普洱植筋加固 上海毅实建筑加固

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植筋加固【电话--申工】自20世纪80年代至今，加筋土理论研究及各种分析方法不断发展。平衡法使用为普遍，其次是有限元法。平衡理论，即假设破裂面、筋材从土中拔出或拔断来分析加筋土体粘着破坏或拉力破坏时的承载力，无法描述结构的变形机理。法国的J?G?Gourc和Ph?Delms等人，在平衡法的基础上，引入了土与筋的应变相容关系，于1966年提出了位移法，这一方法己在法国开始应用，并在不断发展改进。进入90年代，有些国家开始采用状态法，较大地改进了平衡法，但目前尚未普遍采用。有限元法可以提供受荷土体的应力场和位移场，由于对土与加筋材料本构关系研究的日益深入，并且随着计算机的发展，有限元法的应用发展很快。但至今为止研究仍处于初级阶段。以上方法还未涉及动荷载的作用和影响问题，然而震动或地震作用对加筋土结构的影响是不容忽视的，国内外许多学者进行了模型试验，并且在试验基础卜作了理论分析，但所得理论结果只是作为一种观点，或只能做一些定性的讨论。由于土体本身的力学性质复杂多变，并且埋在土体内的拉筋有蠕变性和温度效应，具有复杂的应力、应变状态，再加上动荷载的影响，因此加筋土的设计尚未能依靠严密的理论分析方法去解决实际问题，理论还滞后于实践。许多加筋土挡土结构依靠经验或半经验公式，参照土力学原理及相关计算公式进行设计，使得有些设计偏于保守，浪费材料，工程造价大，没有发挥加筋土挡土结构固有的优点；而另一些挡土结构因设计或施工不合理而失稳破坏，酿成工程事故。?
1.1.3加筋土挡土墙失稳类型?
加筋土挡土墙是由面板、筋带和填料三部分所组成的复合结构，依靠填料与筋带的摩擦力来平衡面板所承受的水平压力，即保持加筋土挡土墙的内部稳定；并以这一复合结构去抵抗筋带、一般填料所产生的土压力、即起支挡作用，获得加筋土挡土墙的外部稳定。加筋土挡土墙的面板一般采用钢筋混凝土预制块件，厚度为8cm左右，形状可为十字形、六角形、L形、槽形等。墙**和角隅可采用异形板和角隅面板。加筋材料是加筋土结构的关键部分，正是因为加筋材料的研究开发才使加筋土技术得以广泛应用和不断向前发展。加筋材料有扁钢带、钢筋混凝土带、聚烯土工带、钢一塑复合加筋带等等。加筋体填料好采用一定级配的砂、砂类土，也可采用碎石土，中低液限粘性土、稳定土以及满足质量要求的工业废渣。一般不要采用高液限粘性土及腐殖土等不良土壤作填料。?
加筋士挡土墙由面板、筋带和填料共同形成一种稳定的，并且有柔性的复合支挡结构。它不仅是自稳结构，同时还能够抵抗外部的土压力；加筋土结构维持其自稳结构的能力称为内部稳定性，加筋土结构作为支挡结构抵抗外部压力的能力称为整体稳定性，又称外部稳定性。所以，相应的加筋土挡土墙失稳类型也分为内部失稳和整体失稳。?
1.1.3.1内部失稳?
内部失稳形成的破坏形式有：拉筋开裂造成的断裂破坏，拉筋与填土结合力不足造成的拔出破坏，以及墙体过大变形引起的破坏。（1）拉筋开裂造成的断裂破坏：筋材沿筋带受到的拉力不是均匀分布的，根据大量的试验证实，筋材受到的拉力存在一个大值点拉筋在墙处的拉力为大拉力的0.75倍。由筋材大拉力点的连线将填土区分为两个区，即活动区和稳定区。在活动区，填土有滑移的趋势，但被筋材的摩擦力所维系，剪应力朝外：在稳定区，剪应力被发挥作用，阻止筋材被拔出，方向向里，端点筋材拉力为零。（2）拉筋与填土结合力不足造成的拔出破坏：由于填土的压实度不够，以及筋带在锚固区内布置的长度不够，或是受水的作用等等因素的影响，造成了拉筋与填土之间摩擦力不够大，摩擦力小于拉筋的大拉应力，使得拉筋从稳定区被拔出，形成了拔出破坏，造成了墙体失稳。（3）过大变形引起的破坏：由于筋材的刚度较低，变形较大，筋材的拉伸量过大，使得墙体产生较大的位移，造成变形破坏。?
