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植筋的效果最终决定加固改造质量

  由于设计原因,全现浇结构住宅楼的基础部位,设计时未考虑设置基础梁,导致该住宅楼南立面建筑图的装饰柱和部分承重结构不能生根。当时的施工现状是外部装修基本完成。为了满足建筑外立面的整体效果,必须对原结构进行加固改造,以提高原结构的承载能力,满足使用要求。

  施工单位和建设单位、设计单位经过多次交涉,设计单位最终决定进行植筋处理,在基础部分增加基础梁,以满足上部装饰柱等结构构件的竖向荷载。

  如何保证结构加固改造的施工质量,确保新加构件及增加截面与原结构能够很好的共同工作,成为一个有机的整体,保障加固后的结构安全,是我们所要研究的问题,而加固中的植筋环节正是研究的核心问题。植筋的效果最终决定着整个加固改造的质量。

  1 概述

  根据设计要求,梁、柱节点和基础梁加固部位的主筋和部分箍筋要进行植筋。植筋的直径为12、14、16、20、22、25、32mm( 螺纹Ⅲ级钢筋) ,对应的植筋孔径为16、18、22、28、30、32、40mm,孔的深度按照设计要求在200 ~ 600mm 之间。植筋孔的方向以水平孔最多( 基础梁主筋) ,局部为竖向孔( 如基础反梁的箍筋) 。水钻成孔,孔的内壁为比较潮湿光滑。

  2 需要解决的问题

  ( 1) 植筋的质量是混凝土加固的关键环节之一,水钻成孔后孔壁光滑潮湿,植筋数量多,植筋胶的用量大,因此对使用的植筋胶产品的稳定性和耐候性等指标要求高。

  ( 2) 植筋孔主要分为水平孔、孔口朝上和孔口朝下的竖向孔,其中水平孔和孔口朝下的竖向孔,其注胶的施工难度和饱满度控制难度大。

  ( 3) 钢筋植入后的固化期内严禁扰动,这直接影响钢筋锚固的有效性和结构的安全性,在工期紧迫、上下楼层同时作业必须保证植筋在固化期内不被扰动。

  ( 4) 植筋孔由水钻成孔,如何确保在成孔的过程中不伤及原结构的钢筋,特别是确保不伤及原结构的柱、梁的主筋成为必须解决的难题。

  ( 5) 在基础梁的加固过程中,由于原结构基础的反梁之间存有少量的水,造成植筋的环境十分潮湿,如何保证带水植筋的钢筋锚固能够满足设计要求。

  ( 6) 梁柱节点处两个方向的加固梁主筋必须上下错开,否则在一个水平面上两个方向的钢筋互相冲突。另外,加固梁主筋要穿过柱子节点,钢筋过长无法穿入,这必须加工短钢筋,这样钢筋接头增多,钢筋接头的形式和位置必须确定。

  3 针对难点重点采取的技术措施

  ( 1) 针对本工程的植筋,在施工前我们选取了几种植筋胶,与建设单位、监理单位和设计单位等共同对产品的厂家、产品的性能、质量、价格等指标进行考察。根据植筋实际情况,植筋的孔径比较大,电钻成孔的难度太大,用水钻成孔比较适合,而水钻成孔的孔内壁比较光滑、水分含量大,所选用的建筑结构胶必须有良好的耐水性和湿润环境固化性,最终确定采用喜利得RE500 型建筑结构胶。喜利得RE500 型建筑结构胶的特点就是在孔壁光滑、孔洞潮湿、天气炎热等恶劣条件下表现优越,并且具有高强的结合力和混凝土渗透性能,尤其适用于大直径钢筋的植筋。为了保证植筋施工的质量,我们在植筋施工开始前,专门对选用的植筋胶进行了植筋拉拔试验,在选取的柱子上按照设计要求的植筋深度,每种钢筋做1 组,每组3 根进行试验。经北京市检测所专用的仪器检测,无一根钢筋被拉出,植筋抗拉强度均达到了设计要求。整个工程的钢筋植筋锚固的施工质量稳定,所有的拉拔承受的应力均能够满足设计要求,合格率为100%。

  ( 2) 水平孔植筋胶的饱满程度不易控制,为了解决这一问题,我们在施工工艺上大胆创新,采用埋管法注胶,来保证植筋胶的饱满度和密实性。根据设计要求,植筋孔洞分为通孔和非通孔两种,注胶方法如下:

  ①对通孔的植筋注胶: a 将钢筋插入孔内,再将注胶管插入孔内,注胶管位于孔深的2 /3 处,安装注胶枪并开始注胶,待另一端孔口有胶液溢出时,用专用腻子将另一端孔口封闭; b 继续注胶,使胶嘴随着胶液的逐渐注满缓慢撤出,但必须保持注胶管口一直埋在胶液中,直至孔壁内充满胶液为止; c 由于注胶时,管口一直埋在胶液中,造成从内向外的注胶压力,只有内部密实后,胶液才向外溢出。并避免了内部气泡的产生,保证胶的饱满密实。

