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植筋加固教您:植筋技能标准

发布时间:[2015-7-23]  查看次数:74


植筋加固教您:植筋技能标准


  一、引言
  近年来,植筋技能在钢筋混凝土构造工程中广泛应用,但在工程实践中却普遍存在不一致的做法和不标准的行为。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络,如果植筋进程处理不当,可能为工程留下影响构造安全的隐患。本文意在通过整理植筋技能相关标准规则,来纠正植筋工程管理中的不标准行为!
  某商住楼工程根据政府规划部门的意见,将原规划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,根据工程实践现状,需要植筋新增11根构造柱;并对原有构造柱中的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,屋面板选用与该工程现浇楼板配筋相同的冷轧扭钢筋,别离有一条短边和两条长边需要植筋;新增的构造梁中部分钢筋也需植筋。植筋加固该植筋工程施工计划中部分文字内容如下:
  1、植筋工程的计划编制、施工作业、检查验收均以《混凝土构造加固技能标准》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)120 270 330 375
  3、明升m88备用网址挑梁上部钢筋胶粘剂选用喜利得构造胶,其他部位钢筋胶粘剂选用国产A级胶。钢筋植入后7日内严禁遭到牵动和干扰,并按构造胶说明书请求加强保养和围护。
  4、钢筋植入固化10日后,委托具备相应资质的检查单位,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,经检查合格后,才能进行钢筋连接和安装绑扎等后序工作。
  5、现场检查抗拔力,当钢筋为Ⅲ级螺纹钢时抗拔力请求必须≥360MPa;当钢筋为Ⅱ级螺纹钢时抗拔力请求必须≥300MPa;当钢筋为Ⅰ级钢时抗拔力请求必须≥210MPa.
  二、植筋技能相关标准及规则
  该工程计划编制、植筋施工、检查验收均以《混凝土构造加固技能标准》CECS25︰90为标准,其实该标准对于“植筋技能”并无非常具体的规则,这个古老的标准已经被《混凝土构造加固规划标准》GB50367-2006(以下简称GB50367-2006)所替代,GB50367-2006第12章“植筋技能”对植筋提出了更具体的请求。与植筋验收关系更大的标准应当是《混凝土构造后锚固技能规程》JGJ145-2004(以下简称JGJ145-2004),同时不一样地区还有地方标准,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—以专用的构造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”的术语中限制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,牙键太深则不能反抗与钢筋横肋咬合作用的剪切,GB50367-2006第12.1.4条规则带肋钢筋的相对肋面积应满意0.055≤Ar≤0.08,即是为了控制牙键的深浅。冷轧扭钢筋的外形不光不能形成机械牙键,还会使胶体局部过厚致使较大缩短影响锚固效果,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,而胶体较薄的方位剪切应力相应增大,从而致使钢筋与胶体之间的粘结剪切应力不均匀而影响植筋效果。所以该工程屋面板规划植筋用冷轧扭钢筋是不恰当的!
  植筋不能运用冷轧扭钢筋,能运用光圆钢筋吗?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规则不运用光圆钢筋,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条规则:混凝土植筋技能不适用于各种轻质混凝土构造、砌体构造以及选用圆钢作为植入钢筋的承重构造,对非承重构造的拉接构造的植筋施工可参照本规程执行。根据这个规则区分构造构件的重要性,构造构造填充墙拉结筋如果规划光圆钢筋选用植筋方法施工应当允许,而运用Ⅰ级钢筋剪力墙竖向分布筋植筋锚固则不太恰当。应当留意的是,地方标准西南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,最后一种是才是植筋法。但是在其后颁布的国家标准06SG614图集中却限制运用预留拉结筋和预埋铁件两种方法,并不主张选用植筋方法施工填充墙拉结筋。植筋加固
  三、植筋锚固深度与钻孔深度
  植筋施工钻孔成型后,应报监理查看验收钻孔直径和钻孔深度,我曾经看到监理人员在验孔时请求的钻孔深度正好是规划的植筋深度,本文列举计划中的钻孔深度正好是钢筋直径的15倍,而该工程的规划植筋深度也是钢筋直径的15倍,这反应出一个现状:植筋深度被以为即是钻孔深度。有一定现场经验的技能人员一定知道,钢筋切断加工很难保证其端面平坦,不能使具有360°完好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,如果用端面不够平坦的钢筋植入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到达15倍钢筋直径。欧美植筋的钻孔深度一般请求比规划植筋深度大2~3倍钢筋植筋,DBJ/T50-032-2004第6.0.4条规则的钻孔深度为规划植筋深度+(10~15)mm其实是一个深度较浅的请求。
  国内早期普遍依照钢筋直径15倍请求植筋深度,笔者在2003年以前的植筋工程管理中即是依照规划请求的15倍钢筋直径实施,其中包含一些悬挑构件、大跨度主梁的植筋。调查我国植筋技能发展历史分析,这个15d来自于国外进口植筋用构造胶运用说明书上的请求,但被忽略的是这个请求是构造性钢筋的植筋深度。DBJ/T50-032-2004参编专家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,以为选用热轧带肋钢筋植筋,最小植筋深度15d能满意规划请求,所以在该规程第4.2.1条规则:构造请求最小植筋深度为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,依照钢筋直径一致倍数确定植筋深度,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,m88博客瑞士联邦技能学院的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加,但仅是随钢筋直径的平方根增加。所以植筋深度一致规则成一个固定的钢筋直径倍数是不科学的!
