植筋加固-阿拉尔植筋加固

植筋加固【电话 申工】近年来，随着城市化进程的加快，对路面的使用性能的要求越来越高，改扩建工程新旧路面搭接的设计理念和方案越来越受人关注。为缓解旧水泥混凝土路面改造后的沥青面层因新老路基沉降不均引起的纵向裂缝的问题，伴随着城市景观工程的深入开展，对旧水泥混凝土路面的新旧搭接的方案，一直是我们必须认真研究和考虑的问题。 

　　根据改扩建工程结构拼接的需要，为减少或延缓因新老路基沉降不均引起的路面纵向开裂现象，在旧水泥混凝土路面植入钢筋的工艺得到更广泛的应用。近年来，我国的结构植筋工艺在许多工程，尤其是道路路面结构加宽已有广泛的应用，而且效果反映较好。国际上在结构工程中采用植筋工艺已有几十年的应用经验，已形成材料、施工设备及工艺成套技术，对此有良好的参考借鉴作用。通过佛山市南海区桂和公路改扩建工程浅谈植筋在旧水泥混凝土路面拓宽的技术要求和施工注意事项。 

　　2.旧水泥混凝土路面扩宽植筋设计 

　　以佛山市南海区桂和公路扩建工程为例，该项目为双向4车道扩宽至双向8车道，旧路面为水泥混凝土路面，存在新旧路基路面搭接。桂和公路由于旧水泥混凝土路面营运多年，承载能力不足，其加铺厚度较大，新旧水泥混凝土基层存在高差，拼宽的水泥混凝土路面基层采用牛腿的形式与旧水泥混凝土路面进行拼接，新建路面底基层与旧路面基层采用挖台阶的处理方式，使新建基层能有效的与原有基层搭接。新旧水泥混凝土路面采用植筋方式进行处理，将拉杆一端采用植筋方式植入旧水泥混凝土板，另一端嵌入新建水泥混凝土路面进行搭接。拓宽部分水泥混凝土横向缝应于原有板块对齐，新旧混凝土板纵向接缝采用沥青马蹄脂灌锋。具体详见图1。 

　　植筋采用螺纹钢筋，设在板厚*，拉杆的直径为φ14，拉杆的长度为80cm，其中植入旧水泥混凝土板段30cm，间距为60cm。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整，外侧的拉杆距横向 

　　接缝的距离不得小于10cm。植筋粘结胶采用级胶。 

　　植筋粘结胶采用级胶，应满足孔洞潮湿的实际工况要求，并应具备下列相关认证： 1)焊接性能报告；2)室温下的长期性能报告；3)高温下的长期性能报告；4)拉拔力检测报告。植筋用粘结胶的粘结强度设计值应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367－2006的规定。 

　　图1 新旧混凝土路面拼接方式图 

　　3.植筋的技术要求 

　　1）植筋采用的钢筋，无特殊要求均采用II级钢筋，并要求采取机械切断，端面不允许采用氧割。 

　　2）钢筋植入深度以C30混凝土控制值，**此标号混凝土，仍按此标号控制，植入深度应扣除混凝土表面剥落层及出现裂缝层。 

　　3）施工单位应配备钢筋探测仪，植筋之前应对结构体内钢筋探测，尽量避免伤及钢筋，植筋应控制对原结构物内钢筋破坏低于15%。 

　　4）植筋施工应控制时机，一般宜在连接部位施工之前进行，避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈措施，必须严格保证植筋与拼接钢筋的可靠焊接。 

　　5） 钢筋位置应控制实际值与理论设计值小于1cm，并要确保设计要求的保护层。 

　　6）植筋的粘胶剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类粘胶剂（改性氨基甲粘胶剂），其安全性指标符合《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）的规定。 

　　7）植筋胶材料除满足轴向拉拔测试以外，还应具备相关认证：疲劳性能测试、长期性能报告，满足高温焊接等的要求。 

　　8）对于采用不同植筋胶施工，均应在全面施工前做植筋锚固强度试验。 

　　9） 植筋胶用量控制：根据选定的植筋胶确定。 

　　4 植筋的施工步骤及施工注意事项 

　　1）清除水泥砼表面杂质、浮浆。尽量避免雨天施工。 

　　2）钻孔：根据植筋直径及对应深度打孔，检查孔径及孔深，满足设计要求：直径18mm，深度300cm。施工中会遇到砼尺寸不能满足要求的情况（如边距，间距及厚度），为避免对砼工作面产生过大震动，钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤，应使用电动――气锤原理工作的电锤。该钻孔工艺如下图2所示。 

　　3）清孔：利用压缩空气清孔，用毛刷刷三遍，吹三遍，确保孔壁无尘。清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具，同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘。夏季施工气温较高时，混凝土表面温度可能达到60-700C，如需要获得较长操作时间。可在孔内灌水降温，吹干孔内水分后竟进行灌胶植筋。该清孔工艺如下图3所示。 