  ②对非通孔的植筋注胶: 类似于通孔植筋注胶,要保持注胶管口一直埋在胶液中。不同之处在于,植筋孔清理干净后,先向孔内注入植筋胶,要求注满孔深的2 /3,然后将处理后的钢筋缓慢旋转插入内,直至插入孔底,孔口处应有胶体溢出,最后做封口处理。

  ( 3) 植筋固化过程中是严禁扰动的,但是施工现场的震动,以及钢筋自重所引起的变形,容易造成结构胶固化时钢筋的移位,影响植筋质量。针对这一问题,我们合理调整施工工艺的衔接,在梁的主筋和箍筋初步安装到位的情况下,先将加固梁的底模固定好,然后调整钢筋,用箍筋和底模将主筋固定牢固,然后进行注胶施工。注胶完成后立即将该梁四周用钢管封闭,并挂标志牌严禁扰动。根据喜利得RE500 结构胶在不同环境温度下的固化时间,在规定的时间后拆除防护进行下一道工序的施工。根据施工实践,喜利得RE500 结构胶在5—10℃的范围内,必须达到24 小时后才能固化。

  ( 4) 原结构梁柱节点钢筋是十分密集的,而加固梁植筋打孔主要集中在此部位,为了避免植筋水钻成孔损伤原结构的钢筋,我们专门配备了钢筋探测仪,先对打孔部位的原结构钢筋进行探测,用粉笔划上钢筋位置标记,根据原钢筋分布情况,在保证设计原则的情况下,植筋确定孔位。

  具体措施如下:

  ①在每道梁端的柱面上画出梁加固轮廓线,在此范围内探测原结构梁柱内钢筋。探测时,要综合考虑原结构柱两侧钢筋分布情况确定孔位。

  ②将原结构钢筋位置标注在柱表面上,绘制柱内钢筋分布和梁的植筋位置图,确定无误后,根据植筋的直径和混凝土保护层厚度,确定孔口尺寸,进行打孔。

  ③要求成孔时必须将钻孔机垂直于柱面钻入,保证孔位正确的同时保证孔道在柱内不倾斜、不移位,从而保证打孔过程中不损伤原结构钢筋。

  ( 5) 在基础梁加固植筋施工中,由于在地下部分,施工环境湿度大,我们根据施工现场的实际情况,分别在湿润的孔、潮湿的孔、水分饱满但没有明水的孔、有明水的孔的孔内进行植筋试验,固化3 天后,经专业人员检测,植筋的抗拉强度均满足设计要求。

  ( 6) 在混凝土梁加固施工前,我们仔细研究了设计变更图纸,后来发现图纸在施工过程中存在不易施工的问题,在图纸中,同一个梁柱节点处两个方向的加固梁尺寸相同,那么梁主筋势必在同一个水平面上,但实际上这是无法实现的。另外,加固梁主筋必须穿过原结构的柱,钢筋过长,现场情况无法施工,必须采用短钢筋,钢筋接头势必增加,这样就必须确定钢筋接头的形式和位置。针对此问题,我们与建设单位、设计单位和监理单位根据现场实际情况,经过设计单位的结构计算,确定将梁柱节点处一个方向的加固梁端做成牛腿状,这个方向加固梁钢筋沿牛腿进行弯折,这样两个方向加固梁内部主筋就此错开。另外由于加固梁底混凝土层较薄( 一般为75mm) ,梁主筋一般6—8 根,直径为d=25mm、d = 32mm两种,如果钢筋接头采用搭接,不仅浪费钢筋,最主要的是梁底钢筋在搭接截面处过密,钢筋空隙小,无法保证混凝土对钢筋的握裹,从而影响混凝土结构质量。我们将现在建筑行业几种钢筋连接的施工方法进行了综合比较,分析利弊,并经建设几方协商最终确定,采用直螺纹钢筋机械连接的方法,并按照设计和规范要求,将钢筋机械连接接头设置在合适的位置。

  4 综述

  由于钢筋混凝土加固的关键工序植筋的质量,直接关系到整个加固工程的成败,对加固后的结构安全起着决定性作用,为了控制好植筋工程的施工质量,我们采取了以上的一系列措施,从结构胶的原材料开始,一直到施工工艺及具体的操作方法等方面,进行了有效的过程控制,在满足工程进度,节约成本的情况下,很好的保证了加固改造工程的质量,取得了理想的效果。

    作者:大学生新闻网 来源:大学生新闻网
    发布时间:2018-12-23 浏览:
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