  GB50367-2006第12.2.3条规则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规划值,
  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一样,规则了受拉钢筋最小锚固长度lmin=max{0.6ls;10d;100mm};受压钢筋最小锚固长度lmin= max{0.3ls;10d;100mm}。这里可以看出,标准严谨地把构造性植筋的锚固深度交给了规划者,比DBJ/T50-032-2004的规则要合理一些,同时防止那些植筋公司或胶粘剂厂家的误导。
  四、植筋胶粘剂
  该计划中请求悬挑梁上部钢筋胶粘剂选用喜利得构造胶,其他部位钢筋胶粘剂选用国产A级胶。GB50367-2006第12.1.5条规则:植筋用的胶粘剂必须选用改性环氧类或改性乙烯基酯类(包含改性氨基甲酸酯)的胶粘剂,当植筋的直径大于22mm时,应选用A级胶。喜利得构造胶是总部位于欧洲列支敦士登的喜利得集团生产的胶粘剂产品,“喜利得”仅仅一个品牌,其系列产品中有契合A级标准的构造胶,也有契合B级标准的构造胶。该工程悬挑梁上部有直径25mm主筋,如果运用契合B级胶标准的喜利得构造胶植筋明显不满意GB50367-2006的规则,A级构造胶性能良好,但价格较高。该工程中除挑梁上部钢筋以外的其他部位植筋有12根直径22mm钢筋、116根直径18mm钢筋、366根直径8mm钢筋,这些小直径钢筋运用经得起查验的B级胶是许可的,选用A级胶无疑是一种浪费。
  五、检查抽检时刻和频率
  不一样的胶粘剂固化时刻是不相同的,固化时刻太短的胶粘剂强度增加快、脆性大;固化时刻太长的胶粘剂强度增加慢、耐久性差。在制定胶粘剂查验合格指标时,均是以胶粘剂产品运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,对实践工程中胶粘的锚固件,其查验日期也应以此为准,才能如实反映其胶粘质量状况。倘若时刻拖久了,将会使本来固化不良的胶粘剂,其强度有所增加,甚至能到达合格请求,但并不能改善其安全性和耐久性能。GB50367-2006附录N第2.5条规则应在胶粘剂到达其产品说明书标示的固化时刻的当天进行。本文列举计划中规则了2个时刻限制请求:钢筋植入后7日内严禁遭到牵动和干扰,10日后进行现场抗拔抽检,看似合理,实践上是以为了保证钢筋免受扰动为托言,拖延了抗拔查验的时刻。
  JGJ145-2004附录A第2.2条规则所植钢筋应按同规格、同型号、基本相同部位组成一个查验批,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条规则:植筋锚固承载力的现场验收查验按同一施工条件下同规格钢筋数量的1%进行抽检,但不该少于3根。以上两套标准的检查方法均选用“非破损查验”,但抽检频率却相差九倍。依照1%进行抽检不光比依照1‰进行抽检的检查费用高,而且还容易露出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标准均为现行标准为由,依照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规则选用的非破损查验检查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,很难防止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,我们应当先明确抽样检查的方法。植筋抗拔承载力现场查验分为非破损查验和破坏性查验。经非破损查验合格的植筋锚固件(包含混凝土基材)在整过查验进程中均未遭受损坏,检查过后还可以保证锚固件在构造中正常运用;破坏性查验后的锚固件(包含经破坏性查验断定合格的锚固件)已经在查验进程中被破坏,不能再用于构造构件中。因为破坏性查验完好地模拟了构件中锚固件的破坏进程,能够充分展现被检查锚固件的工作性能,所以其检查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条规则重要构造构件、悬挑构造构件应选用破坏性查验方法对锚固质量进行查验;第2.2条规则破坏性检查的抽样取每一验收批锚固件总数的1‰,且不少于5件进行查验,若植筋总数不多余100件时,可仅抽取3件进行查验;第2.3条规则:重要构造构件应抽取每一验收批锚固件总数的3%且不少于5件进行非破损检查,一般构造构件应抽取每一验收批锚固件总数的1%且不少于3件进行非破损检查;第2.4条规则当不一样行业标准的抽样规则与该标准不一致时,对承重构造加固工程的锚固质量检查,必须按该标准的规则执行。所以本文列举的计划对现场抗拔力检查的抽检频率规则不契合标准请求。
