植筋技术在桥梁维修加固工程中的应用论文_魏丽

植筋技术在桥梁维修加固工程中的应用论文_魏丽

摘要:植筋技术是目前交通行业加固旧桥上下部结构的最科学与简捷的技术手段,有着灵活的设计,可根据使用需要在钢筋混凝土的任何位置,根据结构受力特征设计植筋数量及规格,且可靠性优于预埋件,承载力大,可用于水平、垂直及顶部装置。本文进一步分析了植筋技术在桥梁维修加固工程中的应用,以供同仁参考借鉴。

关键词:桥梁;维修加固;植筋技术

一、植筋技术概述

植筋又称后锚固钢筋,就是在已有的混凝土上钻孔、清孔、注入植筋胶粘剂,再插入所需钢筋,也可植入螺栓式锚筋,使钢筋(或锚筋)与混凝土通过结构胶粘结在一起,然后浇筑新混凝土,从而完成新旧混凝土的有效连接,达到共同作用、整体受力的目的,是加固补强行业较常用的一种建筑工程技术。植筋胶对钢筋的锚固作用是利用其自身黏结材料的锚固力,使锚杆与基材有效地锚固在一起,产生的黏结强度与机械咬合力来承受受拉荷载,当植筋达到一定的锚固深度后,植入的钢筋就具有很强的抗拔力,从而保证了锚固强度。植筋技术的特点如下:

(1)设计灵活,应用广泛。根据使用需要可以在钢筋混凝土结构的任何位置,根据结构受力特征设计钢筋的数量及规格。

(2)定位精确,可靠性强。

一般钢筋混凝土结构在需要与其他结构连接时均靠预留预埋件,但预埋件具有位置难以调整的弱点,结构功能调整后预埋件的位置将难以改变,而植筋具有灵活性,且其可靠度与预埋件相同。

(3)施工方便。植筋操作支模简便,一般采用能上人的脚手架即可施工,可以有效提高施工速度。

(4)工艺简单,节省工期。

(5)承载力大,对原结构影响小。

(6)可用于水平、垂直及顶部装置。

(7)施工对环境影响小。

二、植筋技术在桥梁维修加固工程中的应用

2.1植筋技术的使用规范

植筋技术操作的第一步是定位,定位时要选择合适的位置,一般根据现场进行放线定位每排三个孔,放置三排;第二步是钻孔,使用水钻进行钻孔,钻出的孔径要比所选用的钢筋直径多六毫米,深度达到钢筋直径的 20 倍,钻孔的目的是将混凝土和钢筋达到契合;定位钻孔需要先选定标准预制板,以数据和比重进行预制板重量的计算,确定钢筋的承载力和需要钻孔的数量。第三步是清孔,就是把孔内进行清理,使其无杂物,对于清孔工作需要时刻观察,保持孔内干燥无杂物;第四步是钢筋处理;第五步是加入锚固料;第六步是插入钢筋,对于钢筋的长度应该预留搭接长度;第七步是固定位置,在进行钢筋固定工作,把钢筋插入到有结构胶的孔内,通过上下拔出拧动钢筋使钢筋可以完整的插入到孔内,使孔内间隙完全消失,对钢筋进行扶正;第八步是工程养护。在植筋技术操作中最为重要的就是清孔、钢筋处理以及固定位置三个环节,如果其中一个环节没有做到位,就会影响整个工程质量,严重时可能导致整个工程都前功尽弃。

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2.2清孔的注意要点

清孔操作虽然是植筋操作的第三个环节,在整个植筋技术中起到铺垫作用,如果清孔工作没有完成好,孔内还有其他杂物就会影响整体的施工效果,就算其他工序再完善也无法使加固稳定,所以对于清孔工作人员的要求就需要其做事细致入微,同时清孔时工作一定要保证认真小心,例如:孔内存在少量水滴或者粉尘时一定要对其进行清理,不能对其忽略不做处理,否则就会使钢筋无法完整的固定,使工程存在安全隐患。

