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六安植筋加固 上海毅实建筑加固

2019/3/30 4:26:34发布123次查看
上海毅实建筑加固工程有限公司
混凝土本身的强度及组成、混凝土浇筑位置及浇注质量、钢筋的外形特征、保护层厚度和钢筋的净距、横向配筋和横向压应力、加载方式等都是影响钢筋混凝土工作性能的因素,而植筋的工作性能比一般的钢筋混凝土工作性能更为复杂,因此影响植筋工作性能的因素很多,但归结起来,主要有以下五点(1)植筋粘结剂的影响
目前市场上供应的植筋粘结剂种类、型号较多目_性能各异,其按化学组成分为:有机型和无机型;按组合方式分为:单组分及双组分植筋粘结剂,包括粘结剂与固化剂混合物或单独的复合粘结剂;按施工使用方式分为:管装式、机械注入式和现场配制灌注式。目前国内市场上几种常用植筋粘结剂的基本情况、化学性能、力学性能及植筋粘结剂和混凝土、钢材弹性模量的比较详见表1.1一表1.4
在实际施工应用中,选择一种安全可靠,质量稳定,性能较好的粘结剂是确保工程质量的一项重要措施。本论文试验采用快硬水泥为基料的粘结剂,因其与混凝土结构材料性能一致,故可在不影响正常生产运营的情况下较快达到预期强度,延长结构的使用寿命,施工设备简单,施工快捷方便。
(2)混凝土基材的影响
在其他条件相同的情况下,植筋极限拉拔力随混凝土强度的提高而提高,一是因为随着混凝土强度的提高,植筋粘结剂与混凝土粘结力增大;二是因为混凝土强度提高将会提高植筋粘结剂与混凝土之间的啮合作用,从而提高粘结强度。
混凝土基材应坚实,且具有较大的体量,能承担对被连接件的拉拔力和全部附加荷载的要求,目_基材混凝土强度等级不应低十 c20。存在严重缺陷和混凝土强度等级较低的基材,极限承载力较低,目_很不可靠,所以风化混凝土、严重裂损混凝土、不密实混 在植筋边距较小的情况下,植筋周围混凝土会发生劈裂破坏。
(3)植筋施工质量的影响
植筋施工质量控制主要有以下几点:
①定位:植筋定位要准确,应按图纸设计要求准确布置,保证植筋钢筋与设计受力情况一致。
②钻孔:植筋成孔采用冲击电钻钻孔,钻孔时要避免打断原结构钢筋,成孔后的孔壁应完好,无裂缝或其它质量缺陷,以避免影响构件的强度。其质量控制关键是钻孔直径及钻孔深度。
③清孔:钻孔后立即清理,用刷子擦扫孔壁灰粉,然后用干净物体临时封堵孔口,以防尘土、砂粒等杂物落入,影响植筋钢筋与粘结剂的粘结力。
④植筋表面处理:采用机械方法或钢丝刷擦除植筋部分表面铁锈和氧化层,然后用(化学试剂)除去残留油污,经处理的钢筋应尽快植入孔内,避免二次污染,以增加钢筋与植筋粘结剂的粘结力。
⑤注入粘结剂:将配好的粘结剂,用专用注料筒从孔底注料,应注满孔体积的二分之二。
⑥插筋:注料后,应立即将除锈后的钢筋植入孔内,孔口应有少量粘结料溢出以压平孔口。
⑦养护固化:已植入孔内的钢筋在常温下养护,直至达到使用的粘结剂固结的规定
时间,在固结时间内不得扰动,以保证植筋粘结力。
⑧现场拉拔试验:植筋后,应在现场随机抽样,进行非破损性拉拔试验,以检验植筋质量是否达到设计要求。抽样数量按植筋总数的0.1%计算,且不少于3根。
(4)植筋深度及植筋的间距和边距的影响
在相同条件的拉拔试验中,不同的植筋深度,不同类型的钢筋会产生不同的破坏形态,具有不同的拉拔力。当植筋深度达到或超过一定植筋深度时,植筋钢筋屈服的同时,周围混凝土也发生破坏,有明显的预兆,即合理的植筋深度。
