)構(gòu)中，框架柱與填充墻的拉結(jié)筋設(shè)置主要采用后植法。待柱子拆模結(jié)束后，先放線與定位預(yù)留孔洞位置，采用沖擊鉆在框架柱上打孔，用氣泵對孔洞中殘留雜質(zhì)進(jìn)行清理，同時對鋼筋銹蝕進(jìn)行處置，最后用植筋膠進(jìn)行固定。

優(yōu)點：

1)施工方法簡便。

2)避免鑿孔對框架柱造成的影響。

3)隨建筑設(shè)計圖紙變化而更改材料需求，孔位，植入鋼筋大小等。

缺點：

1)由于沒有檢測工具、工人施工技藝欠缺而導(dǎo)致打孔進(jìn)深難以確定。

2)采用傳統(tǒng)吹風(fēng)機而導(dǎo)致灰塵雜質(zhì)清理不凈。

3)植筋膠具有一定時效性，隨時間變化其化學(xué)性質(zhì)難以保證使用壽命30年。

3 拉拔試驗不合格原因及改進(jìn)植筋法

根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求，拉結(jié)筋應(yīng)沿框架柱全高每隔500 mm設(shè)2φ6拉結(jié)筋，拉結(jié)筋深入墻體內(nèi)長度，非抗震設(shè)計時不應(yīng)小于600 mm，抗震烈度為6度,7度不應(yīng)小于墻長的1/5且不小于700 mm，8度時應(yīng)沿墻全長貫通。墻長大于5 m時，墻頂與梁亦有拉結(jié)[3]。

3.1 初檢測部分不合格原因分析

1)打孔深度不夠。本工程要求孔深不小于15d，孔徑為8 mm～10 mm。

2)孔內(nèi)和表面雜質(zhì)處理不凈，導(dǎo)致植筋膠與鋼筋不能在孔內(nèi)進(jìn)行充分接觸而強度不足。

3)鋼筋強度不足。因鋼筋表面銹蝕等情況，鋼筋不應(yīng)采用圓鋼，建議采用螺紋鋼。

4)植筋膠灌入度不足，植筋膠沒有溢出孔洞。

3.2 改進(jìn)植筋法

3.2.1 施工工藝的改進(jìn)

1)成孔時避免柱子主筋誤打的孔洞采用1∶1水泥砂漿填塞補平。鉆孔采取與之孔位大小相匹配的鉆頭大小。打孔深度通過檢測外置鋼筋長度來規(guī)范鋼筋植入長度。

2)采用毛刷刷去表面浮灰，將傳統(tǒng)吹風(fēng)機改用吸塵器來替代清理孔內(nèi)雜質(zhì)。

3)銹蝕鋼筋用鋼絲刷去銹。鋼筋采用螺紋鋼筋替代圓鋼，增大鋼筋與植筋膠、孔洞接觸面積，達(dá)到增大拉結(jié)效果的目的。

4)采取植筋膠與鋼筋先接觸再插入孔內(nèi)，保證植筋膠與鋼筋充分接觸。環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠攪拌時間不小于3 min。錨固時，環(huán)氧樹脂以從孔洞內(nèi)溢出為準(zhǔn)。再用手持式自動壓力灌漿機來充滿孔洞。

5)對植好的鋼筋以設(shè)保護帶方式保護拉結(jié)筋。

6)施工單位做好自檢、互檢、專檢等三檢制。

3.2.2 加強質(zhì)量技術(shù)措施

1)嚴(yán)格按照施工圖紙，精確設(shè)計拉結(jié)筋配料單。認(rèn)真按照配料單進(jìn)行下料與加工制作。

2)制作皮數(shù)桿，標(biāo)注磚和砌塊的皮數(shù)、灰縫厚度、拉結(jié)筋的設(shè)置高度。在框架柱上用十字線標(biāo)注植筋位置，有效避免柱主筋。

3)在施工現(xiàn)場配置植筋膠，一次配膠量控制在10 kg，隨用隨配。

3.2.3 施工工藝流程與質(zhì)量控制關(guān)鍵點

改進(jìn)植筋法的施工工藝流程與質(zhì)量控制關(guān)鍵點如圖2所示。共設(shè)置打孔直徑是否滿足要求、膠水配合比是否滿足要求、表面是否整潔與有無銹蝕、植筋膠是否溢出、拉拔試驗是否合格等5個質(zhì)量控制關(guān)鍵點。

