橋梁加固工程中植筋施工技術(shù)解析

陳輝

（宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心高安分中心，江西高安 330800)

0 引言

橋梁加固工程作為系統(tǒng)性工程，加固效果的好壞與橋梁的運(yùn)行能力有著密切的聯(lián)系。新時(shí)期背景下，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，植筋技術(shù)作為全新加固方法，廣泛應(yīng)用于橋梁加固工程中，因此對(duì)該技術(shù)的工藝要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，掌握科學(xué)的工藝技術(shù)，對(duì)后續(xù)橋梁工程項(xiàng)目的加固工作開展有著很重要的幫助。

1 植筋技術(shù)原理

植筋技術(shù)原理是在已經(jīng)建設(shè)完畢的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鉆孔，孔徑、深度嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，把新增加的鋼筋植入到內(nèi)部，然后應(yīng)用錨固膠進(jìn)行黏接施工，將鋼筋和混凝土結(jié)構(gòu)聯(lián)合形成整體。植筋技術(shù)是目前比較廣泛的混凝土加固技術(shù)，植入鋼筋的力傳輸?shù)皆炷两Y(jié)構(gòu)上，形成共同受力的結(jié)構(gòu)形式，從而可以保證結(jié)構(gòu)更具承載性能。

2 植筋技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 可靠性高、承載能力大

植筋技術(shù)施工結(jié)束后，開始拉拔試驗(yàn)。經(jīng)過多次試驗(yàn)確定，錨固體受到拉力、壓力作用之下，應(yīng)用專業(yè)錨固膠埋設(shè)深度內(nèi)的鋼筋存在屈服變形到斷裂的情況，但是鋼筋與混凝土結(jié)構(gòu)之間并未出現(xiàn)相對(duì)滑移。從試驗(yàn)結(jié)論可以發(fā)現(xiàn)，植筋結(jié)構(gòu)的可靠性好、承載性能較高。

2.2 對(duì)原有橋梁結(jié)構(gòu)破壞性小

植筋技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，只是對(duì)于原橋梁進(jìn)行鉆孔與注入專業(yè)錨固膠的方式進(jìn)行，不會(huì)再進(jìn)行挖洞和開鑿施工，可以保護(hù)原有橋梁結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生損壞，也不會(huì)存在嚴(yán)重的損傷。

2.3 適用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛

植筋技術(shù)可以在原橋梁結(jié)構(gòu)的任何位置上使用，影響因素比較少，加固、補(bǔ)強(qiáng)、連接的性能都非常好，且施工操作方便，所以在實(shí)際中有非常高的應(yīng)用價(jià)值。

2.4 施工簡(jiǎn)單、工期較短

植筋技術(shù)應(yīng)用相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)備鉆孔即可完成作業(yè)施工，作業(yè)流程比較簡(jiǎn)單，通常在植筋技術(shù)施工結(jié)束后的2～3d，或者更短的時(shí)間就能夠開展其他形式的施工。

2.5 成本低廉

植筋技術(shù)施工環(huán)節(jié)，只需要應(yīng)用簡(jiǎn)單機(jī)械或者錨固膠來進(jìn)行施工，操作非常的方便，所以設(shè)備、人員以及材料成本都比較低，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值較高。

3 植筋技術(shù)施工要點(diǎn)

在項(xiàng)目開展之前，對(duì)施工方案要進(jìn)行全面的綜合分析掌握工程的施工重點(diǎn)。并且對(duì)涉及的施工參數(shù)進(jìn)行核對(duì)做好預(yù)留施工位置的綜合控制，以便在植筋技術(shù)施工時(shí)能夠更為科學(xué)有效的開展。

3.1 重點(diǎn)了解施工方案

在植筋作業(yè)開始前，施工單位技術(shù)人員做好技術(shù)交底工作，保證施工人員了解施工方案，比如梁體側(cè)面進(jìn)行植筋施工，要了解施工要點(diǎn)，確保植筋施工效果。

3.2 做好樣板施工工作

不同部位上植筋施工，應(yīng)該進(jìn)行樣本施工，先明確植筋施工的深度、直徑等參數(shù)，還要在現(xiàn)場(chǎng)施工做好誤差的控制，使得項(xiàng)目施工可以順利進(jìn)行，發(fā)揮出應(yīng)有的作用。此外，樣本還要得到總包單位、監(jiān)理工程師的審核通過，否則禁止直接進(jìn)行施工。