1.1.3.2整体失稳?
整体失稳的形式包括：整体滑移，圆弧滑动，以及倾覆破坏。（1）整体滑移：加筋土挡土结构沿破裂面发生整体的移动，其破裂主要发生在加筋层下面。(2)圆弧滑动：加筋体连同部分地基一起沿一个圆弧面向前滑动，滑动面在挡土墙基础以下。?(3)倾覆破坏：墙体上部向外产生很大的位移，向外倾倒。?
2.加筋土挡土墙失稳机理研究及加固方案选取?
2.1工程概况?
本课题是某立交桥挡土墙加固工程。该公路车流量大，运输任务繁忙。该桥全长700余米，走向为南北走向。在桥的东侧是倾斜土坡(土坡路肩)，上有植被护坡；桥的西侧有一条宽3米多的小河，河的走向与桥的走向平行，所以西侧路肩无法采用倾斜坡，只能用直立挡土墙，如图2.1所示。该桥西侧采用的是当时比较先进的加筋土挡土墙技术。加筋土挡土墙高处为6.1米，低2米，墙体采用硅预制块加筋砌筑而成，硅预制块为330×500mm2的矩形块。?
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图2.1挡土墙断面图?
自2000年以来，墙体出现变形，至2002年墙体变形严重：①、墙面变形；整个墙体沿主线方向明显外鼓，鼓出量达10cm以上，垂直方向外倾，尤其南侧挡土墙外倾严重，外倾位移达10cm；墙面硅预制块间缝隙明显，预制块部分位置有破碎缺失现象，局部可观察到明显的挤压破坏。②、路面开裂：沿挡土墙延伸方向，路面出现大量纵向裂缝，并伴随着路面的局部下陷。③、挡土墙基础：挡土墙基础周围土体产生松动及鼓起，局部土体剪切擦痕清晰可见。从现场的观测情况可以看出，挡土墙已经失稳，严重影响了交通的安全，必须采取措施进行处理。?
2.2加筋土挡土墙失稳特征及原因分析?
2.2.1加筋土档土墙失稳特征?
加筋土挡土墙虽然建设时间、地点甚至具体设计参数不尽相同，但其失稳特征却十分相似，因此，加筋土挡土墙所出现的失稳问题不是个例而是具有普遍性。其共同的特征有：?
2.2.1.1墙体外鼓?
这种现象约占70%，主要有以下两种表现形式：①弧形外鼓，见图2.2()。调查发现，全国现有的加筋土挡土墙运行5年以上的，都不同程度地出现了墙体外鼓，路面两侧护栏内倾，且墙体越高，外鼓现象越严重，外鼓位移大处一般发生在离地面高度的213处。②s形外鼓，见图2.2(b)。一般这种现象不是孤立出现的，而是伴随着弧形外鼓出现(例如104国道界河立交柳，其主要特征是总体仍属外鼓失稳，但在墙体中下部又出现另一外鼓现象。

试件设计?
FRP筋材加固混凝土构件，由于FRP筋材具有很高的抗拉强度，所以决定加固性能的因素是界面强度，而影响界面强度的因素有锚固长度、开槽距离试件边缘的距离、开槽宽度、槽间净距、FRP直径、嵌帖数量和混凝土强度。因此，为了研究影响FRP筋材嵌入式加固抗弯性能的影响因素，我们设计了如下试件，见表1、图1，并按照图1所示荷载位置递增加载。而且在试件制作过程中，为了防止发生混凝土受压区破坏和剪切破坏，在试件中分别配置了受压钢筋和箍筋。

建筑植筋技术施工工艺要求及流程?
