植筋技术在高桩码头改造中的应用

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　　摘要：本文结合我司在泰州杨湾海螺一期码头改造工程中的施工实例，总结了植筋技术的一般施工方法和检测方法，为类似的工程提供参考。
　　关键词：植筋技术；高桩码头；改造；施工
　　一、工程概况
　　泰州杨湾海螺一期码头位于江苏省泰州市高港区杨湾作业区，为粱板式高桩码头，建于2002年11月，由于杨湾海螺水泥责任有限公司扩大生产的需要，需在一期码头上游新建二期码头，为了更好的保证一期二期码头的衔接，设计采用植筋锚固的方案以达到提高一期二期码头共同作业，增加一二期码头的共同靠泊能力的目的。
　　植筋技术即在原有混凝土结构上通过钻孔、注胶、植筋与新增结构相连，其效果与内置钢筋相近。该方法以其施工简便、快捷、对原结构影响小等优点，广泛应用于建筑、水利结构物加固改造工程中。
　　二、改造方案
　　植筋一览表

　　三、施工方法
　　（一）粘锚施工工艺
　　定位→钻孔→清孔→孔干燥→孔除尘→钢筋处理→灌胶→植入钢筋→固定养护。
　　（二）施工方法
　　1.定位
　　依照设计图纸的要求，用交通船配合对所需植筋的部位进行定位放线。在所需植筋点作出明显的标志，以便钻孔。定位时，结合设计图纸及《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的有关要求，尽量避免原结构中钢筋所处位置，以免钻孔时钻到原钢筋，影响植入钢筋的深度而减弱植筋的效果。
　　2.钻孔施工
　　（1）在钻孔位置凿除保护层；（2）按设计图纸要求在施工面划定钻孔锚固位置；（3）选定孔径，然后根据孔径、孔深要求选定钻头和机械设备。20mm以内孔用冲击钻、20～40mm孔可用手持金刚石钻机钻孔；（4）应按要求一次钻到规定深度，钻孔后的孔壁应完好，无裂缝和蜂窝等。
　　3.孔洞处理
　　（1）钻孔后应立即清理，用刷子擦扫孔壁灰粉并用风机加导管伸入孔内吹净灰尘，如孔内不够干燥应用加热杆烘干；（2）用丙酮清洗孔壁，然后用干净物体临时封堵封孔口，以防尘土、砂粒等杂物落入。其质量控制关键钻孔后必须清扫干净，以增强与化学胶的粘结力；（3）待钻孔成批量后,请甲方和监理人员验收，合格后进行下一工序施工。
　　4.钢筋处理
　　植入钢筋的规格、数量应严格按设计要求，并应先通过物理试验，采用机械法或钢丝刷擦除植筋部分表面铁锈和氧化层，至露出金属光泽为止，然后用丙酮(化学试剂)除去残留油污，经处理的钢筋应尽快植入孔内，避免二次污染。其质量控制关键是钢筋植入部分表面干净，以增加与化学胶的粘结力。
　　5.灌结构胶
　　目前市场上供应的粘结剂种类、型号较多且性能各异，而粘结剂又是使植入钢筋与基体混凝土牢固锚固在一起体现植筋效果的关键材料。因此，在实际施工中，选择一种安全可靠，质量稳定，性能较好的粘结剂是确保工程质量的一项重要措施。本工程经过对多种结构胶的力学性能、价格等因素综合考虑后，选用了进口胶喜利得Hit-Hy150植筋1号胶。用专用注浆器，从孔底开始将胶注入孔中，以结构胶溢出为最佳状态，灌胶要一次完成并确保浆体无气泡存在。
　　6.植入钢筋
　　将处理好的植筋缓慢旋入孔内预定浓度结构胶中，然后用堵孔胶封堵。其质量关键是植筋必须缓慢旋入。
　　7.固定养护
　　已植入孔内的钢筋在常温下自然养护，养护期间禁止扰动，时间至少24h，3d后即可使用。
　　四、施工检测验收
　　（一）主要试验仪器设备
　　植筋抗拉拔试验采用油压千斤顶，设备包括传感器、百分表、油压表。
　　（二）抽样试验
　　在粘锚钢筋的原件上抽样进行非破坏性抗拔试验，超过设计要求的标准强度值即可。抽样数量一般抽取每组3根。
　　（三）试验荷载
　　加载以推荐设计抗拔力为试验基本荷载值，以要求推荐设计抗拔力的10%、25%、75%、100%进行分级，以第一循环时10%试荷作为位移测量的初始值，加载至100%试荷后，分别以试荷的75%、50%、25%分级卸荷至10%；再按上述分级作第二次加载，加载至100%试荷后，直接卸载至10%试荷，测读残余变形后卸荷至零，检定性试验结束。
　　（四）位移测读
　　第一循环试验时，加载时每级荷载施加后立即测读位移值，持荷3min再测读一次，便施加下一级荷载。卸荷时，每级卸荷后立即测读位移值，持荷1min后再测读一次；卸荷至10%试荷时，以按卸荷测读的时间测读位移值后，即进行第二循环加载试验，每级荷载在加载后测读位移值，持荷1min,再测读一次，施加下一级荷载；当加荷至100%试荷时，恒荷3min,按加荷测读时间测读位移值后，便直接卸荷至10%荷载，测读残余位移值。
　　工程完工后在原件上抽样做非破坏试验，用RCH-603油压千斤顶进行拉拔试验，测试荷载均满足设计要求。
　　五、结语
　　随着我国经济的快速发展，海岸线、江岸线的进一步开发，需停靠的船只吨位的进一步增加，原有港口码头均需进一步扩建。因此都将存在如何更好的确保新旧码头的衔接及共同靠泊作业能力的问题。植筋技术是按设计孔径和深度注入结构胶，在钻孔中插入钢筋，使钢筋与混凝土通过结构胶粘接在一起，满足传递结构受力的要求。因其工艺简单、锚固快捷、安全可靠等优点，本工程实例证实此技术可应用于高桩码头的结构加固和混凝土结构的补筋工程中。
　　参考文献：
　　[1]植筋技术在桥梁加宽及桥面加强工程中的应用--王聪慧--公路2002年9月第9期；
　　[2]植筋技术在三河闸启闭机房改造中的应用--李方政--工业建筑2002年第32卷第4期；
　　[3]植筋法在桃溪大桥维修加固中的应用—董春平余宜林--公路2002年9月第9期。