混凝土结构加固植筋技术规范大全

混凝⼟结构加固植筋技术规范⼤全
⼀、引⾔
近年来,植筋技术在钢筋混凝⼟结构⼯程中⼴泛应⽤,但在⼯程实践中却普遍存在不统⼀的做法和不规范的⾏为。植筋⼯程的施⼯质量直接影响到整个⼯程的质量,当引起⼯程⼈员的重视,特别是某些植筋⼯程与⽣命线⼯程发⽣直接联系,如果植筋过程处理不当,可能为⼯程留下影响结构安全的隐患。本⽂意在通过整理植筋技术相关规范规定,来纠正植筋⼯程管理中的不规范⾏为!
装配平台某商住楼⼯程根据政府规划部门的意见,将原设计⾯向⼩区外侧的⼊⼝门厅拆除,将该⼯程的⼊⼝门厅重新调整到⾯向⼩区中庭⼀侧,根据⼯程实际现状,需要植筋新增11根框架柱;并对原有框架柱中的4根相关剪⼒墙进⾏植筋加固;在采光井处新增⼀块长跨6.9m、短跨4.5m的屋⾯板,屋⾯板采⽤与该⼯程现浇楼板配筋⼀样的冷轧扭钢筋,分别有⼀条短边和两条长边需要植筋;新增的框架梁中部分钢筋也需植筋。该植筋⼯程施⼯⽅案中部分⽂字内容如下:
1、植筋⼯程的⽅案编制、施⼯作业、检测验收均以《混凝⼟结构加固技术规范》CECS25︰90为标准。
2、植筋规格、数量、钻孔深度如下:
植筋规格(mm)φ8φ18φ22φ25
植筋数量(根) 366 116 48 106
钻孔深度(mm) 120 270 330375
3、挑梁上部钢筋胶粘剂采⽤喜利得结构胶,其他部位钢筋胶粘剂采⽤国产A级胶。钢筋植⼊后7⽇内严禁受到触动和⼲扰,并按结构胶说明书要求加强保养和围护。
4、钢筋植⼊固化10⽇后,委托具备相应资质的检测单位,在监理见证下随机抽样进⾏现场抗拔抽检,每种规格钢筋现场抗拔数量不得少于壹组,经检测合格后,才能进⾏钢筋连接和安装绑扎等后序⼯作。
5、现场检测抗拔⼒,当钢筋为Ⅲ级螺纹钢时抗拔⼒要求必须≥360MPa;当钢筋为Ⅱ级螺纹钢时抗拔⼒要求必须≥300MPa;当钢筋为Ⅰ级钢时抗拔⼒要求必须≥210MPa。
⼆、植筋技术相关规范及规定
该⼯程⽅案编制、植筋施⼯、检测验收均以《混凝⼟结构加固技术规范》CECS25︰90为标准,其实该标准对于“植筋
该⼯程⽅案编制、植筋施⼯、检测验收均以《混凝⼟结构加固技术规范》CECS25︰90为标准,其实
该标准对于“植筋技术”并⽆⾮常具体的规定,这个古⽼的规范已经被《混凝⼟结构加固设计规范》GB50367-2006(以下简称GB50367-2006)所替代, GB50367-2006第12章“植筋技术”对植筋提出了更具体的要求。与植筋验收关系更⼤的标准应该是《混凝⼟结构后锚固技术规程》JGJ145-2004(以下简称JGJ145-2004),同时不同地区还有地⽅标准,⽐如重庆市地⽅标准《混凝⼟⽆机锚固材料植筋施⼯及验收规程》DBJ/T50-032-2004(以下简称DBJ/T50-032-2004)。
JGJ145-2004第2.1.5条的术语:化学植筋—以化学粘结剂(锚固胶),将带肋钢筋及长螺杆等胶结固定于混凝⼟基材锚孔中的⼀种后锚固⽣根钢筋;GB50367-2006第2.1.10条的术语:植筋—以专⽤的结构胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于基材混凝⼟中。这两个关于什么叫“植筋”的术语中限定了植筋所⽤钢筋的种类:带肋钢筋或全螺纹螺杆。带肋钢筋的横肋能够使植筋胶体在锚固段形成与钢筋横肋相咬合的肋体,这些肋体是保证所植钢筋长期锚固性能的机械⽛键,⽛键太浅不能形成与钢筋横肋的有效咬合,⽛键太深则不能抵抗与钢筋横肋咬合作⽤的剪切,GB50367-2006第12.1.4条规定带肋钢筋的相对肋⾯积应满⾜0.055≤Ar≤0.08,就是为了控制⽛键的深浅。冷轧扭钢筋的外形不但不能形成机械⽛键,还会使胶体局部过厚导致较⼤收缩影响锚固效果,⽽且还使锚固段胶体厚薄相差较⼤,胶体越厚在钢筋受⼒后的剪切作⽤下剪切变形就越⼤,剪切应⼒相应变⼩,⽽胶体较薄的位置剪切应⼒相应增⼤,从⽽导致钢筋与胶体之间的粘结剪切应⼒不均匀⽽影响植筋效果。所以该⼯程屋⾯板设计植筋⽤冷轧扭钢筋是不恰当的!
