1、对二次结构后植筋技术应用质量的探讨摘要:由于结构(框架、剪力墙、框剪等结构形式)自身的特点以及使用的需要,在这些结构形式的工程中存在一些非承重墙体,比如构造柱、圈梁、填充墙、隔墙等,即二次结构。在这些结构中,均需要有钢筋与原结构连接,以保证整体的安全性及抗震效果。为克服传统的预埋钢筋具有的先天性质量缺陷,如凿砼表面而影响砼观感质量、预埋拉结筋位置与二次结构需要位置误差较大、任意弯折而起不到预期作用等,实际施工过程中,除特殊要求外,均采用二次结构钢筋后植筋的施工方法。但由于后植筋技术应用受环境影响和人为影响较大,质量参差不齐,直接影响到二次结构钢筋绑扎质量进而影响到二次结构的抗震效果。因此,对二
2、次结构后植筋技术应用质量的探讨是很有必要的。本文以实体工程施工过程为载体,运用 QC 的管理模式,使用科学的统计分析方法,总结出了一套有效的施工、管理模式,大大提高了二次结构后植筋技术施工质量。通过后植筋技术改进,提高了二次结构钢筋与原结构连接的施工质量,避免了传统施工工艺的质量缺陷,而且在施工中具有工艺简便,造价低,操作方便,劳动强度低,质量易保证等施工优点,具有较好的推广价值。 关键词: 二次结构;化学植筋;质量控制 中图分类号:O213.1 文献标识码:A 文章编号: 绪论 在现阶段的工程设计图纸中,无论是框架结构或者剪力墙结构,均存在大量的填充墙、隔墙等二次结构墙体。为满足安全及构造要
3、求,在这些墙体中,均存在构造柱、芯柱、圈梁、现浇带等构造措施,需要有钢筋(下称二次结构钢筋)与主体结构有效拉结。二次结构钢筋与主体结构连接有两大类型:钢筋随主体预埋和后锚固。由于钢筋随主体预埋存在预留筋易移位、易漏放以及施工难度大等缺点,实际施工时均采用化学植筋的后锚固技术。 化学植筋,即在已有混凝土结构或构件上根据工程需用钢筋规格,以适当的钻孔直径和深度,采用化学粘合剂使新增的拟用钢筋与原混凝土粘合牢固,使新增钢筋如同预埋钢筋,钢筋的强度得以充分利用,并发挥至设计所期望的性能。 相比传统钢筋预埋,二次结构化学植筋技术具有钢筋位置控制更加准确、灵活,施工方便,综合造价低等优点,使得化学植筋在二
4、次结构中得到广泛的推广和应用。虽然化学植筋原理不复杂,施工工艺简单,但却是二次结构施工质量的关键控制环节,其质量对二次结构的施工质量、抗震效果影响很大,涉及到群众的财产及生命安全,必须对其施工质量高度重视。 但是,在实际施工过程中,存在钢筋定位不准确,钻孔直径、深度不够,钻孔清理不到位,植筋胶注胶方法不合理等问题。同时,化学植筋质量受环境因素和人为因素影响很大。因此,对二次结构后植筋技术应用质量的探讨研究是很有必要的。必须十分重视化学植筋的施工工艺和施工过程,加强后植筋的验收和质量控制,确保二次结构后植筋技术应用质量,从而保证二次结构的施工质量。 一、化学植筋质量缺陷及分析 工程实例:商业 1
5、 为框架结构,地下一层,地上四层,二次结构砌筑量约 1230m。当地下室二次结构钢筋植筋完毕后,对化学植筋质量进行抽查验收。在在包括构造柱、墙体拉筋、现浇带等构件中随机抽查了 135 根钢筋植筋情况,共出现 27 点质量缺陷,合格率为 80%。并对这些质量缺陷进行分类统计,并绘制排列图,分别如下表 1-1 及图 1-1所示: 二次结构化学植筋质量缺陷统计表:表 1-1 二次结构化学植筋质量缺陷排列图:图 1-1 由排列图可以直观发现,筋孔位置偏差大及化学植筋强度不够(拉拔承载力不合格)是影响二次结构化学植筋施工质量的主要因素。 1、筋孔位置偏差大 (1)不熟悉主体结构图纸 主体结构中,特别是框
