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(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站,山西 太原 030009)
混凝土結(jié)構(gòu)目前是我國主推的結(jié)構(gòu)形式,混凝土結(jié)構(gòu)具有強度高、抗震能力強、施工速度快等優(yōu)點而受到房地產(chǎn)開發(fā)商和業(yè)主們的青睞?;炷两Y(jié)構(gòu)在主體結(jié)構(gòu)施工完成后,往往由于業(yè)主的特殊要求等或設(shè)計變更需增大混凝土構(gòu)件的截面,或新增某些混凝土構(gòu)件等,但卻無法在原混凝土構(gòu)件上焊接鋼筋或不易操作時,需在原構(gòu)件上進行植筋,再澆筑混凝土等。
植筋技術(shù)推廣應(yīng)用之前,建筑市場中對混凝土構(gòu)件進行加固處理時,主要通過將原混凝土構(gòu)件表面破鑿,使混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋露出,將預(yù)增加構(gòu)件的鋼筋與露出鋼筋焊接。這種方法可有效確保新舊混凝土構(gòu)件有效連接,確保新澆筑混凝土構(gòu)件具備足夠的承載力。但使用這種方法會對原混凝土構(gòu)件產(chǎn)生一定的破壞,同時對建筑整體也有一定的影響,并非是混凝土構(gòu)件加固的最佳方案。
在混凝土構(gòu)件加固中使用植筋技術(shù),具有對混凝土構(gòu)件破壞小、施工工作量少、施工表面美觀、施工質(zhì)量好等優(yōu)點,適用范圍廣,不僅可適用于混凝土構(gòu)件加固施工中,同時也適用于混凝土結(jié)構(gòu)二次結(jié)構(gòu)施工中,受到施工單位和業(yè)主單位等的一致青睞。
對混凝土構(gòu)件進行植筋,是在舊混凝土中鉆孔,孔深10d~15d(d為鋼筋直徑),之后進行清孔,將孔內(nèi)雜物清除,之后在孔內(nèi)灌注植筋膠,將鋼筋插入孔內(nèi),待植筋膠固化后與鋼筋和混凝土界面產(chǎn)生足夠的粘結(jié)力,使鋼筋牢固的與混凝土構(gòu)件有效的連接在一起,見圖1。
在植筋施工中,產(chǎn)生主要作用的是植筋膠,將植筋膠灌入孔內(nèi)后,固化后產(chǎn)生的粘結(jié)應(yīng)力作為最終的錨固力,使鋼筋在混凝土中產(chǎn)生足夠的錨固強度。
在建筑工程中推廣植筋技術(shù),可有效避免對原混凝土構(gòu)件表面的破壞,避免構(gòu)件內(nèi)鋼筋的二次擾動,僅需使用電鉆根據(jù)錨筋設(shè)計直徑進行相應(yīng)的鉆孔施工,成孔后灌膠、插筋。這種方法施工速度快,工程量小,便于操作,適用于混凝土結(jié)構(gòu)中補筋、補構(gòu)件、加固等施工。
在進行植筋施工時,首先需按照設(shè)計要求在原混凝土構(gòu)件上指定位置進行鉆孔、清孔,之后再對鋼筋表面進行處理、注膠施工、插筋、養(yǎng)護等,最終完成植筋施工。
植筋施工前應(yīng)首先按照設(shè)計要求,在原混凝土構(gòu)件上將植筋位置進行定位,確定預(yù)增加構(gòu)件尺寸,確保鋼筋保護層厚度滿足設(shè)計要求和規(guī)范要求。定位施工時,還應(yīng)考慮預(yù)鉆孔部位內(nèi)部是否存在鋼筋等,避免鉆孔施工時對鋼筋造成破壞,且降低施工效率。
在進行鉆孔施工時,由于鉆孔位置不定,因此施工人員應(yīng)確保自身安全的前提下進行鉆孔施工。成孔時,應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求和《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)要求和規(guī)定執(zhí)行,鉆孔深度應(yīng)滿足規(guī)范要求,避免后期出現(xiàn)錨固力不足的現(xiàn)象,從而影響植筋的效果不能滿足設(shè)計要求。
清孔施工是植筋施工中的關(guān)鍵階段之一,若清孔施工時未將孔內(nèi)殘渣等清除干凈,則灌入植筋膠后粘結(jié)強度不能達到設(shè)計要求,影響植筋效果。因此在進行清孔施工時,若條件允許,應(yīng)使用高壓水槍將孔內(nèi)混凝土殘渣等清除干凈,之后再使用壓縮空氣將孔內(nèi)殘渣和水分吹干。清孔完成后若立即進行灌膠施工則直接將植筋膠灌入孔內(nèi),若不立即進行灌膠施工則應(yīng)使用海綿等膨脹物體將孔洞封堵,避免塵土或其他雜物進入孔內(nèi)而影響植筋強度。
在清孔施工同時即開始對鋼筋表面進行清理,尤其是鋼筋錨固端,應(yīng)使用鋼絲球或砂紙等將鋼筋表面的油污和其他雜質(zhì)清理干凈,最后使用化學(xué)溶劑將鋼筋表面進行擦拭,露出鋼筋材質(zhì)自身顏色,處理完成后將鋼筋插入孔內(nèi)進行施工,避免鋼筋錨固端受到二次污染。
