浅析钢筋混凝土结构的植筋技术及工程应用论文_陈波

浅析钢筋混凝土结构的植筋技术及工程应用论文_陈波

基准方中建筑设计有限公司 安微合肥 230000

摘要:随着我国经济的快速增长,给建筑行业带来了发展的的契机,各种混凝土结构的建筑项目越来越多,建设要求也越来越高。植筋技术作为施工中一项特殊的工艺,在钢筋混凝土结构施工中发挥了重要作用,对提高建筑结构的整体性能非常有效,因此,我们应当加强对植筋技术的研究与管理。

关键词:钢筋混凝土结构;植筋技术;原理;特点;应用

近年来,在钢筋混凝土结构施工中植筋技术以其优良的性能与特性得到了广泛的应用,其主要功能是对钢筋结构起到一个锚固作用,以达到结构整体稳定的目的,本文对其应用进行简要分析。

1植筋技术介绍

1.1植筋的工作机理分析

植筋粘结力的组成钢筋与混凝土之间的粘结力主要由三部分组成:钢筋在混凝土中水泥胶的化学作用或毛细作用产生的胶结力;混凝土硬化收缩将钢筋裹紧产生的机械摩擦力;钢筋表面不平产生的机械咬合力。对植筋而言,一般作为粘结剂必须具备三个条件:容易流动的物质;能充分浸润被粘物的表面,从而有利于填补凹凸不平的部分;通过化学或物理作用发生固化,使被粘物牢固地结合起来。植筋强度的大小主要取决于钢筋与植筋粘结剂之间、混凝土与植筋粘结剂之间的粘结力:①植筋钢筋与植筋粘结剂之间的粘结力由他们之间的胶结力、摩擦力和机械咬合作用组成,这种粘结力的组成方式与钢筋混凝土不同的是,它是以次价力为主要作用的粘结力,而钢筋混凝土中机械咬合力是其主要作用的粘结力。②混凝土与植筋粘结剂之间的粘结力由他们之间的摩擦力、胶结力和锁键作用组成。

植筋工作机理结构连接荷载通过植筋钢筋传递给植筋粘结剂,植筋粘结剂将荷载沿植筋长度方向传递给混凝土,这种传力机理主要靠钢筋与植筋粘结剂以及混凝土与植筋粘结剂之间的粘结作用来实现的,其粘结作用的大小主要取决于植筋粘结剂与混凝土、植筋粘结剂与植筋钢筋之间接触面上的充满程度和浸润程度。

2植筋方法

在施工前施工人员要详细了解植筋施工图,针对植筋工艺的相关原理来确定具体的工艺流程。

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2.1定位

清理需要植筋的建筑结构的构件表层,如果该结构构件的钢筋密度较高,施工人员应首先清除混凝土的保护层,这种做法有利于钻孔,做完这些前期准备工作后,施工人员必须严格按照植筋施工图的具体要求来进行定位放线,从而来确定准备的钻孔位置。

2.2钻孔

在这个过程中选择合适的电锤和钻头是重中之重。在选择的时候我们要充分了解结构构件的混凝土强度以及即将要种植的钢筋的直径。选好之后将电锤上的深度标杆装好,按照图纸在规定的钻孔位置上钻孔。与此同时,钻孔方向和深度必须严格按照设计要求来做,钻孔的过程应避免将电锤在钻孔的方向上反复多次的拔出或者锤击,因为这样会大大降低钻孔内部的粗糙度,并影响孔径的精度,严重时会震松孔内壁的骨料。除了技术方面,在钻孔时,也要加强安全措施,以免在施工的过程中造成施工人员受伤或者设备损耗。施工人员在钻孔及清孔的时候应当配戴专业的眼镜以防碎屑粉尘等伤害眼睛。