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植筋不能使⽤冷轧扭钢筋,能使⽤光圆钢筋吗?笔者曾经在某⼯程中看到⽤直径8mm的Ⅰ级钢筋运⽤于剪⼒墙竖向分布钢筋植筋锚固的实例。对于Ⅰ级钢能否⽤于“植筋”,⽬前业界争议较⼤。JGJ145-2004和GB50367-2006规定不使⽤光圆钢筋,原因在于光圆钢筋不能形成机械⽛键,所植钢筋长期锚固性能不能得到保障。DBJ/T50-032-2004第3.0.1条规定:混凝⼟植筋技术不适⽤于各种轻质混凝⼟结构、砌体结构以及采⽤圆钢作为植⼊钢筋的承重结构,对⾮承重结构的拉接构造的植筋施⼯可参照本规程执⾏。根据这个规定区分结构构件的重要性,框架结构填充墙拉结筋如果设计光圆钢筋采⽤植筋⽅式施⼯应该允许,⽽运⽤Ⅰ级钢筋剪⼒墙竖向分布筋植筋锚固则不太恰当。应该注意的是,地⽅标准西南大功率led天花灯
05G701系列图集中的填充墙拉结筋推荐了三种做法,第⼀种是预留拉结筋法,第⼆种是预埋铁件法,较后⼀种是才是植筋法。然⽽在其后颁发的标准06SG614图集中却限定使⽤预留拉结筋和预埋铁件两种⽅法,并不主张采⽤植筋⽅式施⼯填充墙拉结筋。
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三、植筋锚固深度与钻孔深度
植筋施⼯钻孔成型后,应报监理检查验收钻孔直径和钻孔深度,我曾经看到监理⼈员在验孔时要求的钻孔深度正好是设计的植筋深度,本⽂列举⽅案中的钻孔深度正好是钢筋直径的15倍,⽽该⼯程的设计植筋深度也是钢筋直径的15倍,这反应出⼀个现状: 植筋深度被认为就是钻孔深度。有⼀定现场经
验的技术⼈员⼀定知道,钢筋切断加⼯很难保证其端⾯平整,不能使具有360°完整圆周钢筋⾯与孔底侧⾯对齐;植筋钻孔作业会对孔位周边表⽪混凝⼟造成轻微损伤,不能保证孔⼝对胶体形成有效基体。基于这两个原因,如果⽤端⾯不够平整的钢筋植⼊15倍钢筋直径的混凝⼟孔内,肯定不能保证所植钢筋的有效锚固长度达到15倍钢筋直径。欧美植筋的钻孔深度⼀般要求⽐设计植筋深度⼤2~3倍钢筋植
筋,DBJ/T50-032-2004第6.0.4条规定的钻孔深度为设计植筋深度+(10~15)mm其实是⼀个深度较浅的要求。
国内早期普遍按照钢筋直径15倍要求植筋深度,笔者在2003年以前的植筋⼯程管理中就是按照设计要求的15倍钢筋直径实施,其中包括⼀些悬挑构件、⼤跨度主梁的植筋。调查我国植筋技术发展历史分析,这个15d来⾃于国外进⼝植筋⽤结构胶使⽤说明书上的要求,但被忽略的是这个要求是构造性钢筋的植筋深度。DBJ/T50-032-2004参编根据重庆市建筑科学研究院和重庆建筑⼤学材料系的⼀些相关实验,认为采⽤热轧带肋钢筋植筋,较⼩植筋深度15d能满⾜设计要求,所以在该规程第4.2.1条规定:构造要求较⼩植筋深度为15d。在混凝⼟基材强度等级、钢筋级别、植筋胶种类完全相同的条件下,按照钢筋直径统⼀倍数确定植筋深度,在0.9Asfyk拉拔⼒作⽤下,较⼤直径的钢筋将较先被拔出,反应出植筋锚固段钢筋表⾯积与钢筋断⾯积并不是理想的线性关系,瑞⼠联邦技术学院的Marti教授根据该实验得出,胶粘剂与钢筋之间粘合表⾯所承受的⼒随植筋长度类似线性增长,但仅是随钢筋
直径的平⽅根增长。所以植筋深度统⼀规定成⼀个固定的钢筋直径倍数是不科学的!
