植筋技术规范.docx

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要点词]植筋技术;非破坏检验;破坏性检验
一、前言
最近几年来,植筋技术在钢筋混凝土构造工程中广泛应用,但在工程实践中却广泛存
在不一致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,
假如植筋过程办理不妥,可能为工程留下影响构造安全的隐患。本文意在经过整
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!
某商住楼工程依据政府规划部门的建议,将原设计面向小区外侧的进口门厅拆
除,将该工程的进口门厅重新调整到面向小区中庭一侧,依据工程实质现状,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、短跨的屋面板,屋面板采纳与该工程现浇楼板配筋相同的冷轧扭钢筋,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以下:
1、植筋工程的方案编制、施工作业、检测查收均以《混凝土构造加固技术规范》CECS25︰90为标准。
2、植筋规格、数目、钻孔深度以下:
植筋规格(mm)φ8φ18φ22φ25
植筋数目(根)36611648106
3、挑梁上部钢筋胶粘剂采纳喜利得构造胶,其余部位钢筋胶粘剂采纳国产A级胶。钢筋植入后7日内禁止遇到触动和搅乱,并按构造胶说明书要求增强养护和围护。
4、钢筋植入固化10往后,拜托具备相应资质的检测单位,在监理目睹下随机抽样进行现场抗拔抽检,每种规格钢筋现场抗拔数目不得少于壹组,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一定≥360MPa;当钢筋为Ⅱ级螺纹钢时抗拔力要求一定≥300MPa;当钢筋为Ⅰ级钢时抗拔力要求一定
210MPa。
二、植筋技术相关规范及规定
该工程方案编制、植筋施工、检测查收均以《混凝土构造加固技术规范》CECS25
90为标准,其实该标准关于“植筋技术”并没有特别详尽的规定,这个古老的规范已经被《混凝土构造加固设计规范》GB50367-2006(以下简称GB50367-2006)所代替,GB50367-2006第12章“植筋技术”对植筋提出了更详尽的要求。与植
筋查收关系更大的标准应该是《混凝土构造后锚固技术规程》JGJ145-2004(以下简称JGJ145-2004),同时不一样地区还有地方标准,比方重庆市地方标准《混凝土无机锚固资料植筋施工及查收规程》DBJ/T50-032-2004(以下简称
DBJ/T50-032-2004)。
JGJ145-2004第条的术语: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。带肋钢筋的横肋可以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远锚固性能的机械牙键,牙键太浅不可以形成与钢筋横肋的有效咬合,牙键太深则不可以抵抗与钢筋横肋咬合作用的剪切,GB50367-2006第条规定带肋钢筋的相对肋面积应满足
≤Ar≤,是为了控制牙键的深浅。冷轧扭钢筋的外形不仅不可以形成机械
牙键,还会使胶体局部过厚以致较大缩短影响锚固成效,并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,而胶体较薄的地址剪切应力相应增大,从而以致钢筋与胶体之间的粘结剪切应力不均匀而影响植筋成效。所以该工程屋面板设计植筋用冷轧扭钢筋是不合适的!