3.2.4 施工組織結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

目前從事植筋作業(yè)的施工人員大多數(shù)為非專業(yè)人員，具有施工資質(zhì)的較少，且管理和操作人員無崗位證書。GB 50203—2011砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中明確規(guī)定：對其在崗人員應(yīng)進(jìn)行資質(zhì)考察，作業(yè)人員應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)使其具備相應(yīng)的作業(yè)技能和崗位知識才能上崗[4]；基于現(xiàn)狀，為保證改進(jìn)植筋法的施工質(zhì)量，將直線型施工組織結(jié)構(gòu)更改成矩陣式組織結(jié)構(gòu)，減少由于矛盾的指令和過長的指令路徑影響組織系統(tǒng)的運行，改進(jìn)型施工矩陣組織結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。

4 拉結(jié)筋拉拔試驗流程與施工檢測

通過第三方檢測機構(gòu)對其框架柱拉結(jié)筋進(jìn)行拉拔試驗，實驗儀器為北京海創(chuàng)高科HC-LJ10拉拔儀，如圖4,圖5所示。

檢測步驟如下：

1)隨機選擇需要檢測樓層的框架柱，對其進(jìn)行編號。

2)將拉結(jié)筋穿過拉拔儀中端固定端，端部支撐在框架柱上，根據(jù)設(shè)計要求對拉結(jié)筋施加6 kN的力。如出現(xiàn)拉結(jié)筋附近墻體脫落現(xiàn)象則為不合格。

3)一榀框架柱進(jìn)行三組試驗，經(jīng)三組全部合格后認(rèn)定為框架柱拉結(jié)筋符合要求，同一樓層應(yīng)進(jìn)行隨機抽查三榀框架柱，同時合格則判定此樓層質(zhì)量為合格。

試驗地點為一號樓1層、2層框架柱的拉結(jié)筋，最終檢測結(jié)果為全部合格。

5 結(jié)語

本文根據(jù)工程案例，針對框架柱與填充墻拉結(jié)筋設(shè)置中存在的質(zhì)量通病，提出了改進(jìn)植筋法與加強質(zhì)量控制關(guān)鍵點以及改進(jìn)型矩陣施工組織結(jié)構(gòu)。經(jīng)拉拔試驗與施工驗證，顯著提高技術(shù)指標(biāo)，有效解決拉拔試驗不合格問題，治理質(zhì)量通病，滿足現(xiàn)行國家、省建筑砌體工程質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)，可供類似工程借鑒。

[1] 唐寶亮.簡述框架柱與填充墻設(shè)拉結(jié)筋作法的改進(jìn)[A].“中國建筑發(fā)展論壇——建筑與科技理論研討會”論文集[C].科技與企業(yè)雜志社，決策與信息雜志社，北京科技大學(xué)土木工程學(xué)院,2015:1.

[2] 黃 昆.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)填充墻拉結(jié)筋預(yù)埋施工新方法[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2016(21):101-102.

[3] 李 均.填充墻后置拉結(jié)筋施工工藝[J].四川建筑,2017(1):175-176.

[4] 劉 勇,宗 琦.砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中完善后植拉結(jié)鋼筋規(guī)定的幾點建議[J].工業(yè)建筑,2014(10):128-131.

The improved planting bar method and the detection of the steel tie bar of an engineering frame column★

Li Huaming Fang Guangxiu*

(CollegeofEngineeringYanbianUniversity,Yanji133002,China)

In most of the frame structure of reinforced concrete column and fill usually by rachel between wall to wall integrity and seismic capacity, rachel muscle mainly set in the wall corner or wall column junction, integrity and mutual cooperation ability guarantee our house, and reduce the housing deformation, fracture and dislocation. Rachel bar and commonly used method is not firm, and many other common faults, and planting bar “improved method” is proposed in this paper, through an engineering example with construction drawing test and verification, conform to the requirements of the specification and the test evaluation standard, to provide reference for similar projects.

steel bar, plant bar, pull out test, construction procedure, improvement measures

1009-6825(2017)21-0028-03

2017-05-17★：延大國家自然科學(xué)基金前期培育項目(413010088)，吉林省科技廳科技發(fā)展計劃重點攻關(guān)項目(20170204032SF)

李華明(1995- )，男，在讀本科生

方光秀(1967- )，男，博士，教授

TU375

A