GB50367-2006第12.2.3条规定了植筋的基本锚固深度ls计算公式:
ls=0.2asptdfy/fbd
式中
aspt—为防⽌混凝⼟劈裂引⽤的计算系数;
d—植筋公称直径;
fbd—植筋⽤胶粘剂的粘结强度设计值,
对于构造性钢筋的植筋深度,GB50367-2006第12.2.3条根据钢筋的受⼒性质不同,规定了受拉钢筋较⼩锚固长度
对于构造性钢筋的植筋深度,GB50367-2006第12.2.3条根据钢筋的受⼒性质不同,规定了受拉钢筋较⼩锚固长度
lmin=max{0.6ls;10d;100mm};受压钢筋较⼩锚固长度lmin=max{0.3ls;10d;100mm}。这⾥可以看
出,规范严谨地把构造性植筋的锚固深度交给了设计者,⽐DBJ/T50-032-2004的规定要合理⼀些,同时避免那些植筋公司或胶粘剂⼚家的误导。
四、植筋胶粘剂
该⽅案中要求悬挑梁上部钢筋胶粘剂采⽤福瑞斯植筋胶,其他部位钢筋胶粘剂采⽤悍马A级植筋胶。GB50367-2006第12.1.5条规定:植筋⽤的胶粘剂必须采⽤改性环氧类或改性⼄烯基酯类(包括改性氨基甲酸酯)的胶粘剂,当植筋的直径⼤于22mm时,应采⽤A级胶。
五、检测抽检时间和频率
不同的胶粘剂固化时间是不⼀样的,固化时间太短的胶粘剂强度增长快、脆性⼤;固化时间太长的胶粘剂强度增长慢、耐久性差。在制定胶粘剂检验合格指标时,均是以胶粘剂产品使⽤说明书标⽰的固化期为准所取得的试验结果为依据确定的;因此,对实际⼯程中胶粘的锚固件,其检验⽇期也应以此为准,才能如实反映其胶粘质量状况。倘若时间拖久了,将会使本来固化不良的胶粘剂,其强度有所增长,甚⾄能达到合格要求,但并不能改善其安全性和耐久性能。GB50367-2006附录N第2.5条规定应在胶粘剂达到其产品说明书标⽰的固化时间的当天进⾏。本⽂列举⽅案中规定了2个时间限定要求:钢筋植⼊后7⽇内严禁受到触动和⼲扰,10⽇后进⾏现场抗拔抽检,看似合理,实际上是以为了保证钢筋免受扰动为借⼝,拖延了抗拔检验的时间。
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JGJ145-2004附录A第2.2条规定所植钢筋应按同规格、同型号、基本相同部位组成⼀个检验批,抽取数量按每批总数的1‰计算,且不少于3 根。DBJ/T50-032-2004第6.0.4条规定:植筋锚固承载⼒的现场验收检验按同⼀施⼯条件下同规格钢筋数量的1%进⾏抽检,但不应少于3根。以上两套标准的检测⽅式均采⽤“⾮破损检验”,但抽检频率却相差九倍。按照1%进⾏抽检不但⽐按照1‰进⾏抽检的检测费⽤⾼,⽽且还容易暴露植筋⼯程的施⼯质量问题,很多施⼯单位在⼯程实践中就以两套规范均为现⾏标准为由,按照1‰进⾏抽检,甚⾄有些⼯程抽检频率⽐1‰还低很多。事实上,JGJ145-2004和DBJ/T50-032-2004规定采⽤的⾮破损检验检测出劣质产品或不良施⼯质量的能⼒很低,如果抽检数量不够,很难避免不合格的锚固⼯程蒙混过关。
在讨论植筋⼯程的抽检数量之前,我们应该先明确抽样检测的⽅式。植筋抗拔承载⼒现场检验分为⾮破损检验和破坏性检验。经⾮破损检验合格的植筋锚固件(包括混凝⼟基材)在整过检验过程中均未遭受损坏,检测过后还可以保证锚固件在结构中正常使⽤;破坏性检验后的锚固件(包括经破坏性检验判定合格的锚固件)已经在检验过程中被破坏,不能再⽤于结构构件中。由于破坏性检验完整地模拟了构件中锚固件的破坏过程,能够充分展现被检测锚固件的⼯作性能,所以其检测出劣质产品或不良施⼯质量的能⼒较⾼,GB50367-2006附录N第1.4条规定重要结构构件、悬挑结构构件应采⽤破坏性检验⽅法对锚固质量进⾏检验;第2.2条规定破坏性检测的抽样取每⼀验收批锚固件总数的1‰,且不少于5件进⾏检验,若植筋总数不多余100件时,可仅抽取3件进⾏检验;第2.3条规定:重要结构构件应抽
取每⼀验收批锚固件总数的3%且不少于5件进⾏⾮破损检测,⼀般结构构件应抽取每⼀验收批锚固件总数的1%且不少于3件进⾏⾮破损检测;第2.4条规定当不同⾏业标准的抽样规则与该规范不⼀致时,对承重结构加固⼯程的锚固质量检测,必须按该规范的规定执⾏。所以本⽂列举的⽅案对现场抗拔⼒检测的抽检频率规定不符合规范要求。