?（1）清理出工作面、放线定位。植筋施工的工作面要求质地坚硬、强度高，在结构放线的基础上放出初始钻孔位置线。?
?（2）标记原结构钢筋位置。首先要确定原钢筋的位置，在初始放线基础上探出梁板、原墙、柱的钢筋，并针对钻孔部位钢筋的密集度及钢筋位置采取不同的施工措施，具体如下：①若钻孔部位钢筋过密，无法按照设计要求位置钻孔时，可在其附近钻一附加孔洞植入钢筋，原钢筋仍按正确位置放置;②如果钻孔偏移距离≤35mm，则可在其间焊接长为5d的适当规格的联系筋，焊接宜采用双面焊，并每隔600mm焊一个联系筋，以使其受力转移;③当偏移距离>35mm时，则每间隔800mm设一道联系筋将其联系在一起并且转移受力，宜采用双面焊。?
?（3）放出钻孔位置十字交叉线、填写钻孔孔位预检表、验收。?
?（4）固定水钻并钻孔。?
?（5）清孔并保护好孔洞。清孔时先用棉丝清除孔内积水及渣土，再用压缩空气或**吹风机吹净。为了防止水分、灰尘等杂物的进入，应注意保持清孔后的干燥清洁，可用棉丝堵住孔口。?
?（6）植筋前清洗打磨钢筋。植筋前必须清理钢筋表面，以确保有效粘结。若钢筋未严重锈蚀，可用角向磨光机或钢丝刷将埋植部分的杂物、浮锈清刷干净。此外，若钢筋粘有油污，宜用进行清洗。?
?（7）隐检。填写隐检表，报请验收，检查合格证及批号，经核准验收后方可进行作业。?
?（8）调胶、注胶、插筋。植筋所使用的结构胶对金属及非金属均具有很高的粘结强度，它以分子原料为主体，是一种双组合高强粘结剂。拌胶前宜用计量工具，按结构胶所需用量提取料和B料，其重量比宜为100：0.5～100：2.0，然后搅拌均匀，后将占孔体积80%以上的量的结构胶送入孔内。

植筋加固【电话--申工】植筋技术是一项针对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术。可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋。现已广泛应用在现代住宅的加固改造工程中，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、**升对梁、柱的接长，房屋加层接柱等。
一、植筋技术加固原理
植筋技术是在需连接的旧混凝土构件上根据结构的受力特点，经设计计算确定钢筋的数量、规格、位置，在旧构件上经过钻孔、清孔、注入植筋粘结剂，再插入所需钢筋，使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起，然后浇注新混凝土，从而完成新旧钢筋混凝土的有效连接，达到共同作用、整体受力的过程。
由于在钢筋混凝土结构上植筋锚固已不必再进行大量的开凿挖洞，而只需在植筋部位钻孔后，利用化学锚固剂作为钢筋与混凝土的粘合剂就能保证钢筋与混凝土的良好粘接，从而减轻对原有结构构件的损伤，也减少了加固改造工程的工程量，又因植筋胶对钢筋的锚固力，使锚杆与基材有效地锚固在一起，产生的粘接强度与机械咬合力来承受受拉载荷，当植筋达到一定的锚固深度后，植入的钢筋就具有很强的抗拉力，从而保证了锚固强度。作为一种新型的加固技术，植筋技术不仅具有有方便、工作面小、工作效率高的特点，而且还具有适应性强、适用范围广、锚固结构的整体性能良好、价格低廉等优点。因此被广泛应用于建筑结构加固及混凝土的补强工程中。目前，在现代住宅建筑中也常使用植筋技术进行加固。
二、植筋的应用形式
植筋技术在已有的现代住宅建筑加固及改造工程中的应用，主要有以下几种形式：
（1）在原有结构上增加新构件，改变原有结构的布置和形式，如新增梁、柱?。
（2）增大原有结构构件的截面尺寸。
（3）改变原有混凝土结构构件的约束条件和受力特征。
