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摘要:植筋技术主要用于桥梁的拼接和加固施工工艺中,施工步骤简单,破损较小,达到较低的成本的前提下完成结构锚固的施工。各地在桥梁建设方面发展也呈现出非常迅猛的态势,而桥梁的建设要运用诸多的技术,植筋技术是其中非常关键的一类,在桥梁加固中发挥着不可取代的作用。因此在桥梁加固中该技术的运用逐渐广泛,在技术运用上的研究也逐渐增加。文章分析该技术被运用到桥梁加固中的诸多要点以及需要注意的一些关键性问题,希望对该技术更加合理地运用提供一定的参照作用。
关键词:植筋技术;高速桥梁;加宽施工;应用
1 植筋技术
1.1原理
植筋原理对混凝土构件进行植筋,是在旧混凝土中钻孔,孔深 10d~15d(d 为钢筋直径),之后进行清孔,将孔内杂物清除,之后在孔内灌注植筋胶,将钢筋插入孔内,待植筋胶固化后与钢筋和混凝土界面产生足够的粘结力,使钢筋牢固的与混凝土构件有效的连接在一起,见图 1。
在植筋施工中,产生主要作用的是植筋胶,将植筋胶灌入孔内后,固化后产生的粘结应力作为最终的锚固力,使钢筋在混凝土中产生足够的锚固强度。在建筑工程中推广植筋技术,可有效避免对原混凝土构件表面的破坏,避免构件内钢筋的二次扰动,仅需使用电钻根据锚筋设计直径进行相应的钻孔施工,成孔后灌胶、插筋。这种方法施工速度快,工程量小,便于操作,适用于混凝土结构中补筋、补构件、加固等施工。
2植筋技术在高速桥梁加宽施工中的应用
2.1 定位施工
植筋施工前应首先按照设计要求,在原混凝土构件上将植筋位置进行定位,确定预增加构件尺寸,确保钢筋保护层厚度满足设计要求和规范要求。定位施工时,还应考虑预钻孔部位内部是否存在钢筋等,避免钻孔施工时对钢筋造成破坏,且降低施工效率。
2.2 钻孔施工
在进行钻孔施工时,由于钻孔位置不定,因此施工人员应确保自身安全的前提下进行钻孔施工。成孔时,应严格按照设计要求和《混凝土结构加固设计规范》中的相关要求和规定执行,钻孔深度应满足规范要求,避免后期出现锚固力不足的现象,从而影响植筋的效果不能满足设计要求。
2.3 清孔施工
清孔施工是植筋施工中的关键阶段之一,若清孔施工时未将孔内残渣等清除干净,则灌入植筋胶后粘结强度不能达到设计要求,影响植筋效果。因此在进行清孔施工时,若条件允许,应使用高压水枪将孔内混凝土残渣等清除干净,之后再使用压缩空气将孔内残渣和水分吹干。清孔完成后若立即进行灌胶施工则直接将植筋胶灌入孔内,若不立即进行灌胶施工则应使用海绵等膨胀物体将孔洞封堵,避免尘土或其他杂物进入孔内而影响植筋强度。
2.4 钢筋表面清理
在清孔施工同时即开始对钢筋表面进行清理,尤其是钢筋锚固端,应使用钢丝球或砂纸等将钢筋表面的油污和其他杂质清理干净,最后使用化学溶剂将钢筋表面进行擦拭,露出钢筋材质自身颜色,处理完成后将钢筋插入孔内进行施工,避免钢筋锚固端受到二次污染。
2.5 注胶施工
注胶施工时应使用专用手动注射器进行施工,桶装植筋胶开封后,若发现最上层胶液较稀,应将上层胶液刮除。注胶时,应从孔底向孔上注入,这种注胶方法可有效的将孔内气体排出孔外,避免胶液与空气融合而影响注胶质量。注胶时,注胶量应达到孔深的 80% 左右,避免插入钢筋时胶液因太满而乱溢或因太少不能达到设计锚固力。
2.6 插筋施工
