浅谈植筋技术在高速公路改扩建桥梁工程中的应用

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2013-01-11浏览：20次

　　摘要:植筋技术用于桥梁加固拼接施工时,具有对原结构的破损小,工艺简，使用灵活，成本低质量可靠。锚固后结构整体性好等特点。

　　关键词：桥梁拼接加固,植筋,施工工艺,施工方法,步骤

　　1、工程情况简介：

　　高速公路安全设施强化工程采用“单侧拼接加宽为主、局部增加避险车道”的方法” 桥梁的拼接加固模式采用单侧加宽:同结构、同类型、同跨径、上部构造连接,下部构造不连的方法予以拼接。对于上部构造采用箱型结构的桥梁，由于新老结构的拼接需拆除原桥外侧边板50CM的悬臂，大量凿除工作会造成施工工期过长，影响某高速公路安全设施强化工程时期的通行能力，设计中选择了切割原桥外侧边梁的悬臂、采用植筋技术将新老结构连接的技术方案。现较详细地介绍植筋技术的施工工艺及施工中的注意事项。

　　2、植筋技术简介

　　2.1 植筋原理

　　植筋, 即在设计部位按设计孔径钻至规定深度后，进行清孔，再注入植筋胶，插入钢筋，使钢筋与混凝土通过植筋胶可靠地锚固在一起,其锚固效果等同于预埋钢筋，从而满足结构传递受力要求的一种施工技术。

　　2.2植筋特点

　　(1)高粘结强度,在小孔径、浅埋深下，达到高的负载力;

　　(2)基材无应力,可进行小边距及小间距施工;

　　(3)耐高温,可近距离焊接施工;

　　(4)施工工艺简单，操作简便,固化时间短,可快速承载, 节省施工时间,安全经济。

　　3.施工工艺

　　3.1工艺流程准备→钻孔→清孔→孔除灰→孔干燥→成孔→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生。

　　3.2施工方案

　　3.2.1准备：

　　(1)拆除老桥面及附属物,按设计图纸切割原桥外侧边梁50CM的悬臂,并清理干净。

　　(2)检查被植筋的混凝土面是否完好，用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置，核对、标记植筋部位，以便钻孔时避让钢筋。

　　(3)按照设计图纸尺寸在被植筋结构的混凝土面上，根据拼接的箱梁配筋图，用墨线弹出植筋的实际位置,做好标识。

　　3.2.2钻孔：按设计要求在施工在施工面划定钻孔植筋的位置，放好样，利用电锤钻孔。

　　(1)孔径的选定，详见下表1。

　　(2)孔的深度应根据设计具体要求确定，植筋胶厂商提供的配套资料作为参考。实际操作，根据孔径和对应深度要求钻孔，以检查满足要求即可终孔。

　　(3)清理孔洞(除尘、干燥)：钻孔成批量后，逐个清除孔内灰尘，利用压缩空气或用水清孔，用毛刷刷三遍、吹三遍，确保孔壁无尘(如梁、柱、板孔内潮湿，需用防潮湿结构胶)。3.2.3钢筋处理：①检查钢筋是否顺直，对锈蚀的钢筋用钢丝刷除去锈渍，用乙醇或丙酮清洗干净，凉干使用。②不同规格、不同长度的钢筋分开存放。

　　3.2.4配胶和注胶：本标段选用的是富莱德FLD-21系列注射式植筋胶。根据植筋胶生产厂家的使用说明、种类要求配置，注胶要一次完成。首先将植筋胶直接放入胶枪中，将搅拌头旋到胶的头部，扣动胶枪直到胶流出为止，前三次打出的胶不用，待胶流出成均匀灰色方可使用。注胶时，将搅拌头插和孔的底部开始注胶，注入孔内约2/3即可。每次扣动胶枪后，停顿5-6秒钟，再扣动下一次胶枪。注射下一个孔时，按下胶枪后面的舌头，因为胶枪为自动加压，避免胶继续流出，造成浪费。更换新的胶时，按下胶枪后面的舌头，拉出拉杆，将胶枪取出。

　　3.2.5插筋：插入处理好的钢筋，此时需要手将其旋转着缓缓插入孔底，使胶与钢筋全面粘结，并防止孔内胶外溢。按照植筋固化时间表的规定时间(见下表2)进行操作使得植筋胶均匀附着在钢筋的表面及缝隙中，插好固定后的钢筋不可再扰动，待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其它各项工作。插筋、养护期间，桥上应避免震动的影响。

　　3.2.6养生：在室外温度下自然养护，温度低于5℃，应改用耐低温改性结构胶，养生时间一般在24小时以上。

　　4.施工注意事项

　　(1)植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须满足下列基本要求;净边距>钢筋保护层厚度，并且必须植入原构造箍筋内侧;被植入钢筋的结构物物深度≥植筋孔深度+40mm。

　　(2)注射胶粘剂时,应从钻孔的底部开始,并且使胶粘剂注射均匀,胶粘剂使用量以钢筋插入后有少许浆液溢出为宜。

　　(3)植筋施工应控制时机，一般宜在连接部位施工之前进行，避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈、除锈措施。必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能可靠焊接。

　　(4)施工中会遇到结构尺寸较小情况(如边距，间距及厚度)，为避免对混凝土工作面产生过大震动，钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤，应使用电动、气动原理工作的冲击钻。

　　(5)钢筋植入深度按设计要求进行控制，植入深度应扣除砼表面剥落层及出现裂缝层。

　　(6)在胶固化期内禁止扰动钢筋。

　　(7)尽量避免雨天施工;夏季施工气温较高时，结构表面温度可能达到60-70℃，宜在日温差较低时施工，如需要获得较长操作时间，可在结构表面洒水、孔内灌水降温，吹干孔内水分后进行灌胶植筋。

　　5.质量的验收

　　验收试验采用现场抗拔非破坏性试验:为非破坏性抗拔试验(即达到钢筋抗拉强度),同规格的钢筋每100根随机抽样一组,每组为3根,进行试拉,如达到安全拉力钢筋不被拉出,说明植筋施工质量合格.具体技术参数见上表2。锚栓抗拔检验可选用以下两种加荷方法：a.连续加载：以匀速加载至设定荷载或锚固破坏，总加荷时间为23分钟。b.分级加载：以预计极限荷载的10%为一级，逐级加荷，每级荷载保持1~2分钟，至设定荷载或锚固破坏。

　　6.检验结果评定

　　6.1.(1)非破坏性检验荷载下，以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象，且2min持荷期间荷载降低不大于5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时，应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。

　　(2)对于破坏性检验，该批锚栓的极限抗拔力满足规范的要求。

　　6.2常见的几种破坏形式。

　　(1)混凝土锥体破坏;化学植筋受拉时混凝土基材形成倒锥体破坏形式。

　　(2)混合型破坏：化学植筋受拉时形成以基材混凝土锥体及深部粘结拔出的组合破坏形式。(3)胶筋界面破坏：化学值筋粘结型锚栓受拉时，沿胶粘剂与混凝土孔壁界面的拔出破坏形式。

　　7.结束语

　　通过植筋技术在西安～汉中高速公路涝峪口加宽段的应用，施工过程中应特别注意

　　(1)成孔是准确定位原构件内钢筋位置避免因钻孔引起损坏;

　　(2)成孔后清孔必须彻底否则会大大降低植筋粘接质量

　　(3)胶的质量应选用信得过品牌厂家生产的高标准胶，严格按照生产厂家的使用说明配置，施工过程中注胶应一次性完成。

　　(4)养生时间应在24小时以上。(