3.3 做好植筋孔洞的表面處理工作

植筋孔洞表面質(zhì)量對(duì)于植筋質(zhì)量有著直接的影響，空洞需要達(dá)到清潔度要求，鋼筋表面干燥、清潔，嚴(yán)格落實(shí)空洞表面篩查工作，確保表面有效的處理，提高結(jié)構(gòu)的施工效果。

3.4 確保鉆孔精度

鉆孔要達(dá)到制度的標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)存在交叉或者斜孔的情況，防止注入膠液之后發(fā)生滲漏。

3.5 避免鉆孔裂縫問題

鉆孔作業(yè)環(huán)節(jié)，新老混凝土以及邊緣棱角需要加強(qiáng)防護(hù)，不發(fā)生損壞的問題。植筋工作結(jié)束后，將新老混凝土表面的松散結(jié)構(gòu)清理干凈。

3.6 做好植筋孔洞防水工作

在施工環(huán)節(jié)，針對(duì)鋼筋植入孔隙內(nèi)的污垢和流水要及時(shí)的做好處理以及解堵，避免孔洞存在漏水現(xiàn)象。另外在施工的階段中還需要針對(duì)流水的地方進(jìn)行填補(bǔ)處理。

3.7 做好注膠工作

在注膠工作開展的階段中，由于注膠的壓力在一定的程度上與其穩(wěn)定性有著密切的聯(lián)系，因此在操作環(huán)節(jié)需要確保注膠壓力的穩(wěn)定性達(dá)到實(shí)際需求。注膠方式要按照一次注膠的工藝進(jìn)行，在注膠施工環(huán)節(jié)不能夠進(jìn)行二次注膠，如果膠量不夠，要及時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)膠處理。

3.8 做好驗(yàn)收試驗(yàn)工作

在試驗(yàn)驗(yàn)收工作開展的階段中，需要在成品當(dāng)中抽取同一批的構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的性能測(cè)試，在測(cè)試環(huán)節(jié)要了解各方面材料性能的拉拔試驗(yàn)參數(shù)，只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能夠投入現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中。

4 植筋技術(shù)在橋梁加固工程中的具體應(yīng)用

在該技術(shù)應(yīng)用的階段中，需要從施工準(zhǔn)備以及結(jié)構(gòu)支架施工等層面做好技術(shù)的控制，并且在植筋階段中還要求作業(yè)人員嚴(yán)格的按照工藝的規(guī)范進(jìn)行施工，避免違規(guī)操作而出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題以及安全問題。

4.1 做好施工準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作必須要做好，這樣可以保證植筋施工順利的進(jìn)行，在項(xiàng)目正式實(shí)施前，需要先準(zhǔn)備各項(xiàng)工具以及人員，做好施工技術(shù)準(zhǔn)備工作，明確鉆孔施工位置，做好原鋼筋結(jié)構(gòu)的位置標(biāo)記，防止存在相互干涉和影響的情況，為植筋施工順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)。

4.2 做好搭設(shè)支架工作

搭設(shè)支架為植筋施工的重要工序，也是橋梁施工不可或缺的一部分。鋼管碗扣支架是目前最為普遍的支架形式之一，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，保證支架沒有發(fā)生沉降的問題，所以需要保證各個(gè)鋼管扣之間的距離不超過50cm，否則將會(huì)導(dǎo)致承載性能不足，不能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工承重的要求。在加固結(jié)束后，使用方木墊入，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能合格。 值得注意的是在施工環(huán)節(jié)必須要對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合驗(yàn)證，保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度達(dá)到實(shí)際需求，以便于后續(xù)工程項(xiàng)目的開展能夠有序進(jìn)行。

4.3 做好鉆孔工作

對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面的檢查，了解圖紙的內(nèi)容以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鉆孔前需要標(biāo)記好混凝土表面位置。鉆孔位置嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案的要求，尺寸偏差符合技術(shù)要求，通常情況下，孔位偏差不超過± 2mm。鉆孔環(huán)節(jié)，如果遇到原結(jié)構(gòu)的鋼筋，通常會(huì)立即停止施工，重新更改鉆孔位置，但是調(diào)整的距離不能過大，在20mm 以內(nèi)即可。鉆孔施工階段，做好施工力度和鉆孔方式的控制，防止造成原混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂、松散等嚴(yán)重的問題，只要是發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不合格，就要立即采取措施處理，以免造成嚴(yán)重的后果。選擇合適的設(shè)備進(jìn)行鉆進(jìn)施工，鉆入力度和技術(shù)也要隨時(shí)調(diào)整。鉆孔直徑、深度都要達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的要求，通常情況下鉆孔深度超過直徑的10 倍，但是也要考慮到現(xiàn)場(chǎng)情況確定。