  六、植筋检查抗拔力确定
  本文列举计划中针对运用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋植筋提出抗拔力别离不能小于210MPa、300MPa、360MPa的请求。抗拔力的基本单位是“N”,而1MPa= 1N/mm2,“N”与“N/mm2”之间用“≥”是无法做对比的!后经笔者与该计划编制者通过沟通,才明确了拟定者本意是:抗拔力≥钢筋规划强度×钢筋断面积。我曾经调查过重庆好几家检查单位的工作人员,其中包含行政主管部门下属的检查中心工作人员,还调查过一些施工单位和专业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以为,植筋抗拔检查的基本请求应当是“抗拔力≥钢筋规划强度×钢筋断面积”。
  根据明升m88备用网址DBJ/T50-032-2004附录C第3.2条“查验荷载最小值为钢筋受拉承载力规划值的1.2倍”的规则,有的工程人员以为:植筋抗拔检查的基本请求应当是“抗拔力≥钢筋规划强度×钢筋断面积×1.2”。“抗拔力≥钢筋规划强度×钢筋断面积×1.2”看起来契合DBJ/T50-032-2004附录C第3.2条规则了,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条不该当规则“查验荷载最小值”为多少,而应当规则“查验荷载”为多少。为什么呢?DBJ/T50-032-2004附录C第1.2条规则:植筋锚固承载力现场验收检查应为非破损查验,检查所植钢筋在正常运用状态下的锚固性能,其抗拔承载力应到达查验荷载请求。这条规则有两个地方值得留意,那即是使抗拔承载力“到达”查验荷载,在不“破损”所植钢筋的条件下,检查所植钢筋在正常运用状态下的锚固性能,如果让抗拔承载力“超过”查验荷载怎么能保证所植钢筋不被“破损”?这样一来,有的工程人员以为应当“抗拔力=钢筋规划强度×钢筋断面积×1.2”才是正确的。
  但是“抗拔力=钢筋规划强度×钢筋断面积×1.2”是不是恰当呢?《混凝土构造规划标准》GB50010-2002第11.2.3条规则一、二级抗震等级构造钢筋的屈从强度实测值与强度标准值的比值不该大于1.3.如果Ⅲ级螺纹钢的屈从强度实测值为430 MPa,未超过强度标准值的1.3倍,应当可以用于一、二级抗震等级构造,如果所植钢筋抗拔应力拉到规划强度360MPa的1.2陪即432 MPa,使“抗拔力=432 MPa×钢筋断面积”,钢筋就可能屈从却又不被拉断,也即是说钢筋已经被破坏了,并未到达“非破损查验”目的,这也是DBJ/T50-032-2004不够严谨的地方。JGJ145-2004附录A第4.3条规则非破损查验,荷载查验值应取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“非破损查验”还应保证不破坏混凝土基体。笔者以为JGJ145-2004“非破损查验”方法的查验荷载规则,其先进合理性高于GB50367-2006“非破损查验”方法的查验荷载规则。
  七、结语
  牵涉到植筋技能的现行国家标准、行业标准、地方规程对植筋技能的请求不尽一致,致使了个别工程人员对植筋技能的认识和掌握不够全面,使他们在实践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望文生义地蒙骗相关工程人员供给了机会,本文通过整理现行国家标准、行业标准、地方规程有关植筋技能的部分规则,分析某实践植筋工程施工计划中不够全面或不够恰当的技能请求,以望到达纠正植筋工程管理中非标准行为之目的。植筋加固
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