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【工程分享】植筋技术在旧桥加固中的应用!

    工程概况 三明市列东大桥桥长235.19m,桥跨布置为22.2m×10,钻孔灌注桩基础、圆端形砼实体墩,上部采用装配式钢筋混凝土T形简支梁结构。大桥于1959年初建成并投入使用,历经了40多年的风风雨雨,已出现较为严重的病害,无法满足正常运营使用的需求,主管部门邀请了桥梁专家和专业机构对大桥进行了病害诊断和分析,决定对大桥进行全面的加固改造,即全面更换桥梁支座,修补梁体的裂缝,重新施工桥梁栏杆、人行道板及桥面铺装层。
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工程概况

三明市列东大桥桥长235.19m,桥跨布置为22.2m×10,钻孔灌注桩基础、圆端形砼实体墩,上部采用装配式钢筋混凝土T形简支梁结构。大桥于1959年初建成并投入使用,历经了40多年的风风雨雨,已出现较为严重的病害,无法满足正常运营使用的需求,主管部门邀请了桥梁专家和专业机构对大桥进行了病害诊断和分析,决定对大桥进行全面的加固改造,即全面更换桥梁支座,修补梁体的裂缝,重新施工桥梁栏杆、人行道板及桥面铺装层。由于人行道板原有的锚固钢筋已经出现严重腐蚀,必须新设锚固钢筋使其满足力学性能,在施工中,我们采用了以ZL—JGN化学粘结剂为结构胶的植筋新技术,达到了设计的预期目的。本文结合工程实例,从施工工艺、施工技术要点等方面阐述了植筋施工质量的保证,可用于同类工程的借鉴。由于人行道板原有的锚固钢筋已经出现严重腐蚀,必须新设锚固钢筋使其满足力学性能,在施工中,我们采用了以ZL—JGN化学粘结剂为结构胶的植筋新技术,达到了设计的预期目的。本文结合工程实例,从施工工艺、施工技术要点等方面阐述了植筋施工质量的保证,可用于同类工程的借鉴。

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植筋锚固技术  

植筋技术是在以混凝土等为基材的结构上进行一定深度和直径的钻孔并运用高强度的化学粘结剂(结构胶)使所植入的钢筋与混凝土等基材产生设计所预期的锚固力的改造加固技术。植筋技术具有以下优点:①比预埋件具有更高可靠性和灵活性,其允许间距和边距均比预埋件小。②剪拉承载力较高,不易产生移位或拔出,且密闭性能良好,无需作防水处理。③其通过化学粘合固定,不会对基材产生膨胀破坏,且对结构有补强作用。④施工工艺简单,安装快速省时,可有效地加快施工进度。因而植筋技术被广泛地应用在桥涵、房建等加固、改造等工程中。  植筋锚固件在外力作用下产生破坏主要有三种形式:植筋拉剪破坏、基材破坏、植筋拨出。植筋设计主要确定孔径、孔深、间距、钢筋直径、锚固深度和植筋胶类型,设计一般采用理论和实验相结合的方式。理论锚固长度计算后,应进行现场试验,以验证或修正后作为设计的植入深度。本工程设计的抗拔力的要求40kN,基材混凝土强度等级C30,植入采用直径Φ20mm、II级钢筋,ZL—JGN型结构胶,钻孔直径Φ28mm,孔深30cm,锚固深度28cm,植筋间距8cm~20cm不等,根据原基材钢筋和预埋件的实际位置进行调整。

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施工工艺及施工要点 

植筋技术的施工工艺流程为:定位放线→材料准备→机械钻孔→清孔及验孔→结构胶配制→注入粘结剂→植入钢筋并临时固定→养护,粘结剂固化→植筋拉拔试验。

3.1 施工准备  施工准备主要包括:①钢筋的检查验收及取样试验;②结构胶的选购和试验;③打孔钻机、钻头的进场检验;④拉拔试验装置、计量器具的检验校正;⑤钢筋除锈、下料;⑥现场定位放线等工作。 

3.2 钻孔、清孔及验孔  现场定位放线后,用冲击钻在标定位置钻出设计的孔径和孔深,成孔后用较硬的毛刷刷落附着在孔壁上的尘灰,再用压缩空气将孔内杂物吹出,若遇雨天或孔内有水时,还必须用海绵棒将水吸净,烤棒烘干。根据设计要求对钻孔进行检查和验收,成孔的孔壁应完好,无裂缝和蜂窝等现象,合格后用脱脂棉蘸丙酮擦洗孔壁,并将孔口用木塞封堵作为临时保护。

3.3 结构胶配制、注入和钢筋植入  本工程采用ZL—JGN型结构胶进行施工,结构胶分A、B两种胶,配制严格按配合比2:1进行计量调配,搅拌器具必须洁净、干燥,且不得油污,搅拌时必须按同一方向搅拌,直至粘结剂颜色一致为止。结构胶调制完成后,应迅速将粘结剂从钻孔底开始向孔口注入,然后将已处理的钢筋植入端插入注有粘结剂的孔中,钢筋要放在孔的中央位置并缓慢旋转插入孔内,按一定方向旋转数圈,使粘结剂与钢筋和混凝土表面粘结密实,注入孔内的粘结剂量,以插入钢筋后不外溢为宜。

3.4 养护及固化后拉拔试验  植入筋应及时进行临时支架将其固定,在常温下自然养护3~4天,遇阴雨天气或潮湿环境,应采取措施防止植筋部位被水浸或水淋,保持通风,气温低时应保温加热,养护期内不得对植入钢筋有任何扰动。在20~25℃常温下粘结剂7天即可完全固化,完全固化后可对植筋进行无损伤拉拔试验,试验装置一般以油压千斤顶、槽钢分配梁、钢筋夹具等组装而成,当试验值达到设计要求后,卸除荷载,形成资料。

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