注胶施工完成后应将钢筋立即插入孔内。插筋时应按照某一方向将钢筋以旋转式插入孔内,直至插入孔底。插筋施工时,应确保钢筋与混凝土面保持垂直的方向,且应使钢筋尽量处于孔内中心位置。插筋施工完成后应将溢出的胶液及时清理,若插入钢筋后孔内胶液并未完全灌满孔,应使用注射器将不足之处补足,确保达到设计锚固力。
3桥梁改扩建要点
3.1 桥梁横向拼接加宽方式
(1)上下均不连接通过加宽原始桥梁的上下结构的衔接处,在新老桥梁的节后之间预留相应的工作缝隙。这样的做法具有一定的优势特点:在加宽过程中,新、旧桥梁之间不会受到影响,并在这种操作方式简单、工序简单,大大地降低了工作的施工难度。当然这也存在着一定的缺陷。(2)上下均连接在上层结构中均采用现浇桥面的方式进行,同时需要在连接处增设钢筋,增强稳固性和承载性。其次,在旧桥下层结构中,桥台盖梁、桥墩、系梁可以利用植筋技术实现钢筋连接,然后再对其进行混凝土浇筑,使其融合为一体。该操作的优势特点为,可以对新旧桥梁在最快的速度融合为一体,从而降低新老桥的连接处出现变形和地基的沉降的几率,有效提高桥梁的荷载能力。(3)上部构造连接,下部构造不连接在对桥梁上下结构进行连接之前,施工人员需要对桥梁的护栏进行拆除,然后在其边缘 1 米的距离内进行桥面浇筑,同时还需要在其衔接处架设钢筋,这样才能保证新旧桥梁之间的稳固性和承载能力。这样操作的优势特点主要有:不仅确保上部结构的受力,同时还可以保证上下结构的链接,上下两者之间的受力互不影响。此外,这种操作不仅工序简单,并且工程造价也必将低。其存在的缺陷有:新旧桥梁的地基容易出现不同程度的沉降,从而影响上层的连接位置出现断裂,影响原始公路的正常运营;其次,由于新旧桥梁连接处是采用现浇混凝土,因此,其在后期的养护工作难度中也是一项重要的难题。
4植筋技术发展趋势
在带裂缝工作混凝土构件中的应用若混凝土构件中植筋部位存在裂缝时,则植筋胶与构件的粘结力不能达到设计要求,且在植筋上浇筑混凝土构件或进行其他受力施工时,对原混凝土构件受力不利,原混凝土构件是否能达到稳定状态也不敢保证,因此在对此类带裂缝工作的混凝土构件上进行植筋施工时还应考虑如何对其进行加固处理,确保两者均可稳定的工作。4. 2 植筋胶的发展植筋施工中最重要的环节是灌胶施工,且植筋胶的粘结强度高低是决定植筋效果的重要部分。目前的植筋胶在对钢筋与混凝土间作用时可达到一定的粘结强度,但若植入的主体不是钢筋而是其他材料时,或钻孔主体不是混凝土构件,而是砖砌构件时,
植筋胶的粘结效果并不能达到设计要求的粘结效果。因此在研究和生产植筋胶时应拓宽植筋胶的应用范围,可适用于多种材质,是植筋胶未来一段时间发展的一个方向。
结束语
植筋技术在高速公路的改扩建工程中的应用得到了令人满意的施工效果。在施工中需要注意的是,成孔后清孔必须彻底,方能提高植筋的粘结质量,要选用质量上乘的高标准胶,施工过程一次性完成。避免施工中振动扰动植筋。该工程通过植筋技术减少原结构物的破坏,增加了质量的可靠性。很好地完成了桥梁的加宽和加固的连接工作。
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论文作者:马亮
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
标签:钢筋论文; 植筋论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 构件论文; 钻孔论文; 锚固论文; 《建筑模拟》2018年第33期论文;