当植筋钢筋间距较小时,在靠近混凝土表面发生锥体破坏的部分,其锥体面会重合
如图1.1所示。
(5)植筋试件所处使用环境的影响
植筋试件的使用环境对植筋的粘结质量也有一定影响。过高的温度、过大的振动和腐蚀介质都会对粘结质量有不同程度的影响。其次,植筋承受的荷载形式对粘结强度也会产生一定的影响,如静载或动载作用时,植筋的工作性能亦有区别。凝土、结构抹灰层、装饰层等,均不得作为植筋基材;否则,应对混凝土基材施行加固处理后才可作为植筋基材。
植筋技术的缺陷及建议
众所周知,植筋为后锚固方式,与先锚固钢筋相比,后锚固钢筋的方式具有以下几种不利因素:①植筋时的钻孔对周围混凝土造成一定的损害;②注胶不饱满往往会降低实际的锚固深度;③结构胶本身存在质量及稳定性的问题;④清孔不会使结构胶与混凝土之间的粘结力显着下降;⑤湿度、温度、振动等外界条件影响结构胶的耐久性。
针对植筋技术存在的缺陷提出以下几点建议:首先,应选择专业的施工公司进行施工;其次,在满足相关技术规范所要求的钢筋锚固深度求及结构胶的性能指标的前提下尽可能加大植筋的锚固深度;再次,针对特殊结构构件加固时,应采取相应的配合措施,以提高安全储备;后,应抽取一定比例植筋构件进行检测试验,以确保植筋的质量。
建筑植筋技术施工工艺要求及流程
(1)清理出工作面、放线定位。植筋施工的工作面要求质地坚硬、强度高,在结构专业放线的基础上放出初始钻孔位置线。
(2)标记原结构钢筋位置。首先要确定原钢筋的位置,在初始放线基础上探出梁板、原墙、柱的钢筋,并针对钻孔部位钢筋的密集度及钢筋位置采取不同的施工措施,具体如下:①若钻孔部位钢筋过密,无法按照设计要求位置钻孔时,可在其附近钻一附加孔洞植入钢筋,原钢筋仍按正确位置放置;②如果钻孔偏移距离≤35mm,则可在其间焊接长为5d的适当规格的联系筋,焊接宜采用双面焊,并每隔600mm焊一个联系筋,以使其受力转移;③当偏移距离>35mm时,则每间隔800mm设一道联系筋将其联系在一起并且转移受力,宜采用双面焊。
(3)放出钻孔位置十字交叉线、填写钻孔孔位预检表、验收。
(4)固定水钻并钻孔。
(5)清孔并保护好孔洞。清孔时先用棉丝清除孔内积水及渣土,再用压缩空气或专用吹风机吹净。为了防止水分、灰尘等杂物的进入,应注意保持清孔后的干燥清洁,可用棉丝堵住孔口。
(6)植筋前清洗打磨钢筋。植筋前必须清理钢筋表面,以确保有效粘结。若钢筋未严重锈蚀,可用角向磨光机或钢丝刷将埋植部分的杂物、浮锈清刷干净。此外,若钢筋粘有油污,宜用进行清洗。
(7)隐检。填写隐检表,报请验收,检查合格证及批号,经核准验收后方可进行作业。
(8)调胶、注胶、插筋。植筋所使用的结构胶对金属及非金属均具有很高的粘结强度,它以分子原料为主体,是一种双组合高强粘结剂。拌胶前宜用计量工具,按结构胶所需用量提取料和b料,其重量比宜为100:0.5~100:2.0,然后搅拌均匀,后将占孔体积80%以上的量的结构胶送入孔内。
植筋加固【电话--申工】根据图纸设计要求增高500cm的梁底部钢筋进行植筋,直径φ22mm和φ25mm二种,植筋植入框架柱内,植筋采用取蕊钻孔的方法。结构胶粘结:
结构胶的特点:使用安装方便快捷,施放位置准确;锚固力大,抗震性能好,破坏状态为锚固端砼开裂或钢筋变形,无拔出现象;结构胶可以快速固化,可实现快速承载;水平及垂直孔均易施工,并能保证孔内充满胶。
结构胶的性能以环氧树脂为主剂,其优点如下:
环氧树脂具有很高的胶粘性,对金属、砼、陶瓷、玻璃等大多数材料均具有很高的粘结力。