六、植筋检测抗拔⼒确定
本⽂列举⽅案中针对使⽤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋植筋提出抗拔⼒分别不能⼩于210MPa、300MPa、360MPa的要求。抗拔⼒的基本单位是“N”,⽽1MPa= 1N/mm2,“N”与“N/mm2”之间⽤“≥”是⽆法做⽐较的!后经笔者与该⽅案编制者通过沟通,才明确了拟定者本意是:抗拔⼒≥钢筋设计强度×钢筋断⾯积。我曾经调查过重庆好⼏家检测单位的⼯作⼈员,其中包括⾏政主管部门下属的检测中⼼⼯作⼈员,还调查过⼀些施⼯单位和植筋机构的⼯作⼈员,得出⼀个结论:⽬前有相当⼀部分⼯程⼈员认为,植筋抗拔检测的基本要求应该是“抗拔⼒≥钢筋设计强度×钢筋断⾯积”。
根据DBJ/T50-032-2004附录C第3.2条“检验荷载较⼩值为钢筋受拉承载⼒设计值的1.2倍”的规定,有的⼯程⼈员认为:植筋抗拔检测的基本要求应该是“抗拔⼒≥钢筋设计强度×钢筋断⾯积×1.2”。 “抗拔⼒≥钢筋设计强度×钢筋断⾯积×1.2”看起来符合DBJ/T50-032-2004附录C第3.2条规定了,但我们应认识到DBJ/T50-032-2004本⾝并不很严谨:其附录C第3.2条不应该规定“检验荷载较⼩值”为多少,⽽应该
规定“检验荷载”为多少。为什么呢?DBJ/T50-032-2004附录C第1.2条规定:植筋锚固承载⼒现场验收检测应为⾮破损检验,检测所植钢筋在正常使⽤状态下的锚固性能,其抗拔承载⼒应达到检验荷载要求。这条规定有两个地⽅值得注意,那就是使抗拔承载⼒“达到”检验荷载,在不“破损”所植钢筋的条件下,检测所植钢筋在正常使⽤状态下的锚固性能,如果让抗拔承载⼒“超过”检验荷载怎么能保证所植钢筋不被“破损”? 这样⼀来,有的⼯程⼈员认为应该“抗拔⼒=钢筋设计强度×钢筋断⾯积×1.2”才是正确的。
然⽽“抗拔⼒=钢筋设计强度×钢筋断⾯积×1.2”是否恰当呢?《混凝⼟结构设计规范》GB50010-2002第11.2.3条规定⼀、⼆级抗震等级结构钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的⽐值不应⼤于1.3。如果Ⅲ级螺纹钢的屈服强度实测值为430 MPa,未超过强度标准值的1.3倍,应该可以⽤于⼀、⼆级抗震等级结构,如果所植钢筋抗拔应⼒拉到设计强度360MPa
MPa,未超过强度标准值的1.3倍,应该可以⽤于⼀、⼆级抗震等级结构,如果所植钢筋抗拔应⼒拉到设计强度360MPa 的1.2陪即432 MPa,使“抗拔⼒=432 MPa×钢筋断⾯积”,钢筋就可能屈服却⼜不被拉断,也就是说钢筋已经被破坏了,并未达到“⾮破损检验”⽬的,这也是DBJ/T50-032-2004不够严谨的地⽅。JGJ145-2004附录A第4.3条规定⾮破损检验,荷载检验值应取0.9Asfyk及0.8 Rk ,c N 计算之较⼩值。Rk ,c N 为⾮钢材破坏承载⼒标准值,它反映了“⾮破损检验”还应保证不破坏混凝⼟基体。笔者认为JGJ145-2004“⾮破损检验”⽅式的检验荷载规定,其先进合理性⾼于GB50367-2006“⾮破损检
验”⽅式的检验荷载规定。
七、结语
粉条生产线牵涉到植筋技术的现⾏规范、⾏业标准、地⽅规程对植筋技术的要求不尽统⼀,导致了个别⼯程⼈员对植筋技术的认识和掌握不够多,使他们在实际⼯作中容易造成⾮故意的错误,同时为那些被利益驱使的⼯程⼈员断章取义地蒙骗相关⼯程⼈员提供了机会,本⽂通过整理现⾏规范、⾏业标准、地⽅规程有关植筋技术的部分规定,分析某实际植筋⼯程施⼯⽅案中不够多或不够恰当的技术要求,以望达到纠正植筋⼯程管理中⾮规范⾏为之⽬的。

本文发布于:2024-09-22 00:58:46,感谢您对本站的认可!

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