化學(xué)植筋技術(shù)在寧杭高速橋梁施工中的應(yīng)用

□ 陳　真　南京夯固建筑技術(shù)發(fā)展有限公司

化學(xué)植筋技術(shù)在寧杭高速橋梁施工中的應(yīng)用

□ 陳真南京夯固建筑技術(shù)發(fā)展有限公司

化學(xué)植筋技術(shù)可廣泛應(yīng)用于鋼筋、鐵件與混凝土、巖石等基體的錨固，它為解決設(shè)計遺漏、變更和續(xù)建工程存在的錨固難題提供了新思路。本文結(jié)合參建的寧杭高速公路高橋門樞紐互通式立交橋橋墩基礎(chǔ)的錨固，較詳細(xì)地介紹了植筋技術(shù)在工程中的應(yīng)用及施工方法。并指出了植筋施工中應(yīng)注意的問題。該技術(shù)節(jié)約投資、施工快、強(qiáng)度高、使用方便，適用于建筑物的加固與改造。

橋梁施工；植筋；錨固；植筋膠；應(yīng)用

1.工程概況

寧杭高速公路NH-NJ1標(biāo)高橋門樞紐互通式立交B匝道跨繞城公路橋的橋墩原設(shè)計為圓形，且該橋墩已施工超出繞城公路的路面，因多種原因后設(shè)計院要求把該圓形橋墩改為方形，并出了變更圖。如果把整個橋墩鑿除后重澆，大量鑿除工作會造成施工工期過長，影響繞城公路公路的通行能力，設(shè)計中選擇了割斷原預(yù)留鋼筋、采用植筋技術(shù)重新植出鋼筋將新老結(jié)構(gòu)連接的技術(shù)方案。按設(shè)計要求需在該橋墩上重新種植48根φ32的二級螺紋鋼筋，設(shè)計埋深為1280mm，孔徑為40mm。

2.植筋技術(shù)簡介

2.1植筋原理植筋，

即在設(shè)計部位按設(shè)計孔徑鉆至規(guī)定深度后，進(jìn)行清孔，再注入植筋膠，插入鋼筋，使鋼筋與混凝土通過植筋膠可靠地錨固在一起，其錨固效果等同于預(yù)埋鋼筋，從而滿足結(jié)構(gòu)傳遞受力要求的一種施工技術(shù)。

2.2植筋特點(diǎn)

①高粘結(jié)強(qiáng)度，在小孔徑、淺埋深下，達(dá)到高的負(fù)載力；②基材無應(yīng)力，可進(jìn)行小邊距及小間距施工；③耐高溫，可近距離焊接施工；④施工工藝簡單，操作簡便，固化時間短，可快速承載， 節(jié)省施工時間，安全經(jīng)濟(jì)。

3.主要施工工藝

根據(jù)工程具體情況，確定施工順序為：植筋定位—鑿除植筋部位混凝土保護(hù)層—水鉆鉆孔—清孔—注膠—插筋—后續(xù)工序施工。

3.1工藝流程

施工準(zhǔn)備→成孔→鋼筋處理→配膠→注膠→插筋→養(yǎng)生。

3.2施工方案

（1）施工準(zhǔn)備：①在對植筋部位放線定位的基礎(chǔ)上，檢查被植筋的混凝土面是否完好， 用鋼筋探測儀測出植筋處混凝土內(nèi)的鋼筋原有鋼筋分布，核對、標(biāo)記植筋部位，以便鉆孔時避讓鋼筋，保證一次鉆孔成功，避免重鉆。②對植筋進(jìn)行定位。按照設(shè)計圖紙尺寸在被植筋結(jié)構(gòu)的混凝土面上，用墨線彈出植筋的實(shí)際位置，做好標(biāo)識。

（2）成孔：①因所鉆孔的孔經(jīng)較大，特選用水鉆成孔，鉆孔的技術(shù)參數(shù)必須符合設(shè)計要求。施工中為盡量減少對原結(jié)構(gòu)的損傷，鉆孔時應(yīng)盡量避開原構(gòu)件鋼筋。②清理孔洞（除塵、干燥）.鉆孔成批量后，逐個清除孔內(nèi)灰塵或泥漿，利用高壓水清孔，用毛刷刷三遍、吹三遍，后再用毛巾把孔內(nèi)的水吸干，確保孔壁無塵、無水（如梁、柱、板孔內(nèi)潮濕，需用防潮濕結(jié)構(gòu)膠）。

（3）配膠：①配制比例：該膠為雙組份，A組份：B組份=20：1（重量比），誤差不得超過5%。②攪拌：首先分別將A、B組份膠攪拌均勻，然后按比例配備，用專用電動攪拌機(jī)攪拌3分鐘。原則上不用人工攪拌，特殊情況，設(shè)專人攪拌，最少攪拌5分鐘，一定要攪拌均勻（見使用說明）。③注入膠：用專用工具將攪拌好的膠注入清洗過的孔內(nèi)，4配膠、注膠、插筋必須流水作業(yè)，連續(xù)進(jìn)行。5配制結(jié)構(gòu)膠必須設(shè)專人負(fù)責(zé)，并作出詳細(xì)記錄，記錄內(nèi)容包括：配膠量、使用部位、時間、固化情況等。