环氧树脂由良好的工艺性,可根据需要配制成很绸的膏状或很稀的灌浆材料,固化时间可根据需要进行适当调整,储存性能稳定。
固化的环氧树脂由良好的物理、机械性能,耐腐蚀性能好,固化收缩率小。
环氧树脂材料来源广,无。
结构胶的技术性能如下:
粘结拉伸强度>30.0mp;拉伸剪切强度>20.0mp;压缩强度>50.0mp;弯曲强度>30.0mp;混合粘度(20℃时)90min;硬化时间(20℃时)<3.0h。
使用范围:可用于梁柱钢筋生根,后加预埋件等以砼为基体的隐蔽工程锚固。
2.植筋锚固深度及钢筋钻孔直径
砼结构加固设计规范植筋锚固计算公式如下:
2.1单根植筋锚固的承载力设计值就符合下列规定:
n=fys
ld≥?尴n?尴els
式中n-植筋钢材轴向受拉承载力设计值;
fy-植筋用钢筋的抗拉强度设计值;
s-钢筋截面面积;
ld-植筋锚固深度设计值;
ls-植筋的基本锚固深度;
?尴n-考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数;
?尴e-考虑植筋位移性要求的修正系数;
2.2植筋的基本锚固深度ls应按下列公式确定:
ls=0.2αsptdfy/fbd
式中αspt-为防止砼襞裂引用的计算系数;
d-植筋公称直径;
fbd-植筋用胶粘结强度设计值;
说明:砼襞裂影响的计算系数、粘结强度设计值按砼结构加固设计规范表12、2、3和表12、2、4取值
2.3考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数?尴n,应按下列计算:
?尴n=?尴br?尴w?尴t
式中?尴br-考虑结构构件受力状态承载力影响的系数;
?尴w-砼孔壁潮湿影响系数;
?尴t-使用环境的温度影响系数;
(1)根据以上公式计算经计算φ22直径钻孔深度为18d,φ25直径钻孔深度为20d。
(2)根据砼结构加固设计规范要求,植筋直径与对应的钻孔直径设计值为:钢筋直径d(mm)钻孔直径设计值d(mm)
22 28
25 31
2.4砼结构加固设计规范规定
承重结构植筋深度必须经设计计算确定;严禁按短期试验值或厂商技术手册的推荐值采用。
3.施工工艺流程
放线→材料准备→砼凿面→机械成孔→清孔→结构胶配制→注胶→固化→试验。
4.施工方法
植筋锚固施工是在按要求已凿毛的混凝土上用金刚石钻机、电锤等机械设备,按选定的参数成孔,并对孔壁进行处理后,注入配制的结构胶,然后植入准备好的钢筋,固化后达到植筋的要求。
4.1材料准备
按设计要求准备直径φ22和φ25㎜的钢筋,应注意下料长度,钢筋表面应采用钢筋刷蘸5%浓度的除锈,然后用清水冲洗晾干,用溶液去油。施工用的机械设备(金刚石钻机、电锤、鼓风机等)检查无故障,准备配制胶体的计量器皿、容器等。
4.2凿面
按设计要求的位置、宽度和高度,对梁侧面、进行砼凿面,要求凿面轻锤、凿毛,并去掉松散颗粒,且凿面要用钢丝刷净,高压水冲清洗干净;以有利于新旧砼能够可靠的连结,保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。
4.3成孔
对需要锚固钢筋的地方弹线定位,并按已定孔位进行机械成孔;钻孔深度,按照施工参数确定,满足深度要求。钻孔时,边钻边取出砼,并用高压鼓风机将孔内粉尘清出孔外。
4.4清孔
对成孔进行高压风处理,将孔内灰渣吹净,用烤棒烤干,然后用清洗孔壁。
4.5注胶植筋