（4）充当预埋件和锚栓的作用。
三、植筋技术施工质量关键控制点
（1）材料准备
按照加固设计的要求确定植入钢筋的直径和下料长度，植筋施工之前，用砂磨机上的钢丝刷将钢筋表面的油污、锈渍除去，打磨出原有金属的光泽并用酒精棉纱擦拭干净。
（2）定位
依照设计图纸的要求，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，要结合设计图纸及《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。
（3）钻孔
用冲击钻钻孔，钻头直径应比钢筋直径大5mm左右，钻头选用φ30的合金钢钻头，孔深大小>15d。钻孔时，钻头应始终与柱面保持垂直。
（4）洗孔
洗孔是植筋中重要的一个环节，因为孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣，直接影响植筋的质量，所以一定要把孔内杂物清理干净。方法是：用毛刷套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，把灰尘、碎渣带出，再用压缩空气，吹出孔内浮尘。吹完后再用脱脂棉沾酒精或擦洗孔内壁。但不能用水擦洗，因酒精和易挥发，水不易挥发。用水擦洗后孔内不会很快干燥。钻孔清洗完后要请设计等有关单位验收，合格后方可注胶。
（5）植筋表面处理
植入钢筋的规格、数量一般由设计单位进行计算确定。设计人员依据混凝土结构工程加固所需的承载力或弥补结构不足的实际情况，依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的有关要求确定所需植入钢筋的规格、数量。另外，施工中需预埋、预插的钢筋错位或遗漏时，植入钢筋的规格、数量同原设计要求。
植筋应先通过物理试验，采用机械法或钢丝刷擦除植筋部分表面铁锈和氧化层，然后用（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需表面干净，以增加与化学胶的粘结力。
（6）注胶
取一组强力植筋胶，装进套筒内，安置到**手动注射器上，慢慢扣动板机，排出铂包口处较稀的胶液废弃不用，然后将螺旋混合嘴伸入孔底，如长度不够可用塑料管加长，然后扣动板机，板机孔动一次注射器后退一下，这样能排出孔内空气。为了使钢筋植入后孔内胶液饱满，又不能使胶液外流，孔内注胶达到80%即可。孔内注满胶后应立即植筋。
（7）植筋
植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或清洗。钻孔内注完胶后，把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口，然后慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。
（8）固化养护
钢筋植入后，在强力植筋胶固化前不能振动钢筋。强力植筋胶在常温下就可完成固化，50h后便可进行下道工序施工。
（9）检测试验
在植筋施工前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。
检测方法是：制作与要植筋部位混凝土构件相同强度等级的混凝土试件，按植筋步骤，植入3组钢筋，待植筋胶固化后，进行拉拔实验。实验用**的钢筋测力计，当加力达到Ⅱ级钢筋屈服强度（450N/mm2）时，出现颈缩现象，继而拉断。?测试时测力计施加于卡具的力应符合FC≥FYK（FC：测力计施加的力，N/mm2；FYK：钢筋的屈服强度，N/mm2）?　　试验证明：植筋用的植筋胶强度大于钢筋的屈服强度，植筋的破坏是钢筋的屈服破坏，不是胶的粘结破坏，这表明钢筋和植筋胶都是合格的。