（4）鋼筋處理：①檢查鋼筋是否順直，對銹蝕的鋼筋用鋼絲刷除去銹漬至露出金屬光澤，鋼筋錨固端用乙醇或丙酮清洗干凈，涼干使用.②不同規(guī)格、不同長度的鋼筋分開存放。

（5）注膠：①本工程選用的是夯固攪拌式化學(xué)植筋膠。將植筋膠按混合比條配后，將膠加入注射槍內(nèi)，然后開始對錨孔進(jìn)行逐一注膠。②采用專用注射器注膠。注射器注射管應(yīng)伸入孔底開始注膠，邊注邊提升，注膠量以插入鋼筋后有少許溢出為準(zhǔn)。一般為孔深的2/3即可。

（6）植筋：插入處理好的鋼筋，此時需要手將其旋轉(zhuǎn)著緩緩插入孔底，使膠與鋼筋全面粘結(jié)，應(yīng)一次插入，并防止孔內(nèi)膠外溢。

（7）固化：插入鋼筋后，應(yīng)保持鋼筋靜止至植筋膠完全固化為止。

（8）養(yǎng)生：在室外溫度下自然養(yǎng)護(hù)，溫度低于5℃，應(yīng)改用耐低溫改性結(jié)構(gòu)膠，養(yǎng)生時間一般在24小時以上。待養(yǎng)生期結(jié)束后再進(jìn)行鋼筋焊接、綁扎及其它各項工作。

4.質(zhì)量保證措施

①本工程所用的植筋膠應(yīng)有出廠合格證，并在有效期內(nèi)使用。②植筋膠的配比一定要準(zhǔn)確合理。③植筋完工后的拉拔實(shí)驗，應(yīng)由質(zhì)檢單位進(jìn)行，合格后方可全面展開施工。④對于原結(jié)構(gòu)鋼筋較密的植筋部位，在鉆孔過程中應(yīng)探明構(gòu)件鋼筋，將其避開進(jìn)行鉆孔，不能切斷原構(gòu)件鋼筋。⑤無論用哪種方法鉆孔，孔內(nèi)必須清理干凈，有水或灰塵會影響錨固質(zhì)量。6鋼筋應(yīng)沖刷干凈，插筋時應(yīng)慢慢地旋轉(zhuǎn)插入，應(yīng)一次插入，及時排出孔內(nèi)氣泡。可用鐵錘敲擊外露鋼筋端部，以確保鋼筋完全插入孔底。7植筋完工后，應(yīng)保證植入的鋼筋在植筋膠固化前不受外力影響。8植筋完成48h后，方可進(jìn)行鋼筋搭接及綁扎等工序。

5.植筋施工中應(yīng)注意的問題

①植筋孔位置和直徑除應(yīng)滿足設(shè)計要求外，還必須滿足下列基本要求；凈邊距＞鋼筋保護(hù)層厚度，并且必須植入原構(gòu)造箍筋內(nèi)側(cè)；被植入鋼筋的結(jié)構(gòu)物物深度≥植筋孔深度+40mm。②注射膠粘劑時，應(yīng)從鉆孔的底部開始，并且使膠粘劑注射均勻，膠粘劑使用量以鋼筋插入后有少許漿液溢出為宜。③植筋施工應(yīng)控制時機(jī)，一般宜在連接部位施工之前進(jìn)行，避免植入鋼筋長期暴露銹蝕，否則要采取防銹、除銹措施。必須嚴(yán)格保證所植入鋼筋與拼接新結(jié)構(gòu)鋼筋能可靠焊接。④施工中會遇到結(jié)構(gòu)尺寸較小情況（如邊距，間距及厚度），為避免對混凝土工作面產(chǎn)生過大震動，鉆孔時應(yīng)盡量避免使用依靠凸輪傳動原理工作的電錘，應(yīng)使用電動、氣動原理工作的沖擊鉆。⑤在膠固化期內(nèi)禁止擾動鋼筋。⑥盡量避免雨天施工；夏季施工氣溫較高時，結(jié)構(gòu)表面溫度可能達(dá)到60-70℃，宜在日溫差較低時施工，如需要獲得較長操作時間，可在結(jié)構(gòu)表面灑水、孔內(nèi)灌水降溫，吹干孔內(nèi)水分后進(jìn)行灌膠植筋。

6.質(zhì)量檢驗和驗收方法

植筋完工后，對植筋施工質(zhì)量的檢測是非常必要的。本工程由南京市寧杭高速公路指揮部委托東南大學(xué)工程結(jié)構(gòu)與材料試驗中心到施工現(xiàn)場進(jìn)行拉拔測試，并出具合格的檢測報告［報告編號第（J）200608052］。如果植筋質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求，必須及時通知設(shè)計單位作出必要的設(shè)計補(bǔ)救措施。

7.結(jié)語

本工程的實(shí)踐證明，采用植筋法施工技術(shù)，減少了大量的鑿除， 施工方便、施工機(jī)械設(shè)備簡單、工作效率高。當(dāng)達(dá)到一定的錨固深度后，植入的鋼筋就具有很強(qiáng)的拉拔力，并基本沒有滑移，從而保證了錨固強(qiáng)度大如同預(yù)埋（鋼筋可被拉斷）和持久的耐力強(qiáng)度（可達(dá)50年以上），根本解決了實(shí)際施工中的問題，可供類似工程參考。

［1］混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程［S］.