2.3钢筋处理的注意要点

对于钢筋的处理可以分成两个板块,处理钢筋和钢筋的固定和养护。钢筋处理就是针对一些轻度污染或锈蚀的钢筋进行处理工作,防止不合格污染严重的钢筋出现在工程施工当中。对于轻度锈蚀的钢筋可以用电动钢丝刷将表层的锈蚀刷掉,要注意一定要刷到无锈蚀表面光滑为止;对于有轻度污染的钢筋就是把污染部分直接切断,使用未污染的部分。我国部分施工单位为了减少成本支出,利用化学溶剂丙酮溶液进行擦拭,但是丙酮溶液无法进行深度清洁,使得一些钢筋内部污染无法清理干净。如果将未清理干净的钢筋使用在工程当中,将会严重影响整个工程质量。

2.4钢筋养护与固定

钢筋的固定和养护工作时整个工程的最后一环,同时也是最重要的一环,如果钢筋的养护和固定工作没有做好,那么前期的所有工作都会白白努力,所以对于钢筋的养护工作要保证钢筋在植入的二十四小时内无任何晃动。如果在钢筋植入观察时间内,钢筋出现不同程度的晃动,就需要把钢筋拔出重新植入观察。同时在钢筋养护时间要保证温度在 30℃ ~ 35℃,如果温度过低时就需要停止施工,减少不必要的损失。这是因为锚固胶产生的温度需要达到上述所说的温度,否则锚固胶就无法使钢筋混凝土进行接入。所以,为了使加固更好的进行,一定要按照规定步骤进行植筋技术的操作。

三、植筋技术的完善与发展

3.1锚固新材料的研究及应用

由于植筋是在原有混凝土结构上进行的,属于二次受力的组合结构,因此,对植筋粘结锚固材料的要求相当高。现在使用的锚固材料大部分是金属材料,只有少量的使用尼龙材料,但其承载力较低。在一些不能使用金属材料,又对承载力有较高要求的部位,植筋技术便难有所为。因此,开发出一些新型的高强而又有特殊性能如绝缘、防静电的锚固材料,对拓宽其他领域和进一步推广植筋技术,将是非常有益的。

3.2新型植筋锚固胶的开发应用

锚固胶作为钢筋和水泥材料的粘合剂,在植筋加固技术中的作用非常重要。目前国内市场上的植筋胶多数是以高性能树脂胶为代表的有机胶,如JGN系列结构胶和喜利得系列结构胶,其发展比较成熟,使用时早期的强度较高。但这些有机植筋锚固胶具有与混凝土的弹性模量相差较大、耐热性能差、易老化、环保性能差等难以克服的缺点。近年来出现的以混凝土和硅酸盐等无机材料为代表的无机植筋锚固胶则可以较好克服有机植筋胶的上述缺点,具有环保、抗老化、耐高温、耐腐蚀性好等优点,与旧有混凝土不会在界面处产生薄弱环节。

3.3 施工中具体技术问题的解决

目前,在植筋施工工艺过程中还存在一些值得进一步摸索解决的问题。如在存有裂缝的混凝土构件中进行植筋操作,植筋加固构件的强度往往会出现问题。产生这一问题的原因是由于裂缝发生在孔壁和硬化的胶体之间,而树脂胶本身的抗拉强度很高,这就导致与孔壁表面的粘结区域易发生失效,粘结力减弱,使得钢筋或锚栓在开裂混凝土中承载力折减相当大。现在虽然已经有一些公司为解决这一问题生产出了一些产品,但效果尚有限。另外,在植筋的施工过程中,对清孔的质量要求较高;在冬季施工时还需将胶适当加热;特别是在有水的环境下,还需要抽干水,因此,施工的难度和强度较大。如何设法进一步减轻施工难度和强度也应该是一个值得今后研究的课题。

结束语

植筋技术的应用使混凝土结构得到了有效的连接与固定,在施工过程中,运用其粘结与嵌锁原理,对混凝土结构进行适当直径与深度的钻孔,并通过专用锚固胶的运用,牢固的将新增设计钢筋与原结构粘接在一起,通过胶剂,使作用在植筋上的力传递给旧有结构,促使新旧结构共同受力。

参考文献

【1】隋东,章东林,华锦耀.植筋施工技术在工程中的应用[J].浙江建筑,2007,01(24):33-34,40.

【2】郎海峰.高速公路改扩建桥梁工程中植筋技术的应用[J].交通世界,2016,Z1:144-145.

【3】王祖珍.植筋加固技术的设计及施工应用[J].交通标准化,2009,21:230-232.

论文作者:魏丽

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/12

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