4.4 做好空調(diào)清理工作

鉆孔后要及時(shí)進(jìn)行清理，達(dá)到潔凈、干燥的要求才能注膠，所以鉆孔完成后立即進(jìn)行垃圾清理工作，通常使用硬毛刷、丙酮等清理雜物，達(dá)到干凈的狀態(tài)，孔內(nèi)深度位置要徹底清理，可以采用反復(fù)、多次清理的方式，確保內(nèi)部達(dá)到干燥、清潔、安全的要求，為后續(xù)的植筋準(zhǔn)備工作奠定基礎(chǔ)。

4.5 做好注膠植筋工作

鉆孔空洞清理工作結(jié)束后，需要及時(shí)做好檢查工作，符合要求才能開始注膠植筋施工。膠液量要嚴(yán)格控制，通常不超過孔深的2/ 3 即可。注膠環(huán)節(jié)，通過膠槍注入內(nèi)部。注膠結(jié)束后，立即插入鋼筋，一般是按照旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)入，不要發(fā)生逆轉(zhuǎn)，在鋼筋達(dá)到孔底后，施工結(jié)束。

4.6 做好支模工作

支模工作的作用就是保證模板上用新變壓油的方式涂刷處理，在模板拼裝之后，需要將縫隙位置使用密封條密封處理，從而保證混凝土澆筑施工達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，不會(huì)發(fā)生漏漿等問題。如果在澆筑環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏漿的情況，需要通過使用混凝土墊圈的結(jié)構(gòu)，在模板周邊應(yīng)用四根鋼管支撐處理，避免澆筑階段發(fā)生偏移的情況[1]。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，考慮實(shí)際施工的要求，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)做出必要的調(diào)整，確保模板的位置達(dá)到精度的要求，提高施工質(zhì)量。

4.7 做好混凝土澆筑工作

混凝土澆筑施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常是采取人工串桶的方式入模施工，應(yīng)用振搗棒對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)振搗處理，模板和底部的間距有40cm 位置上設(shè)置兩臺(tái)附著式振搗器，按照規(guī)定的頻率振搗施工，保證混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)因?yàn)檎駬v不合格而影響工程的質(zhì)量。同時(shí)在混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)階段中，還需要嚴(yán)格的根據(jù)工程的施工標(biāo)準(zhǔn)以及穩(wěn)定性規(guī)范，對(duì)澆筑的范圍以及深度進(jìn)行綜合控制，避免混凝土澆筑質(zhì)量不合格出現(xiàn)的穩(wěn)定性問題。

5 植筋工程需要注意的問題

植筋技術(shù)是目前的混凝土結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)于工程的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。植筋就是在原結(jié)構(gòu)鋼桿上鉆一個(gè)洞把鋼管埋設(shè)施工，應(yīng)用植筋的方式將鋼桿和原混凝土結(jié)構(gòu)固定黏合形成整體，保證植筋上的拉力會(huì)直接從桿上轉(zhuǎn)移到混凝土上。膠水的作用可以保證結(jié)構(gòu)的承載性能合格，促進(jìn)砌體結(jié)構(gòu)的附著力。鋼筋安裝結(jié)束后，鋼筋承載性能必須達(dá)到規(guī)定的要求?；炷翙C(jī)構(gòu)性能、鋼筋質(zhì)量、埋設(shè)深度、結(jié)構(gòu)溫度、施工技術(shù)方面的影響比較大，膠水就是關(guān)鍵性的因素[2]。植筋是通過黏附力與機(jī)械咬合力的方式達(dá)到改進(jìn)和完善。除了黏合劑之外，加固部件的強(qiáng)度也是關(guān)鍵性要求。如果在現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度在C15 以下，不能應(yīng)用到該加固技術(shù)。在建設(shè)施工中，加強(qiáng)質(zhì)量管理和控制，發(fā)現(xiàn)植筋管件施工中，容易存在下述幾項(xiàng)問題。

