近年來,植筋技術在加固改造工程中應用越(yuè)來越(yuè)廣泛。無論(lùn)是對新建建築物的改建和擴建,還是對舊建築物的加固改造, 幾乎都要用(yòng)到化(huà)學植筋技術(shù)。大量的研究試驗(yàn)和工程實踐證明植筋技術已經是一項成熟的技術,通過植筋可以使新增構件與原構件緊密結合(hé),共(gòng)同工作。
普通膨(péng)脹錨栓在動荷載作用下容易鬆動,而化學植筋可以避免這個缺點。因此,承受(shòu)動力荷載或主體結構的主受力構件的後加埋件,應避免使用膨脹(zhàng)螺栓,優先采用化學(xué)植筋。
植筋的(de)破壞形態
1.混凝土被拉碎, 大量的試驗證明(míng)混(hún)凝土被拉碎即植筋周圍的混凝土呈倒錐(zhuī)體與主體(tǐ)混凝土脫離,發(fā)生劈(pī)裂破壞。
2.植筋膠與鋼筋或者混凝土的粘結破壞,鋼(gāng)筋被拔出。
3.鋼筋屈服破壞(huài),即鋼筋頸(jǐng)縮、拉斷而破壞。
植筋的破壞形態分(fèn)析
引(yǐn)起第一種破壞形態(tài)原因分析:
如果植筋深度不夠或植筋基體混凝土強度不夠可能引起混凝土拉碎。在這種情況下(xià), 植筋膠與鋼筋或混凝土(tǔ)的粘結(jié)完(wán)好,鋼筋強度未達到屈服強度或者剛剛達到(dào)屈服強度,但未(wèi)超過(guò)極限強度。這種破壞屬於脆性破壞,破壞前沒有明顯的預兆, 在(zài)設計中(zhōng)應該避免這種破壞。所(suǒ)以《混凝土結構加固設計規範》GB50367-2013中規定了最小植筋深度和基體混凝土的最小標號。
引起第二種破壞形態原因分析:
如果在加固工程中, 鋼筋除鏽(xiù)、除汙不徹底以(yǐ)及植筋孔未能充分排(pái)氣造成植筋膠空(kōng)鼓。或者植筋膠粘結強度不夠等(děng)原因(yīn)。膠混界麵破壞時, 鋼筋和(hé)混凝土都沒有達到設計強度,所以在植筋過程中應嚴(yán)格按照(zhào)施工工藝要求進行。
引起第三種破壞形態原因分析:
當植筋深度(dù)達到一定深度, 植筋破壞始於鋼筋屈服(fú)。在鋼筋屈服前, 混凝(níng)土與膠和鋼筋(jīn)都沒有發生破壞。前兩種(zhǒng)破壞是脆性破壞, 破壞時沒有明顯的預兆, 所以在植筋(jīn)中應該避免這兩種破壞形態。第三種破壞形態是延性破壞也是最理想的破壞形態。
植筋(jīn)加固時的注意事項
下麵針對植(zhí)筋破壞形態, 提出注射式植筋膠植筋加固時(shí)應注意的問題:
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1. 植筋設計和施工時應注意(yì)的幾個問(wèn)題
1.1對原混凝土強度等級要求
1) 當新增構件為懸挑結構時, 原構件混凝土強度等級不得低於C25;
2) 當新增構件為其他結構時, 原構件(jiàn)混凝土(tǔ)強度等級不得低於C20;
3) 采用植筋(jīn)錨固時, 錨固部位的混凝(níng)土不得有局部缺陷。當有局部缺陷,應進行補強或(huò)加固處理後再植筋。
2.植筋用粘貼劑的粘結強度設計值
植(zhí)筋用(yòng)粘貼劑的粘結強度設計值, 應根據所用膠粘劑等級、植筋間距、混凝(níng)土等級, 按照 《混凝(níng)土結構加固設(shè)計規(guī)範》GB50367-2013選取。
3.植筋(jīn)深度
如果基材混凝土構件較厚,應按計算和規範規定的最小錨固深度兩者較大的選取。在安全的條件下(xià)盡量淺埋, 太大可能遇到原構件的鋼筋, 使植筋深度(dù)不能達到設計要求。在實際施工時 , 經常遇到鋼筋而使植筋深度達不到(dào)設計要求,如果此孔作廢不修(xiū)補,將會影響基材混凝土的強度。不作廢又達不到設計要求 。
4.注(zhù)膠植入鋼筋
注膠前,孔洞一定要進行清孔處理(lǐ)。注入孔洞(dòng)的結構(gòu)膠不應小於孔洞深度的 2/3, 並在(zài)要植鋼筋上塗少量的結構膠,並扭轉鋼筋,使鋼筋、孔洞與結構膠充分(fèn)接觸(chù), 直(zhí)至膠(jiāo)溢出(chū)孔洞(dòng)且(qiě)孔洞內(nèi)結構膠達到飽和狀態。
對新植入的鋼筋在(zài)結構膠(jiāo)初凝之前, 不能有擾動,否則出現鋼筋位置不準確。
特別注意在施工過程中嚴禁(jìn)使用(yòng)水鑽成孔: 1)易切斷基材鋼筋; 2)水(shuǐ)鑽成孔(kǒng)內壁光滑, 有水影響膠與混凝土的結(jié)合力, 會影響安全使用。
另外在植筋鑽孔過程中, 經常會遇到鋼筋, 或在鑽孔施工時, 鑽孔不能保證水平(píng)或豎直, 經常會出現斜植筋現象。還有一種情況是基材薄而無法滿足植筋深度要求時(shí), 設計者不建議打透眼, 因為一方麵透眼成孔的成功率較低, 另一方麵植筋膠不容易灌,孔內膠達不到飽和程度而產生孔隙削弱基材的強度。
在實際植(zhí)筋過程中, 可能不能(néng)保證植筋孔水平或豎直, 或者當(dāng)混凝(níng)土基材比較薄時(shí),可以采取斜植筋。雖然斜植筋可以減少植筋的深(shēn)度, 但在拐角處, 混凝土可能會出現應力集中現象, 拐角處會發生破壞。所以在施工鑽孔中盡量保(bǎo)證鑽孔水平。如需斜植筋其(qí)夾角不(bú)能太(tài)大。
植筋技術(shù)在加(jiā)固改造中的具體應用
比如:某框架結構,剛施工(gōng)到3層發現梁的截麵高度比(bǐ)原先設計小了200 mm,采用增大(dà)截麵辦(bàn)法加固。梁內新增縱筋采用化學植筋方式植入原柱內。
比(bǐ)如:某商(shāng)場改造後需增設扶(fú)梯,采取在框架柱上增設(shè)牛(niú)腿。牛腿(tuǐ)與原柱的連接采用化學植筋。
或(huò)者,有時在構件施工(gōng)中漏(lòu)埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救,上部結構擴跨、頂升對梁(liáng)、柱(zhù)的接長, 樓板(bǎn)封洞, 房屋加層接柱和高層建築增設剪力牆等加固改建擴建工程都采用植筋技術,並(bìng)可以取得較好效果。
通過大量的(de)工程實踐(jiàn)證明,植筋技術已(yǐ)經(jīng)是一項比(bǐ)較成熟的技(jì)術, 新(xīn)舊(jiù)構件連接整體性比較好。在(zài)植筋過程中, 一定要按照植筋工藝嚴格進(jìn)行。同時植筋技術與其他的加固技術相結合(hé), 可以取得較好(hǎo)的經濟效果。