混凝土植筋施工工法

1、混凝土植筋施工工法三分公司寶漢BP7項(xiàng)目部一、 前言西漢高速公路強(qiáng)化安全設(shè)施工程為西漢高速公路改擴(kuò)建工程，該工程位于西安市戶縣境內(nèi)，路線起于澇峪口，終于朱雀立交，為西漢高速公路的改擴(kuò)建項(xiàng)目。本標(biāo)段起止樁號(hào)為K46+400K53+000，線路全長km，主要工程數(shù)量為：20m橋梁加寬158孔，共計(jì)3190延米。本工程采用單側(cè)拼接加寬的方法，將左線（下行線）由原2車道擴(kuò)建為3車道，路基寬度由原來的10m增加至13米。橋梁的拼接模式采用單側(cè)加寬（同結(jié)構(gòu)、同類型、同跨徑）、上部構(gòu)造連接，下部構(gòu)造不連的方法。對(duì)于上部構(gòu)造，設(shè)計(jì)采用在切割原橋外側(cè)邊板懸臂后，通過植筋的方法將新老結(jié)構(gòu)連接的技術(shù)方案。通過施工，

2、形成本工法。二、 工法特點(diǎn)(一) 混凝土接長、連接不需全部返工，僅需通過植筋即可實(shí)現(xiàn)。(二) 植筋深度只需10倍鋼筋直徑，抗拔力即可達(dá)到鋼筋屈服強(qiáng)度。(三) 植筋材料抗腐蝕、耐老化、粘結(jié)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于混凝土強(qiáng)度，且固化速度快，能使植入鋼筋盡早承受外力作用。(四) 植筋受孔徑、錨固深度、植筋膠質(zhì)量影響較大，且與基材混凝土強(qiáng)度有關(guān)。三、 適用范圍本工法適用于在既有線上加寬的工程，對(duì)房屋及其它混凝土結(jié)構(gòu)改造，亦可應(yīng)用。四、 工藝原理及關(guān)鍵技術(shù)植筋錨固技術(shù)是近幾年流行的一種新型加固施工技術(shù)，它的原理是將鋼筋通過高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠植入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)，并澆筑混凝土以使新澆筑混凝土與老混凝土連接為整體從而達(dá)到共同受力的目

3、的。對(duì)植入后的鋼筋抗拔試驗(yàn)表明，對(duì)不同標(biāo)號(hào)的混凝土滿足植筋深度要求以后，可以將鋼筋拔斷。植筋材料抗腐蝕、耐老化、粘結(jié)強(qiáng)度遠(yuǎn)大于混凝土強(qiáng)度，且固化速度快，能使植入鋼筋盡早承受外力作用。五、 植筋施工參照標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)規(guī)范、規(guī)程名稱類別編 號(hào)1工程測(cè)量規(guī)范國家GB50026-20072混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范國家GB50204-20023混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范國家GB50010-20024混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程行業(yè)JGJ145-20045建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程行業(yè)JGJ116-20096混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范行業(yè)CECS25：90六、 植筋施工工藝基面清理劃定位線鉆孔清孔孔徑孔深驗(yàn)證干燥清孔鋼筋去銹預(yù)

4、注注膠植筋抽檢修復(fù)驗(yàn)收?qǐng)D1 植筋施工工藝七、 施工步驟(一) 植筋前各項(xiàng)參數(shù)確定在施工前，先在護(hù)欄上鉆孔植筋進(jìn)行試驗(yàn)，以取得各項(xiàng)參數(shù)。試驗(yàn)時(shí)采用同種材料、同種工藝，同種設(shè)備以及固定操作人員進(jìn)行，植筋選用3組，每組3根，通過不同深度、不同拉拔時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，以取得各項(xiàng)數(shù)據(jù)。圖2 植筋前試驗(yàn)現(xiàn)場1. 植筋膠固化時(shí)間植筋固化時(shí)間表基材溫度安裝時(shí)間(min)固化時(shí)間(min)105902044530330402202. 植筋長度的確定通過植筋抗拔試驗(yàn)表明，極大部分破壞是植筋膠與混凝土之間的混凝土部分，而鋼筋與植筋膠基本完好，鋼筋從植筋膠中拔出實(shí)例很小，說明在混凝土中植筋膠抗拉與抗剪強(qiáng)度比混凝土要高。因此