mlj结构胶的配制严格按配合比值计量调配,搅拌时避免水进入容器,按同一方向搅拌,容器内不得有油污。调配时确保搅拌均匀、颜色一致,胶灌入孔内后将经处理的钢筋插入孔内,按顺时针方向边转边插,直至达到规定的深度。 植筋完毕应静置养护7天,养护的条件应按产品使用说明书的规定执行;养护到期的当天就立即进行拉拔试验;若因故推迟不得超过一天。
4.6成型
植筋完成符合要求后,再进行其它工序—钢筋绑扎、焊接、模板支设和砼浇筑工作;在砼浇筑时严格按 浇筑方式施工;同时要保证预埋件和锚栓位置的准确、可靠。
5.施工操作要点及注意事项
(1)植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响,使其无法达到设计的粘结强度,影响锚固质量。
(2)检查锚固钢筋的钻孔深度及钻孔直径。
(3)胶体配制时计量必须准确,否则胶体凝结的时间不好控制,甚至会造成胶体凝结固化后收缩,粘结强度降低;胶体配制好后应立即放入孔内。
(4)注胶量要掌握准确,不能过多也不能过少。过多,插入钢筋时漏出。造成浪费或污染;过少则胶体不够满,造成粘结强度不够。
(5)在施工前应对胶体的粘结强度以及胶与钢和胶与混凝土的粘结强度进行试验,满足设计及规范要求后方可施工。
(6)施工完毕后,抽样进行拉拔试验,检验拔力为每根钢筋强度设计值的80%。
(7)钻孔前,应先对原结构中钢筋位置进行测定,以免钻孔时对原结构钢筋造成损伤。
6.质量要求
结构胶必须有检验报告,必须掌握其相应的技术参数,实现确定钻孔直径、钻孔深度及钢筋外露长度必须满足设计要求,钢筋间距应符合设计及相应的验收标准。
施工操作应严格按照安全操作规程核安全技术条例规定,手持冲击钻时必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套;高空钻孔时,应搭设脚手架,并设操作平台,做好安全防护工作。
本工程实施植筋锚固技术,操作方便、节约资金,产生较好的综合效益,保证了锚固性能、质量能够保证、通过施工对锚固植筋,结构加固等方面积累了一定的经验。?
1植筋技术理论依据
新老混凝土界面粘结力主要来自范德华力,机械咬合力,化学力和表面张力。新老混凝土结合面是薄弱部位,新老混凝土在结合面上发生的破坏主要是由于垂直于结合面的拉应力过大产生的结合面张拉破坏,以及平行于结合面的剪应力过大产生的沿结合面滑动剪切破坏,或二者兼而有之[2]。因此结合面粘结剪切强度是衡量结合面力学性能的重要指标。而采用机械连接方法可以抵抗较大的剪力和拉力,提高结合面的粘结强度。
2影响新老混凝土粘结性因素
2.1由新老混凝土粘结力的来源可知,影响粘结性的因素归纳为如下
2.1.1结合面处理方法
新老混凝土结合面处理的目的在于增大新老混凝土之间机械连接力,从而提高粘结性能。具体方法如下:
1)人工打毛法
2)喷丸(砂)法
3)高压水射法
4)钢刷刷净法
2.1.2混凝土强度影响
修补混凝土的一般步骤是1)表面处理;2)浇粘结层或涂粘结剂;3)浇筑新混凝土;4)养护。表面处理是要清除老混凝土结合面上所有损坏的,松动的和附着骨料、砂浆及杂质杂物。然后浇筑新混凝土层。对于未设置钢筋连接件的新老混凝土,混凝土强度主要指的是抗拉强度。
2.1.3粘结剂的选择和使用
新老混凝土粘结界面是个薄弱层,提高新老混凝土层的完全粘结是保证结构修补成功的关键。
2.2新老混凝土植筋抗拔研究
2.2.1 植筋工艺
