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植筋錨固的特點及適用范圍?

發布時間:2020-03-18

植筋錨固的特點及適用范圍?

一、概述

植筋錨固技術是因建筑結構膠的發明而產生的新技術。隨著我國經濟的快速增長,建筑業也迅猛發展,植筋錨固技術以其錨固力大、工藝簡單、操作方便,施工速度快、效率高、工期短、相對成本低等優點,已廣泛應用于建筑物的改造及補強加固工程中,成為梁、板、柱和墻等構件后加、連接、重置的有效手段。   

二、特點及要求

植筋,即將后增加部分結構的鋼筋(或用于受力的螺栓)伸入到原有結構內,使之可靠地錨固,從而將新舊結構定美地結合起來,是使后增結構鋼筋得到可靠錨固的種專項施工技術。
植筋施工首先采用專用鉆孔機械按設計位置、孔徑、深度鉆孔,然后灌入專用高強度膠粘劑,再插入鋼筋,作適當養護使膠粘劑達到設計強度,從而使后增鋼筋與原有混凝土結構可靠地連接。

1.優點

(1)所植人鋼筋錨固可靠,可以達到規范要求的錨固性能要求。


(2)施工工藝簡單,操作簡便,施工工期短,施工質量易得到保證。

(3)經濟性好,可以節省費用。

2適用范圍及要求

(1)用于工程改建、擴建中新增鋼筋混凝土結構構件鋼筋的錨固。

(2)由于使用功能、施工、設計等原因需要在結構的某些部位增加鋼筋時。

(3)基層混凝土的強度等級高于C20。

三、設計理論

1. 破壞模式

根據實驗分析,在鋼筋混凝土構件上植入的螺紋鋼筋的受力破壞形式主要有三種:

(1)鋼筋受拉破壞  這種破壞形式發生在混凝土和粘結強度都較高,而且錨固長度較長時。

(2)混凝土錐體破壞  這種破壞發生在錨固長度較小的情況下 ,破壞時鋼筋周圍的混凝土呈錐狀拉裂形成錐體。

(3)粘結破壞   由于植筋大多采用螺紋鋼筋, 粘結破壞多產生于凝固膠體和混凝土的界面,破壞時膠體包圍在鋼筋周圍隨鋼筋一起被拔出。

混凝土維體破壞一般是由于植人深度不足引起的,膠體-混凝土界面的粘結破壞一 般是由于施工不當(植筋前未有效清孔)引起的。這兩種破壞可以由必要的構造措施和施工措施來避免。設計中通常用第一種破壞模式來確定植筋竊的抗拉承載力。

2.設計計算

(1)植筋錨固抗拉計算

植筋錨固抗拉承載力和普通植筋抗拔實驗測得的抗拉強度不同。一般做植筋抗拔實驗時拉拔裝置的夾具和鋼筋之間有足夠的嵌固力,使得鋼筋能充分發揮其抗拉強度而被拉斷。而植筋錨固的拉力由螺栓承受,螺栓受拉破壞是其主要破壞形式。所以錨固鋼筋的抗拉強度按植筋螺栓的抗拉強度計算


(2)鉆孔直徑的確定

鉆孔直徑D由選定的鋼筋直徑d及鋼筋表面狀態等決定。鉆孔直徑過大,易造成兩個同題:①使植筋偏位或者偏向,影響施工精度,造成錨固不緊, 降低節點安全性;②使接觸界向膠層出現氣泡影響膠結質量。若鉆孔直徑過小,又會造成鋼筋周圍膠層過薄,邊肋位置出現無膠,甚至不能達到預定深度,從而影響植筋質量。 公式如下:

D=d+(4~8mm)
當d≤12mm時取D=d + 4mm;
當12mm<d<20mm時取D=d+6mm;
當d>20mm時取D=d+8mm。

(3)錨固深度的確定

設計人員可以采用植筋膠生產廠家提供的推薦深度鉆孔,一般情況下可以滿足要求,使所錨固的鋼筋達到設計要求甚全鋼筋能夠拉斷。但植筋膠生產廠家提供的這種深度通常是指鋼筋在C30混凝土中的埋深。實際設計中考慮到混凝土構件本身的鋼筋影響及不同混凝土強度等級的影響,采用分析計算和試驗結果驗證的方法確定植筋深度。

植筋設計時應采用植筋三種破壞模式得到的抗拉荷載的最小值作為植筋抗拉承載力。為使鋼筋被充分利用,一般以膠體與混凝土之間的粘結力大于鋼筋設計拉力時的錨固長度作為最小錨固長度L。

四、植筋用結構膠的種類和特點


1.專用植筋結構膠

這類植防膠有瑞士HILTI(喜利得)公司的HIT-HY150植筋膠,美國ITW公司的Epcon6植筋膠,德國慧魚hy-150植筋膠,國產的美亞MY-360植筋膠等。其特點是:雙組分包裝,用專用膠槍通過混合嘴充分混合后注出,使用方便,固化時間短,阻燃性能好。

2.既能植筋又能粘貼鋼板等材料的結構膠
有遼寧建筑科學研究院的JGN結構膠,冶金部建筑研究總院的YJS-1結構膠,煤炭科學研究院的JCT結構膠等。其特點是易流動、能充分浸潤填沒凹凸不平的部位,粘結范限廣。

五、施工技術措施

(1)按設計要求的位置寬度和高度對植筋部位進行混凝土鑿面。要求輕錘鑿面,鑿毛。鑿面后要去掉松散顆粒,用鋼絲刷凈,高壓水沖洗干凈,以利于新舊混凝土連結,保證新舊結構的整體性。

(2)植筋錨固的關鍵是清孔。鉆孔后用刷子將孔壁上的塵屑清刷,然后用高壓風徹底清潔孔壁,將孔內粉塵及灰渣吹凈,用烤棒烤干,然后用丙酮清洗孔壁。

(3)膠體配制時計量必須準確,否則膠體凝結的時間不易控制,甚至會造成膠體凝結固化后收縮,使粘結強度降低。膠體配制好后應迅速用專用擠膠噴嘴將膠注人孔內,注膠量要掌握準確實際注膠最應控制為鉆孔容積的一半。

(4)植筋時用手將備好的螺栓桿旋轉著緩緩插人孔底,使得錨固劑均勻地附著在螺栓桿表面及縫隙中。植筋24h后方可進行混凝土澆注或螺栓安裝緊固。

(5)在施工前要先進行植筋抗拔試驗,根據試驗結果對植筋方案進行驗證或調整。

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