植筋后进行非破损性拉拔试验，用来检测工作状态下的植筋质量，检测的数量是植筋总数的10%。检测中，测力计施加的力要小于钢筋的屈服强度、大于由设计部门提供的植筋设计锚固力值。公式为：FM　　检测实验合格后就可进行下道工序。
四、质量保证措施
（1）植筋用的钢筋必须选用螺纹钢，并保证表面洁净、无锈蚀和油渍。钢筋应有足够的长度，以便于植筋检测及搭。
（2）应采用冲击电钻钻孔，不宜采用钻石钻孔机钻孔（如必须使用时应对孔壁进行打毛处理）?，以确保孔壁的粗糙度。
（3）钻孔的孔径和孔深应符合设计要求。
（4）应采用硬塑毛刷及硬质尼龙刷、压缩空气进行清孔?，不宜用水冲洗?。
（5）在地下室、雨天等相似情况下植筋时，钻孔、清孔、植筋应连续进行，并有相应措施保证孔壁干燥、洁净。
（6）植筋胶应首先分别搅匀，再按比例混和，否则不宜使用。
（7）注射器的混合管应伸入孔底后再开始注胶?，边注射边提升，以保证挤出气泡，混合管不够长时应使用延长管。注胶量应以插入钢筋后有少许溢出为准。
（8）钢筋应清刷干净，插筋时应慢慢地旋转插?入，宜一次插入。
种植较大直径的钢筋时，可用铁锤敲击外露钢筋端部，以确保钢筋插入孔底。
（9）植筋完毕后，应保证植入的钢筋在植筋胶固化前不受外力影响?。
（10）植筋完成48h后方可进行钢筋搭接及钢筋网绑扎。
五、实例应用简介
我公司开发的光华世家项目因拆迁影响，分期开发，一期地下室早已建成。在二期开发过程中，按设计功能和设计计算，一二期地下室连接处需在原有结构上增加新构件，改变原有结构的布置和形式，如新增梁、柱。在与设计充分沟通基础上，决定采用植筋加固技术来完成。设计单位出具植筋加固施工图后，我公司经过择优选定加固施工单位，按上述施工要点顺利完成了植筋。一二期地下室亦实现无缝连通，解决了无法连接的设计缺陷。
结论：
目前植筋技术已在现代住宅加固改造中广泛使用，其优点很多。为了保证施工质量，在进行植筋时必须要按照规范要求进行合理设计，同时严格控制施工过程中的钢筋处理、固定养护与清孔等环节。

植筋破坏的原因分析?
?（1）钢筋表面处理措施不当。例如螺纹钢的表面除油除锈除尘不彻底或圆钢的表面有刻痕等均会影响植筋施工的工艺质量。?
?（2）清孔措施不当。清孔是植筋工艺中的关键工序，根据调查发现，30%的非达标破坏都是因为清孔措施不当造成的。清孔不彻底主要表现为：当胶粘剂和钢筋作为一个整体从混凝土里拔出时，胶层表面有明显的灰渣或泥浆。因此，清孔时要先用硬毛刷反复刷孔壁，再用干净无油的压缩空气吹出灰尘，弱孔壁上有油污，则应用干净棉布沾少量或酒精擦干净。此外，在特殊条件下施工必须采取相应的措施，以保证孔内干燥清洁，例如，在雨季或潮湿环境下施工时，应对孔洞进行干燥处理或选用适合于潮湿环境的改性品种。?
?（3）胶粘剂配合比例不当。根据统计资料表明，有6%的植筋破坏是因为配比误差较大引起的。在施工中，往往由于没有准确称量胶粘剂，仅凭经验进行配合。一旦误差出允许范围，就会出现胶体达到固化时间而而不固化的现象。注胶不饱满导致的粘结力不够是产生非达标破坏的主要原因之一，在非达标破坏有16%的比例是因为这种原因造成的。钢筋和混凝土是依靠胶体连接的，胶体与混凝土及钢筋接触面积的大小直接关系到植筋锚固力的大小，若注胶不饱满较易引起胶体薄厚不均匀或胶体跟钢筋整体被拔出。植筋施工中，一般要求从孔底逐步向孔口注胶，这样能够保证孔内空气被排出以及注胶的饱满度。施工过程中，常见的导致注胶不饱满的原因有：①施工方偷工减料或施工器具不能保证从孔底开始注胶;②在水平或竖直往上植筋时未能采取有效的防护措施或混凝土内部存在较大孔洞导致胶液流失，以致出现严重漏胶的状况。