设置锚固钢筋又称植筋,是在原有混凝土构件上用专用工具钻孔,然后在孔中关注结构胶并把钢筋植入已有结构物中,带粘结材料固化后,通过粘结锚固使钢筋能作为构造或受力筋使用的一种钢筋锚固技术[4]。植筋的的主要步骤为1)定位;2)钻孔;3)清孔;4)把即将植筋的接触面凿粗糙;5)结构胶;6)植筋。
2.2.2 粘结机理
钢筋和混凝土之间的粘结力由三部分组成:
1)混凝土中的水泥交替在钢筋表面产生的化学粘着力和吸附力,其抗剪极限值取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度,当钢筋受力后有较大变形、发生局部滑移后,粘着力就丧失了。
2)周围混凝土对钢筋的摩阻力,当混凝土的粘着力破坏后发挥作用。他取决于混凝土发生收缩或者荷载和反力等对钢筋的径向压应力,以及二者间的摩擦系数。
3)钢筋表面粗糙不平,或变形钢筋凸肋和混凝土之间的机械咬合作用,即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力。其极限值受混凝土的抗剪强度控制。
影响植入钢筋的主要因素如下:
2.2.3植筋破坏形式
研究表明[5],不同植入深度的钢筋,在拉拔试验中表现为不同的破坏形式主要有1)混凝土锥面破坏;2)钢筋拔出破坏;3)钢筋颈缩后断裂
3 植筋的影响因素
植筋的粘结性能相对于普通钢筋混凝土中的钢筋与混凝土的粘结要复杂得多,影响其粘结性能的因素很多。如老混凝土的强度、粘结剂的性能、钻孔清孔情况、锚固长度、孔径、环境温湿度、老混凝土受约束情况等。
3.1混凝土强度
试验表明,在其他条件相同的情况下,平均粘结强度随混凝土强度提高而提高。主要是因为随着混凝土强度提高,混凝土和植筋胶之间的化学吸附力及机械咬合力提高,使得胶体与混凝土间的粘结力增大;同时,由于混凝土强度提高,其抗拉强度随之增大,延迟了混凝土内部裂缝的产生,限制了裂缝的发展,从而提高了极限粘结强度。
3.2植筋深度
随着植筋深度的增加,粘结强度也随之增大,粘结应力的分布也趋于均匀,极限荷载也相应增大。但平均粘结应力随着深度的增加而降低。
3.3植筋胶液的性能
由于植筋胶生产厂家较多,性能不一,不同的植筋胶试验结果不同,因此,植筋胶的性能(包括抗压、抗剪、抗拉等)对粘结强度有较大的影响。
3.4施工温度
植筋的施工温度直接影响植筋胶的固化时间。一般情况下,植筋所用植筋胶的固化时间随温度的升高而缩短;植筋的环境湿度直接影响胶液的固化时间和力学性能的发挥,故应确保环境温度不致过高。
4、有待进一步研究的问题
4.1应进行大量的试验工作以便得到较好的界面粘结剂及修补材料;
4.2进行微观试验分析以进一步揭示新老混凝土粘结机理;
4.3对新老混凝土粘结区的初应力进行分析和研究。
5 结论
以上论述了,影响新老混凝土粘结性能和植筋系统的影响因素,在新老混凝土结合面设置钢筋连接件不仅可以提高粘结强度而且可以改变结构的破坏形式,使结构破坏具有延性,具有十分重要的工程意义。
试件设计
frp筋材加固混凝土构件,由于frp筋材具有很高的抗拉强度,所以决定加固性能的因素是界面强度,而影响界面强度的因素有锚固长度、开槽距离试件边缘的距离、开槽宽度、槽间净距、frp直径、嵌帖数量和混凝土强度。因此,为了研究影响frp筋材嵌入式加固抗弯性能的影响因素,我们设计了如下试件,见表1、图1,并按照图1所示荷载位置递增加载。而且在试件制作过程中,为了防止发生混凝土受压区破坏和剪切破坏,在试件中分别配置了受压钢筋和箍筋。
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