2.3清孔

清孔必须彻底清干净,在清孔的时候先用刷子清除孔周边的粉尘和碎屑,针对孔内壁的碎屑可以先用硬毛刷来刷,然后使用真空吸尘器或着吹气泵将孔内剩余的碎屑清干净。

2.4注胶

首先要把植筋胶装入专用的注射器,然后尽量将注射头伸入钻孔的最底部,因为注胶必须确保完全填充钻孔的底部之后,再一边注一边退,在这个过程中要拿稳注射器,均匀注射,切忌忽大忽小。要尽量保证在钢筋植入后,植筋胶是完全将孔洞填充密实,并溢至孔的平口。

2.5植筋

将钢筋插入孔洞底部的过程一定要正反旋转,在保证植筋深度的同时,也要保证植筋胶完全将孔洞填充。插好钢筋后,马上调整以保证钢筋始终居于植筋胶的正中央。调整好之后,在等待植筋胶完全固化的期间,要做一些相应的防护措施,不要碰撞钢筋,这样才能有效地发挥植筋胶的粘结和加固作用。植筋时所使用的钢筋应当是无锈的,倘若钢筋生锈,必须对其进行严格的除锈处理,使其符合施工质量要求之后才能使用。

2.6检测

当植筋胶完成固化之后,为了确定其抗拉力应做拉拔检测。通常采用穿心式千斤顶来进行拉拔检测。现场我们通常采用非破损检测来检验植筋的抗拉力是否符合设计要求。

3植筋技术在工程中的具体应用

3.1植筋技术的缺陷及对策

钢筋和混凝土共同受力主要取决于二者之间的粘结应力,植筋为后锚固方式。锚固钢筋与握裹层混凝土的受力状态相比较,有很多不利的情况。植筋操作中结构胶注入不饱满使得实际锚固深度降低,并且植筋时的钻孔对周围的混凝土造成一定的损伤,破坏其内部的应力状态。结构胶本身的质量稳定性问题以及清孔不彻底会使结构胶与混凝土之间的粘结应力显著下降。另外,温度、湿度、振动等条件对结构胶的耐久性有不利的影响。在设计与施工过程中要及时避免这些不利的情况,施工现场要对相当数量的植筋进行检测试验,并选择专业的施工队伍进行植筋操作。钢筋的锚固长度应该根据现行的加固设计规范,结合结构胶的性能指标,尽可能的将植筋的锚固长度加大,不应该按照厂家的合格证书要求进行植筋操作。对于特殊结构构件应该采取其他措施配合并要加大数量和提高安全储备。

另一方面,在目前的施工过程中,钻完孔以后需要及时的清理孔内部,尤其在使用化学粘结剂的时候,对清孔的质量要求效果要求相对要高,另外在孔洞中有水的情况下,要进行专门的抽水处理并将水抽干,这就增加了施工的技术难度和工程建设的工程量。现在所用的锚固材料大多是金属材料,有时候还会用少量的承载力较低的尼龙材料,在一些不能使用金属材料,但对承载力有要求的场合,就需要有新型的材料和施工技术来满足需要。因此对于新的锚固材料的研究是目前所需要研究的。由于施工中养护不当或者其他原因,造成混凝土构件有裂缝。对于这种带有裂缝的混凝土应用植筋技术时,若裂缝发生在孔壁和硬化的胶体之间,这就容易导致结构胶与孔壁表面的粘结区域发生失效,致使粘结力减弱,使得植入钢筋的承载能力大大的减小。

4结束语

综上所述,由于植筋技术具有诸多优越性,可以预见,植筋技术在未来建筑结构加固改造业以及混凝土的补强工程中将会有一个美好的前景,随着植筋技术的应用普及和植筋技术的深入研究,其理论将进一步成熟,并且其设计、施工、验收将有据可依,植筋技术应用也将进一步规范化和理论化。

参考文献:

[1]阎锋.张惠英.在钢筋混凝土基材上植筋的拉拔试验研究[J].建筑技术,2003,34

[2]何勇.徐远杰等.混凝土结构的双筋粘结锚固性能试验研究.武汉大学学报.2003(4).88~91

[3]柯梅生.化学植筋技术的试验研究与工程应用.施工技术.2001(2).13~14

[4]中国工程建设标准化协会标准.混凝土结构加固技术规范(CECS25:90).北京:中国计划出版社,2002

论文作者:陈波

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/18

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