6、架柱、框架梁等构件的钢筋直径较大,间距较密,且不同构件的钢筋保护层厚度也不一致。若对结构图纸不熟悉,工人钻孔时很容易打到受力钢筋,只得另行钻孔。从而使筋孔位置与二次结构钢筋理论位置偏差较大。 (2)未细致钻研二次结构图纸 二次结构墙体存在墙厚种类多、高度类型多,以及不同墙长和墙高的现浇带、构造柱等构造措施不同等特点。若不仔细钻研二次结构图纸,只对工人进行笼统的交底,则会出现筋孔位置不对、偏差较大等情况。 (3)二次结构砌筑质量控制不到位 特别是水平方向的墙体拉结筋、现浇带钢筋、圈过梁纵向钢筋的位置准确与否,受灰缝厚度的影响很大。由于化学植筋需要在墙体砌筑之前施工,植筋时筋孔位置是按照理论灰缝厚
7、度计算的。若砌筑过程中质量控制不到位,特别是灰缝厚度偏差较大时,则会造成水平向后置筋位置偏差较大。 2、化学植筋拉拔承载力不合格 (1)化学植筋拉拔破坏形式 化学植筋常见的拉拔破坏形式有四种:a、混凝土椎体破坏,化学植筋受拉时混凝土基材形成倒锥体破坏的形式;b、混合破坏,化学植筋受拉时形成以混凝土基材椎体以及深部粘结拔出的组合破坏形式;c、胶筋界面破坏,化学植筋受拉时,沿胶粘剂与钢筋之间界面被拔出之破坏形式;d、胶混界面破坏,化学植筋受拉时,沿胶粘剂与混凝土孔壁之间界面被拔出之破坏形式。同时,通过对承载力不合格的试件进行分析统计,发现胶混界面破坏为主要破坏形式。 (2)影响化学植筋承载力因素
8、影响化学植筋承载力的因素很多,包括人、机、料、法、环等方面。人:施工交底不到位,使得工人对不同直径的钢筋筋孔深度未正确掌握,使得筋孔深度不够,影响锚固质量;工人施工质量意识淡薄,责任心不强,对筋孔深度、筋孔清理等控制不到位,进而影响化学植筋质量。 机:二次结构化学植筋的钢筋规格较多,而施工过程中往往只使用一到两种规格的钻头,使得个别规格钢筋钻孔孔径不准确,影响化学植筋质量;清孔时用气筒、手捏球等清孔工具,气压小,效率低,不能有效清干净植筋孔,使得筋孔内存在灰尘等杂物,影响化学植筋质量;注胶工具不合理,二次结构化学植筋筋孔分垂直向下筋孔、水平筋孔、垂直向上筋孔。不同类型的筋孔注胶难易程度不一样,
9、而现场施工是未区别对待,使得个别筋孔注胶不能达到规范要求,影响化学植筋质量。 料:植筋胶、被植钢筋等材料的质量,影响化学植筋的质量。 法:清孔、注胶的方法是否得当、科学、高效,直接影响化学植筋的植筋质量。 环:化学植筋完毕后,需要一个静止固化时间。期间内严禁扰动、碰撞已植钢筋。成品保护措施等施工环境对化学植筋有重要影响。 二、化学植筋关键环节施工方法和质量控制 1、化学植筋工艺流程 筋孔定位、放线钻孔钻孔的清理与验收钻孔注胶植入钢筋并临时固定固化植筋的检验植筋的养护。 2、筋孔位置控制 (1)对原结构框架柱的受力钢筋布置和保护层厚度进行列表细化,对不同墙体高度进行分类,对每一类墙体的灰缝、现浇
10、带、圈过梁的标高都进行绘图标注,制成一个筋孔位置高度表,让工人在钻孔时做到心中有数,避开受力钢筋; (2)加强施工现场的交底和指导,确保交底内容被操作工人领会透彻。 (3)用塔尺代替原来的皮数杆进行弹线定位,一劳永逸,使得现场可操作性更强。 (4)筋孔位置放线时应画出筋孔位置十字交叉线,且需验收无误后,方可打孔,加强事前控制。 3、钻孔及质量控制 (1)钻孔 钻孔前,应根据被锚固的钢筋规格,确定好钻孔直径及锚固深度。钻孔时,应严格按照筋孔放线位置打孔,若孔位处有受力钢筋,钻孔位置可适当调整,但均应在箍筋内侧或分布筋内侧。若产生废孔,应清净废孔后用植筋胶填实。钻孔直径为 D+4-10mm(D 为被植钢筋直径,较小时采用低值,大直径钢筋采用高值) 。最小锚固深度应满足混凝土结构加固技术规范 (CES25:90)和混凝土结构后锚固技术规程 (JGJ145-2004)的要求,同时应满足所用植筋胶的产品说明要求。