5.1 基材表面溫度的控制

在植筋加固施工環(huán)節(jié)，基層表面溫度應(yīng)該達(dá)到黏合劑的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)要求。在某些需要檢查的施工現(xiàn)場(chǎng)，植筋加固施工作業(yè)人員如果沒有按照規(guī)定的工藝方案開展施工，或者表面溫度控制不到位，都會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量問題。如果溫度發(fā)生變化，在黏合劑注入孔內(nèi)，固化時(shí)間就會(huì)發(fā)生變化，給結(jié)構(gòu)的連接性能造成不利的影響[3]。如果植筋環(huán)節(jié)，溫度難以滿足規(guī)定的要求，固化時(shí)間可以從原先的6 天延長(zhǎng)至12 天。在現(xiàn)場(chǎng)有很多的施工人員進(jìn)行施工，難以避免人員在施工或者行走時(shí)觸碰到鋼筋，導(dǎo)致植筋固化時(shí)間的延長(zhǎng)。如果發(fā)生嚴(yán)重的碰撞性影響，植筋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就會(huì)產(chǎn)生影響，無法達(dá)到工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。由此可見，如果外部環(huán)境因素不合理，容易導(dǎo)致黏合劑的固化時(shí)間延長(zhǎng)，給工程的質(zhì)量和施工的效率帶來不利的影響。

5.2 風(fēng)雨天氣下的露天作業(yè)

有些施工單位為了能夠縮短項(xiàng)目工期，往往會(huì)不顧一切的開展施工，尤其是一些降雨天氣，也會(huì)進(jìn)行施工。如果天氣條件比較惡劣，或者氣候條件不適宜，工程的質(zhì)量會(huì)受到影響。在鋼筋植筋施工前，應(yīng)該做好鋼筋的檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在銹蝕的情況，需要及時(shí)清理處理，且保證在整個(gè)操作環(huán)節(jié)不會(huì)發(fā)生鋼筋濕潤(rùn)的情況。保證孔內(nèi)達(dá)到無塵且干燥的效果。如果不得不在惡劣天氣條件下施工，或者植筋表面的銹蝕、孔的潔凈度無法滿足要求，就難以保證植筋工程的質(zhì)量[4]。

6 粘鋼直筋加固需要注意的問題

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為目前建筑工程領(lǐng)域最為常見的結(jié)構(gòu)形式，也是使用最為普遍的形式。在項(xiàng)目的實(shí)施環(huán)節(jié)，往往因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案存在缺陷、施工質(zhì)量管控不到位、功能變化等要素的影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載性能無法滿足要求，并不能達(dá)到實(shí)際承載力的標(biāo)準(zhǔn)要求。需要加固處理，保證結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性符合要求。在結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，選擇應(yīng)用合適的加固施工方法。目前，在眾多加固方式中，粘鋼直筋加固方式操作方便、施工時(shí)間段、加固效果明顯，是目前鋼筋混凝土加固的首選方式[5]。

6.1 構(gòu)件清理、溫度控制

有些建筑施工單位以及施工人員在復(fù)合鋼板的施工環(huán)節(jié)，為了能縮短項(xiàng)目建設(shè)的工期，缺少根據(jù)室外環(huán)境的特殊情況需要進(jìn)行復(fù)合鋼板的設(shè)計(jì)施工。有些施工人員未全面清理表面的灰塵、污垢、油漬等雜質(zhì)；鋼板粘貼工作剛開始時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)就出現(xiàn)了風(fēng)化、松散、蜂窩、點(diǎn)蝕、剝落、腐蝕等問題，導(dǎo)致骨料直接暴露的情況。如果不能有效地消除隱患、解決問題，對(duì)后續(xù)的加固處理會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此，在粘鋼補(bǔ)強(qiáng)的環(huán)節(jié)，先要將各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的缺陷問題清理，然后再加固施工，才能達(dá)到加固的效果。此外，如果粘鋼結(jié)構(gòu)在15oC 以下的環(huán)境中施工，因?yàn)闇囟冗^低而影響熔化與混合；如果熔化和混合不到位，會(huì)給鋼板產(chǎn)生不利影響。

6.2 界面處理

除了需要全面落實(shí)構(gòu)件清洗溫度控制外，粘鋼直筋施工程序嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。接口位置的處理極為關(guān)鍵。增強(qiáng)件拋光環(huán)節(jié)應(yīng)該采用如下方式：拋光零部件時(shí)，應(yīng)先將表面石膏層清理，直到保證零件骨料裸露，然后進(jìn)行拋光處理，將灰塵清理掉，做好零部件的清潔處理，并且在表面涂抹粘鋼膠。

7 結(jié)語

現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展，橋梁作為我國(guó)交通的重要組成部分，其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作用日益明顯，但是有些橋梁建設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，難以滿足當(dāng)前交通通行量的需要，需要做出改進(jìn)和加強(qiáng)。植筋技術(shù)是目前改善橋梁性能的重要施工技術(shù)之一，可以提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，提高橋梁加固效果，滿足當(dāng)前交通運(yùn)行需要，對(duì)促進(jìn)提高交通通行水平有極為重要的作用。