植筋不可以使用冷轧扭钢筋,能使用光圆钢筋吗?笔者以前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。关于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,原由在于光圆钢筋不可以形成机械牙键,所植钢筋长远锚固性能不可以获取保障。DBJ/T50-032-2004第条规定:混凝土植筋技术不适用于各种轻质混凝土构造、砌体构造以及采纳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。依据这个规定区分构造构件的重要性,框架构造填补墙拉结筋假如设计光圆钢筋采纳植筋方式施工应该同意,而运用Ⅰ级钢筋剪力墙竖向分布筋植筋锚固则不太合适。应该注意的是,地方标准西南
05G701系列图集中的填补墙拉结筋介绍了三种做法,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。可是在以后颁发的国家标准06SG614图集中却限制使用预留拉结筋和预埋铁件两种方法,其实不主张采纳植筋方式施工填补墙拉结筋。
三、植筋锚固深度与钻孔深度
植筋施工钻孔成型后,应报监理检查查收钻孔直径和钻孔深度,我以前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,这反响出一个现状:植筋深度被认为就是钻孔深度。有必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坦,不可以使拥有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稍微伤害,不可以保证孔口对胶体形成有效基体。基于这两个原由,假如用端面不够平坦的钢筋植入
15倍钢筋直径的混凝土孔内,必定不可以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。
国内初期广泛依照钢筋直径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依照设计要求的15倍钢筋直径实行,此中包含一些悬挑构件、大跨度主梁的植筋。检查我国植筋技术发展历史解析,这个15d来自于外国进口植筋用构造胶使用说明书上的要求,但被忽视的是这个要求是构造性钢筋的植筋深
度。DBJ/T50-032-2004参编专家依据重庆市建筑科学研究院和重庆建筑大学资料系的一些相关实验,认为采纳热轧带肋钢筋植筋,最小植筋深度15d能满足设计要求,所以在该规程第条规定:构造要求最小植筋深度为15d。在混凝土基材强度等级、钢筋级别、植筋胶种类完好相同的条件下,依照钢筋直径一致倍数确立植筋深度,在拉拔力作用下,较大直径的钢筋将较先被拔出,反响出植筋锚固段钢筋表面积与钢筋断面积其实不是理想的线性关系,瑞士联邦技术学院的Marti教授依据该实验得出,胶粘剂与钢筋之间粘合表面所承受的力随植筋长度近似线性增加,但仅是随钢筋直径的平方根增加。所以植筋深度一致规定成一个固定的钢筋直径倍数是不科学的!
GB50367-2006第条规定了植筋的基本锚固深度ls计算公式:
式中
aspt—为防范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,
关于构造性钢筋的植筋深度,GB50367-2006第条依据钢筋的受力性质不一样,规定了受拉钢筋最小锚固长度lmin=max{;10d;100mm};受压钢筋最小锚固长度lmin=max{;10d;100mm}。这里可以看出,规范慎重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,同时防范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纳喜利得构造胶,其余部位钢筋胶粘剂采纳国产A级胶。GB50367-2006第条规定:植筋用的胶粘剂一定采纳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,应采纳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公司生产的胶粘剂产品,“喜利得”不过一个品牌,其系列产品中有吻合A级标准的构造胶,也有吻合B级标准的构造胶。该工程悬挑梁上部有直径25mm主筋,
假如使用吻合B级胶标准的喜利得构造胶植筋明显不满足GB50367-2006的规定,A级构造胶性能优异,但价格较高。该工程中除挑梁上部钢筋之外的其余部
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,这些小直径钢筋使用经得起检验的B级胶是同意的,采纳A级胶无疑是一种浪费。
五、检测抽检时间和频率
不一样的胶粘剂固化时间是不一样样的,固化时间很短的胶粘剂强度增加快、脆性大;固化时间太长的胶粘剂强度增加慢、长远性差。在拟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获得的试验结果为依照确立的;所以,对实质工程中胶粘的锚固件,其检验日期也应以此为准,才能照实反
映其胶粘质量情况。假如时间拖久了,将会使原来固化不良的胶粘剂,其强度有
所增加,甚至能达到合格要求,但其实不可以改进其安全性和长远性能。GB50367-2006附录N第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日