注膠施工時應(yīng)使用專用手動注射器進行施工,桶裝植筋膠開封后,若發(fā)現(xiàn)最上層膠液較稀,應(yīng)將上層膠液刮除。注膠時,應(yīng)從孔底向孔上注入,這種注膠方法可有效的將孔內(nèi)氣體排出孔外,避免膠液與空氣融合而影響注膠質(zhì)量。注膠時,注膠量應(yīng)達到孔深的80%左右,避免插入鋼筋時膠液因太滿而亂溢或因太少不能達到設(shè)計錨固力。
注膠施工完成后應(yīng)將鋼筋立即插入孔內(nèi)。插筋時應(yīng)按照某一方向?qū)摻钜孕D(zhuǎn)式插入孔內(nèi),直至插入孔底。插筋施工時,應(yīng)確保鋼筋與混凝土面保持垂直的方向,且應(yīng)使鋼筋盡量處于孔內(nèi)中心位置。插筋施工完成后應(yīng)將溢出的膠液及時清理,若插入鋼筋后孔內(nèi)膠液并未完全灌滿孔,應(yīng)使用注射器將不足之處補足,確保達到設(shè)計錨固力。
插筋施工完成后,應(yīng)對植筋部位進行養(yǎng)護,確保在植筋膠固化階段不受外界影響,若條件具備,施工單位應(yīng)安排專人對植筋部位進行看守,避免閑人誤碰鋼筋而對鋼筋造成擾動;若條件不具備,施工單位也應(yīng)在植筋部位設(shè)置醒目標(biāo)識或其他警告措施。確保植筋膠達到有效的固化強度后,方可進行下一步施工。
在混凝土中預(yù)埋鋼筋再進行澆筑施工,屬于錨固技術(shù)中的先錨施工;在混凝土中鉆孔再植筋,屬于錨固技術(shù)中的后錨施工。盡管理論設(shè)計中,后錨施工與先錨施工的施工效果相同,但在實際施工中,后錨施工并不能達到先錨施工的效果。后錨施工需將原混凝土構(gòu)件表面鉆孔,再將鋼筋錨入孔內(nèi),灌入植筋膠后產(chǎn)生的粘結(jié)力作為鋼筋的錨固力。盡管植筋技術(shù)對混凝土構(gòu)件表面破損面積較小,但并不能忽視其對構(gòu)件的破壞。鉆孔后對孔內(nèi)雜物進行清理時,并不能將孔內(nèi)徹底清理干凈,只要存在一些雜物就會對鋼筋的錨固力產(chǎn)生影響。灌膠施工時,往往不能使孔內(nèi)膠液處于飽滿狀態(tài),孔內(nèi)經(jīng)常存在氣泡等,從而對錨固力產(chǎn)生影響。植筋完成后,對植筋膠進行養(yǎng)護施工時,還應(yīng)對外界環(huán)境因素,如溫度、濕度等滿足植筋膠固化條件,且在養(yǎng)護期間不能使鋼筋產(chǎn)生移動等,否則影響植筋效果。為避免出現(xiàn)植筋效果不能滿足設(shè)計要求和相關(guān)驗收要求,施工時應(yīng)對各項施工工序進行檢查和分項驗收,確保施工質(zhì)量。
在購買植筋膠時,應(yīng)在正規(guī)門店購買,對植筋膠的粘結(jié)性能進行抽檢測試,確保至今后的粘結(jié)強度滿足設(shè)計要求;選擇施工人員時,應(yīng)委派專業(yè)加固施工單位的植筋技術(shù)人員進行施工,確保每根鋼筋的粘結(jié)力均能達到設(shè)計要求,降低不合格率。
盡管植筋技術(shù)在我國的建筑工程施工中應(yīng)用量逐年增加,但還存在較多問題亟待解決。
若混凝土構(gòu)件中植筋部位存在裂縫時,則植筋膠與構(gòu)件的粘結(jié)力不能達到設(shè)計要求,且在植筋上澆筑混凝土構(gòu)件或進行其他受力施工時,對原混凝土構(gòu)件受力不利,原混凝土構(gòu)件是否能達到穩(wěn)定狀態(tài)也不敢保證,因此在對此類帶裂縫工作的混凝土構(gòu)件上進行植筋施工時還應(yīng)考慮如何對其進行加固處理,確保兩者均可穩(wěn)定的工作。
植筋施工中最重要的環(huán)節(jié)是灌膠施工,且植筋膠的粘結(jié)強度高低是決定植筋效果的重要部分。目前的植筋膠在對鋼筋與混凝土間作用時可達到一定的粘結(jié)強度,但若植入的主體不是鋼筋而是其他材料時,或鉆孔主體不是混凝土構(gòu)件,而是磚砌構(gòu)件時,植筋膠的粘結(jié)效果并不能達到設(shè)計要求的粘結(jié)效果。因此在研究和生產(chǎn)植筋膠時應(yīng)拓寬植筋膠的應(yīng)用范圍,可適用于多種材質(zhì),是植筋膠未來一段時間發(fā)展的一個方向。
植筋施工時,將成孔清理干凈再灌入植筋膠才能使植筋效果達到最好,但在具體施工時往往較難實現(xiàn)將孔內(nèi)雜物清除干凈,從而植筋粘結(jié)強度不能達到理想效果。灌膠時,植筋膠對孔內(nèi)水分含量較為明顯,孔內(nèi)水分含量較高,會影響植筋效果,影響植筋合格率。因此,在未來植筋施工時,應(yīng)提高施工工藝,將孔內(nèi)雜物徹底清理干凈。
本文主要對混凝土結(jié)構(gòu)中的植筋施工技術(shù)展開探討,根據(jù)施工經(jīng)驗得到植筋施工技術(shù)的原理和施工技術(shù),并發(fā)現(xiàn)了植筋施工中存在的一些問題和未來植筋施工的發(fā)展方向,為進一步提高植筋施工質(zhì)量做出應(yīng)有的貢獻。