5、應(yīng)考慮植筋錨固長度及混凝土強(qiáng)度，一般情況下植筋的基材混凝土強(qiáng)度應(yīng)不小于30MPa，植筋錨固長度一般為鋼筋直徑的1015倍，本工程設(shè)計(jì)為12d，植入混凝土長度為18cm。3. 植筋技術(shù)參數(shù)DHZ注射式植筋技術(shù)參數(shù)采用螺桿直徑(mm) 鉆孔直徑(mm) 鉆孔深度(mm) 錨固力(KN) 工作荷載(KN) 每只可用孔數(shù)采用參數(shù)極限值標(biāo)準(zhǔn)值抗拉抗剪1014120301812541216140432839162019082503212202622012880508(二) 定位放線按圖紙標(biāo)注的尺寸位置在現(xiàn)場定位，上下層間距為5.2cm，順橋向間距為15cm。(三) 鉆孔根據(jù)工程實(shí)際情況，鉆孔分2個(gè)班組進(jìn)行

6、施工，每個(gè)班組5個(gè)人，每日可植筋2孔。鉆孔采用德國進(jìn)口GBH5-38D型電錘，鉆孔時(shí)須保證鉆機(jī)、鉆頭與基材表面垂直，保證孔徑與孔深尺寸準(zhǔn)確。鉆孔過程中如果鉆機(jī)突然停止或鉆頭不前進(jìn)時(shí)，說明鉆頭遇鋼筋，可適當(dāng)錯(cuò)位以避開箱梁內(nèi)部鋼筋。若移開的距離太大，應(yīng)與甲方和設(shè)計(jì)協(xié)商進(jìn)行加筋補(bǔ)強(qiáng)。鉆孔時(shí)孔徑應(yīng)比錨固筋直徑大2mm，鉆孔后孔深必須達(dá)到20，0 （mm）的要求。圖3 植筋作業(yè)現(xiàn)場(四) 清孔鉆孔的過程中或者在鉆孔之后，會(huì)產(chǎn)生大量粉屑，使錨固能力降低,因此鉆孔必須清理干凈。清孔先用配套鋼刷清孔，然后用棉絲擦拭孔壁兩次,最后用脫脂棉絲蘸丙酮擦拭兩次,直至鉆孔中的粉屑和碎碴完全清理干凈。清孔后孔壁可以潮濕，

7、但須保證孔內(nèi)無明水，若有水必須用吹風(fēng)機(jī)。清空后若長時(shí)間不進(jìn)行植筋施工，應(yīng)用干凈的棉絲將孔口封閉,以防止粉塵或沙粒進(jìn)入。(五) 注膠將進(jìn)套筒內(nèi)，安置到專用手動(dòng)注射器上，慢慢扣動(dòng)板機(jī)，排出管口處較稀的膠液廢棄不用，然后將螺旋混合嘴伸入孔底，如長度不夠可用塑料管加長，然后扣動(dòng)板機(jī)，板機(jī)孔動(dòng)一次注射器后退一下，這樣能排出孔內(nèi)空氣。為了使鋼筋植入后孔內(nèi)膠液飽滿，又不能使膠液外流，孔內(nèi)注膠達(dá)到80%即可?？變?nèi)注滿膠后應(yīng)立即植筋。如孔深超過20cm時(shí)，應(yīng)使用注漿管延長器，保證從孔底注膠，以防內(nèi)部膠體不實(shí)。(六) 植筋鋼筋插入孔內(nèi)的部分要保持干燥，清潔，無嚴(yán)重銹蝕。植筋膠注入后，應(yīng)立即進(jìn)行植筋。將鋼筋緩慢地旋

8、轉(zhuǎn)插至孔底，以免出現(xiàn)氣泡、膠濺出的現(xiàn)象。為保證膠體分布均勻，鋼筋插入后表面應(yīng)有少量膠體外溢，如有氣泡或伴有較大的噗噗聲，說明孔內(nèi)膠體不實(shí)，應(yīng)重新注膠。(七) 養(yǎng)護(hù)鋼筋植入錨孔在調(diào)整好后至固化完成前，鋼筋不許受到擾動(dòng)，一般可進(jìn)行自然護(hù)養(yǎng)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間與應(yīng)大于其固化時(shí)間，以防錨固失效。固化時(shí)間結(jié)束可開始施工，但不可施加扭矩，24時(shí)間后才能完全發(fā)揮設(shè)計(jì)力值。八、 施工機(jī)具及材料(一) 施工設(shè)備設(shè)備工具表序號(hào)工具名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1電錘GBH5-38D臺(tái)10德國2懸掛式施工架10m套2自制3吹風(fēng)機(jī)臺(tái)10國產(chǎn)4鋼刷把10國產(chǎn)5配電箱臺(tái)2國產(chǎn)6220V三芯電線盤5國產(chǎn)(二) 施工材料1. 鋼筋采用HRB