　　4）注胶：首先将植筋胶直接放入胶中，将搅拌头旋到胶的头部，扣动胶直到胶流出为止，前两次打的胶不用。注胶时，将搅拌头插入孔的底部开始注胶，逐渐向外移动，直至注满孔体积的2/3即可。注射下一个孔时，按下胶后面的舌头，因为自动加压，避免胶继续流出，造成浪费。更换新的胶时，按下胶后面的舌头，拉出拉杆，将胶取出。该工艺如图4所示。 

　　5）植筋：将准备好的钢筋旋转着缓缓插入孔底，按照固化时间（根据选定的植筋胶确定）进行安装，使得锚固剂均匀地附着在钢筋的表面及缝隙中，待其固化后再进行焊接，绑筋及其他各项工作。在固化期内禁止扰动钢筋。 

　　6）进行抗拔承载力的随机抽样现场检查。 

　　5.植筋检测 

　　1）植筋施工前应对植筋胶进行符合实际工况的现场定型拉拔实验,数量不少6根, 经业主、设计、监理通过后方可大面积施工。并按照《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）等相关规范要求执行。 

　　2）进行抗拔承载力的随机抽样现场检查。同规格，同型号，基本相同部位的锚栓组成一个检验批， 

　　抽取数量按每批锚栓总数的1%计算，且不少于3根。非破坏试验按0.9×钢筋截面积(S14=153.9MM2)×钢筋屈服强度(335N/MM2 )=46.4KN,可适当进行破坏试验。 

　　6.结论 

　　桂和公路于2007年5月通车，已通车将近4年，而且重载车辆比较多，通过沿线现场观察，沿线约13km仅见1处10m左右的纵向裂缝，水泥混凝土路面拓宽新旧路面的不均匀沉降问题的基本没有，植筋方式的应用改善了扩宽路面的使用性能。

植筋加固【电话 申工】随着时间的推移，运营中的很多桥梁因为各种内在和外在的因素，产生了不同程度的病害，进而影响到其结构安全，使得一些桥梁承载力不足，从而使得桥梁加固成为研究的热点。而FRP筋材嵌入式加固是近年来出现的一种新型加固方法，它具有承载力高，成本低，施工简单，施工速度快等优点。本文通过试验对影响嵌入式抗弯性能的影响因素进行了研究。 

　　2 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。 

　　图1 试件FRP筋嵌贴示意图 

　　3 试验现象及数据分析 

　　3.1 试验现象 

　　整个试验过程中，试验现象基本相似，只是破坏荷载有所不同。对于嵌入两根FRP筋材的试件，因为开槽边距和开槽间距的不同，发生了不一样的破坏形式。其中开槽边距较小的试件KWL4和开槽间距较小的试件KWL8均发生筋材周围混凝土劈裂破坏，而对于开槽间距和开槽边距适中的KWL5和KWL6发生混凝土-胶层界面劈裂破坏，部分试验现象见图2。 

　　3.2 试验数据 

　　试验中，采得各试件破坏数据见表2。 

　　3.3 试验现象和试验数据分析 

　　根据试验现象和表2中的数据，试件KWL4和KWL8均发生了混凝土劈裂破坏，而KWL5～7基本没有发生混凝土劈裂破坏，而是在混凝土和胶凝材料界面发生破坏，说明开槽距离边缘的距离，和开槽间距都会影响到加固构件的抗弯承载力。 

　　分析实验数据（表2），KWL2-1和KWL2-2虽然增大了配筋直径，但是相比KWL1-1和KWL1-2承载力提高并不明显（分别提高4.0%和5.2%），但是KWL4相比KWL1-1承载力仍然有很大提高（提高53.3%），特别是KWL5，KWL6相对于KWL1-1，KWL7和KWL8相对于KWL2-1更是具有很大提高，接近于前者的两倍（分别提高77.4%，75.3%和87.5%，65.1%），说明FRP筋材嵌入式加固构件抗弯承载力取决于FRP筋材的与混凝土的粘结性能。KWL3-1和KWL3-2相对于KWL2-1和KWL2-2，承载力提高也很明显（分别提高30.3%和27.6%），说明提高混凝土强度对于提高加固构件的抗弯性能具有一定的作用。同样分别对比KWL1-1和1-2、KWL2-1和2-2、KWL3-1和3-2的数据，承载力具有明显提高（分别提高14.7%、16.0%和13.5%），说明锚固长度对承载力影响比较明显。 

　　4 结论与展望 

　　4.1 结论 

　　1）正常选材和施工情况下，FRP筋材嵌入式加固构件抗弯性能取决于FRP材料与混凝土的粘结性能。 

　　2）提高混凝土强度对于提高粘结性能具有一定的作用。 

　　3）单纯的提高FRP筋材直径对抗弯性能影响不大，但是提高FRP筋材的数量可以较明显提高抗弯，几乎以FRP筋材数量的倍数递增，但需要一定的折减。 

　　4）加固时，开槽边距和开槽间距会影响到加固构件的破坏形式和抗弯性能。 

　　5）增长锚固长度，能够较有效的提高承载能力。 

　　4.2 展望 

　　在未来的工作中，通过大量的试验定量的给出开槽间距和开槽边距的小限值；定量的给出提高FRP筋材数量时，承载力提高的折减系数；结合试验，通过理论推导给出FRP筋材嵌入式加固构件的抗弯承载力计算公式。