进行。本文列举方案中规定了2个时间限制要求:钢筋植入后7日内禁止遇到触动和搅乱,10往后进行现场抗拔抽检,看似合理,其实是认为了保证钢筋免
受扰动为借口,迟延了抗拔检验的时间。
JGJ145-2004附录A第条规定所植钢筋应按同规格、同型号、基实情同部位构成一个检验批,抽取数目按每批总数的1‰计算,且许多于3根。DBJ/T50-032-2004第条规定:植筋锚固承载力的现场查收检验按同一施工条件下同规格钢筋数目的1%进行抽检,但不该少于3根。以上两套标准的检测方式均采纳“非破坏检验”,但抽检频率却相差九倍。依照1%进行抽检不仅比按
照1‰进行抽检的检测花费高,并且还简单裸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,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规定采纳的非破坏检验检测出低质产品或不良施工质量的能力很低,假如抽检数目不够,很难防范不合格的锚固工程蒙混过关。
在谈论植筋工程的抽检数目以前,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坏检验和破坏性检验。经非破坏检验合格的植筋锚固件
(包含混凝土基材)在整过检验过程中均未遇到破坏,检测过后还可以保证锚固件在构造中正常使用;破坏性检验后的锚固件(包含经破坏性检验判断合格的锚固件)已经在检验过程中被破坏,不可以再用于构造构件中。因为破坏性检验完好地模拟了构件中锚固件的破坏过程,可以充分显现被检测锚固件的工作性能,所
以其检测出低质产品或不良施工质量的能力较高,GB50367-2006附录N第
条规定重要构造构件、悬挑构造构件应采纳破坏性检验方法对锚固质量进行检
验;第条规定破坏性检测的抽样取每一查收批锚固件总数的1‰,且许多于5件进行检验,若植筋总数不剩余100件时,可仅抽取3件进行检验;第条规定:重要构造构件应抽取每一查收批锚固件总数的3%且许多于5件进行非破
损检测,一般构造构件应抽取每一查收批锚固件总数的1%且许多于3件进行非破坏检测;第条规定当不一样行业标准的抽样规则与该规范不一致时,对承重构造加固工程的锚固质量检测,一定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吻合规范要求。
六、植筋检测抗拔力确立
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可以小于
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“≥”是没法做比较的!后经笔者与该方案编制者经过沟通,才明确了拟定者本义是:抗拔力≥钢筋设计强度×钢筋断面积。我以前检查过重庆好几家检测单位的工作人员,此中包含行政主管部门手下的检测中心工作人员,还检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”。
依据DBJ/T50-032-2004附录C第条“检验荷载最小值为钢筋受拉承载力设计值的倍”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×。”“抗拔力≥钢筋设计强度×钢筋断面积×”看起来吻合DBJ/T50-032-2004附录C第条规定了,但我们应认识到DBJ/T50-032-2004自己其实不很慎重:其附录C第条不该该规定“检验荷载最小值”为多少,而应该规定“检验荷载”为多少。为何呢?DBJ/T50-032-2004附录C
第条规定:植筋锚固承载力现场查收检测应为非破坏检验,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“破坏”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,假如让抗拔承载力“超出”检验荷载怎么能保证所植钢筋不被“破坏”?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×才”是正确的。
可是“抗拔力=钢筋设计强度×钢筋断面积×是”否合适呢?《混凝土构造设计规
范》GB50010-2002第条规定一、二级抗震等级构造钢筋的信服强度实测
值与强度标准值的比值不该大于。假如Ⅲ级螺纹钢的信服强度实测值为430
MPa,未超出强度标准值的倍,应该可以用于一、二级抗震等级构造,假如
所植钢筋抗拔应力拉到设计强度360MPa的陪即432MPa,使“抗拔力=432
MPa×钢筋断面积”,钢筋即可能信服却又不被拉断,也就是说钢筋已经被破坏了,
并未达到“非破坏检验”目的,这也是DBJ/T50-032-2004不够慎重的地方。
JGJ145-2004附录A第条规定非破坏检验,荷载检验值应取及Rk,c
N计算之较小值。Rk,cN为非钢材破坏承载力标准值,它反响了“非破坏检验”
还应保证不破坏混凝土基体。笔者认为JGJ1452004-“非破坏检验”方式的检验荷
载规定,其先进合理性高于GB50367-2006“非破坏检验”方式的检验荷载规定。
七、结语
波及到植筋技术的现行国家规范、行业标准、地方规程对植筋技术的要求不尽一致,以致了个别工程人员对植筋技术的认识和掌握不够全面,使他们在实质工作中简单造成非故意的错误,同时为那些被利益驱遣的工程人员断章取义地蒙骗相关工程人员供给了机遇,本文经过整理现行国家规范、行业标准、地方规程相关植筋技术的部分规定,解析某实质植筋工程施工方案中不够全面或不够合适的技术要求,以望达到纠正植筋工程管理中非规范行为之目的。