9、335級(jí)16螺紋鋼筋，鋼筋在使用前必須經(jīng)試驗(yàn)合格，其表面須潔凈、無銹蝕、無污染，鋼筋必須順直無彎折現(xiàn)象。2. 植筋膠根據(jù)工程要求，本工程采用DHZ注射式植筋膠。該植筋膠是一種雙組份高聚物混合料，耐腐蝕、耐老化、抗疲勞、抗震動(dòng)性能好，對(duì)溫度不敏感，在-540攝氏度環(huán)境下均可快速固化。 固化后材料在職-3060攝氏度環(huán)境下可長期使用。使用時(shí)用專門的手動(dòng)注射槍將兩份物料予以壓入鉆孔中，具有安全可靠、使用便捷、省工省力的優(yōu)點(diǎn)。圖4 植筋設(shè)備 九、 勞動(dòng)組織施工人員配備（2個(gè)班組）序號(hào)名稱人數(shù)備注1現(xiàn)場班長1施工部位的確定及現(xiàn)場全面管理2技術(shù)員2現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)及現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)3安全員4施工現(xiàn)場的安

10、全管理，每班2人，橋上、橋下各1名4電工1現(xiàn)場施工用電5技工105年以上工作經(jīng)驗(yàn)責(zé)任心強(qiáng)有植筋操作經(jīng)驗(yàn)6合計(jì)18十、 安全措施(一) 安全施工保證措施1. 施工作業(yè)前要進(jìn)行三級(jí)教育，三級(jí)交底。在技術(shù)交底及計(jì)劃交底的同時(shí)，作好安全交底。2. 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，健全組織機(jī)構(gòu)。3. 加強(qiáng)安全生產(chǎn)教育，提高全員安全意識(shí)。4. 嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全生產(chǎn)制度和安全技術(shù)操作規(guī)程。(二) 具體安全操作規(guī)程1. 施工架上操作人員要定期進(jìn)行體檢，嚴(yán)禁高血壓、心腦血管病人作業(yè)。嚴(yán)禁酒后作業(yè)。2. 所有操作人員必須戴安全帽，植筋、鉆孔人員必須并佩戴安全繩、口罩、防腐手套、保護(hù)眼鏡等防護(hù)用品。3. 懸掛式施工架必須經(jīng)過設(shè)計(jì)驗(yàn)算，具

11、有2倍以上的保險(xiǎn)系數(shù)，并在現(xiàn)場預(yù)壓試驗(yàn)后，方可上人操作。4. 懸掛式施工架四周必須設(shè)置鋼管護(hù)欄及防拋網(wǎng)，底板設(shè)置5cm以上新木板并固定良好。5. 施工現(xiàn)場臨時(shí)用電須嚴(yán)格管理，嚴(yán)禁亂接電線。6. 手持電動(dòng)工具必須進(jìn)行絕緣電阻、漏電開關(guān)測(cè)試，達(dá)到要求后方可使用。7. 施工環(huán)境溫度宜在-5+35度，大雨、大風(fēng)天氣及夜間不宜施工。8. 高空植筋作業(yè)，連續(xù)工作時(shí)間不宜超過3小時(shí)，施工勞動(dòng)組織應(yīng)考慮輪換操作或中間休息。9. 植筋必須明確施工負(fù)責(zé)人，并指派2名專職安全員進(jìn)行日常施工安全監(jiān)督，其中1名安全員在橋面，指揮過往車輛；1名安全員在橋下，維持橋下交通，保證下部人員、設(shè)備安全。十一、 施工質(zhì)量要求(一)

12、 鋼筋檢驗(yàn)植筋用的鋼筋與工程結(jié)構(gòu)同一部位使用的鋼筋應(yīng)相同。進(jìn)場鋼筋須具有出廠合格證明或試驗(yàn)報(bào)告單，鋼筋表面或每捆鋼筋均須有標(biāo)志。鋼筋進(jìn)入加工或施工現(xiàn)場時(shí)須按批號(hào)及直徑分批檢驗(yàn)；檢驗(yàn)內(nèi)容包括查對(duì)標(biāo)志、外觀檢查，并按現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定抽取試樣做力學(xué)性能試驗(yàn)，合格的鋼筋方能使用。在鋼筋的加工過程中如發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良或機(jī)械性能顯著不正常時(shí)，須立即停止使用，并須進(jìn)行化學(xué)成分分析，確認(rèn)合格后才能繼續(xù)使用。(二) 植筋的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收植筋施工時(shí)必須嚴(yán)格遵守混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程的施工要求進(jìn)行施工。鉆孔后應(yīng)符合：位置中心線偏差±5mm、深度+20mm，0mm的

13、要求。植筋數(shù)量不得低于設(shè)計(jì)數(shù)量。如受結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、鋼筋、預(yù)埋件等影響，鉆孔位置、深度、數(shù)量不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位反映，做相應(yīng)的調(diào)整。(三) 植筋拉拔試驗(yàn)1. 試驗(yàn)儀器植筋拉拔試驗(yàn)儀器為ML-20錨桿拉拔儀，使用前必須經(jīng)有資質(zhì)的技術(shù)監(jiān)督部門檢定合格。2. 試驗(yàn)方法及依據(jù)根據(jù)混凝土后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ 145-2004，結(jié)合本工程特點(diǎn)，本工程植筋檢測(cè)宜采用非破壞性試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)采用ML-20拉拔儀在現(xiàn)場進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)由監(jiān)理、業(yè)主認(rèn)可的有資質(zhì)的外部試驗(yàn)室試驗(yàn)，試驗(yàn)開始時(shí)間為固化完成24小時(shí)之后進(jìn)行。3. 試驗(yàn)頻率抽取數(shù)量按每檢驗(yàn)批鋼筋總數(shù)的1計(jì)算，且每片梁不少于一組（3根）

14、，由于本工程為全國首次進(jìn)行大規(guī)模的植筋加寬施工，為了切實(shí)保證植筋質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)及監(jiān)理要求，每片梁抽取3根進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。4. 試驗(yàn)結(jié)論根據(jù)設(shè)計(jì)，本工程單根植筋的拉拔應(yīng)力為7.0MPa。采用ML-20拉拔儀對(duì)每片梁植筋進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，若3根鋼筋在拉拔應(yīng)全部大于，則此片梁植筋質(zhì)量合格。若有1根鋼筋的錨固強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，須以2倍數(shù)量試件重新試驗(yàn)。若重新試驗(yàn)的試件中仍有1根不合格，則須對(duì)全部鋼筋作現(xiàn)場檢測(cè)，并作好記錄。對(duì)不合格鋼筋根據(jù)現(xiàn)場檢測(cè)情況進(jìn)行返工或補(bǔ)筋處理。圖5 箱梁植筋檢測(cè)現(xiàn)場十二、 植筋施工控制要點(diǎn)實(shí)際工程中，常出現(xiàn)植筋定位不準(zhǔn)確、孔深和孔徑不足、鉆孔不清理、數(shù)量不足、錨固膠的質(zhì)量達(dá)不到規(guī)

15、范要求；錨固后現(xiàn)場拉拔檢測(cè)結(jié)果不合格等質(zhì)量問題。因此，必須十分重視植筋的施工工藝和施工過程，加強(qiáng)錨固質(zhì)量檢查與驗(yàn)收，確保植筋的工程質(zhì)量，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：(一) 設(shè)計(jì)方面1. 確定合理的錨固參數(shù)，例如鉆孔直徑、深度。2. 在施工前應(yīng)對(duì)膠體的粘結(jié)強(qiáng)度以及膠與鋼和膠與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可施工。(二) 材料方面1. 植筋膠必須經(jīng)過試驗(yàn)檢測(cè)，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，不得隨意使用未經(jīng)試驗(yàn)批準(zhǔn)的植筋膠。2. 鋼筋必須經(jīng)試驗(yàn)合格，采用批準(zhǔn)的合格產(chǎn)品，使用前必須保證鋼筋順直、表面潔凈。3. 植筋對(duì)基材混凝土強(qiáng)度要求較高，一般應(yīng)達(dá)到30MPa以上。(三) 施工方面1. 施工前應(yīng)熟悉施工圖要求，認(rèn)真清理干凈結(jié)構(gòu)表面，按圖紙要求準(zhǔn)確放線標(biāo)明鋼筋錨固點(diǎn)的鉆孔位置，必須嚴(yán)格控制成孔的直徑及錨固深度。2. 每支植筋膠應(yīng)將端頭一段擠出廢棄，并在打開后應(yīng)一次將一只用完。注膠量要掌握準(zhǔn)確，每次注膠應(yīng)從洞底開始，注膠一般應(yīng)達(dá)到孔深2/3。膠量過少則膠體不夠滿，造成粘結(jié)強(qiáng)度不夠。膠量過多，插入鋼筋時(shí)漏出，造成浪費(fèi)及污染。 3. 用氣泵和毛刷清孔，要做到三吹兩刷，清刷完畢后必須使鉆孔洞內(nèi)達(dá)到清潔干燥。4. 插入鋼筋時(shí)