结构胶锚筋加固工法

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1、适用范围
    适用于结构加固、加层、改造、新老混凝土的连结，如：柱、梁、楼板、通道楼梯、挡土墙、连续梁、基础等领域植筋回固以及混凝土和各种材料固结件的粘结。空间锚固位置可以竖向、水平或斜向任意角度，但不适用处于高温状态下（>60℃）的各种结构，以及混凝土强度等级不足C20的各种构配件中使用，在潮湿环境下宜施工。
    2、材料
    结构胶是一种常温下固化的经过改性后无溶剂双组份环氧型高分子聚合物，国产结构有“JGN”“ET”“WSJ”“JC”型等品种，进口结构胶有法车的SIKADUR和瑞士的HILTI等品种。据有关资料，用于锚固件的结构胶的性能必须达到下列要求：
          抗剪强度≥18MPa                抗拉强度>32MPa
          抗压强度>79MPa                 抗弯曲强度>30MPa
    和混凝土构件粘结不论抗拉、抗剪，均应大于混凝土的抗拉、抗剪强度，粘结固化后对水、油烃类废水等有良好的抗介质能力，抗化学侵蚀能力和良好的抗老化能力。
    3、工艺流程
    4、施工广计算
    4.1结构加固锚固件的施工广计算
    加固必须由设计部门根据结构加固改造内容，参照有关技术规范进行结构设计，计算出结构加固锚件的数量、规格，并出具施工图纸指导施工，设计可参照中国工程建设标准化协会标准《混凝土结构回固技术规范》CECS25 ?90进行设计，也可通过现场实测的数据加以修正，下式供施工设计参考。
    4.2单根锚固件抗拔力验算
    一般重要结构应满足下列公式要求方可施工
    锚固件抗拔力Ny≥锚固筋屈服强度标准值时的理论拉力N′y
           Ny = 僣u ??? d ?L ?K
           N′y = 儁k ? ?? d 2/4)
    僣u 棗锚固件抗拔粘结强度，可按《混凝土结构加固技术规范CECS25 ?90表1 ?2使用》（Mpa）
    d  棗锚固件锚筋公称直径（mm）
    L  棗锚固件锚筋埋置深度（mm）
    K  棗修正系数（根据实测锚固件抗拔力加以修正约在0.95 ~ 1.1之间变动）
    儁k 棗锚固件锚筋屈服强度标准值，可按《钢筋混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）选用。
    4.3通过大量测试验证，当采用Ⅱ级钢筋“JGN”结构胶锚筋时，锚固件的埋置浓度可参照下表1选用：
表1  国客“JGN”结构胶锚固件设计参数选用参数表
锚固件锚筋直径 Φ14 Φ16 Φ18 Φ20 Φ22 Φ25 Φ32
理论屈服拉力（KN） 52.0 68.0 86.0 106.0 128.0 165.0 272.0
锚筋坦置深度（mm） 200 225 250 280 310 350 450
锚筋孔道孔径（mm） 20 22 24 26 28 31 38
锚筋粘结面积（mm2） 8796.48 11309.76 14137.20 17592.71 21425.71 247489.00 45239.04
要求粘结强度（MPa） 5.91 6.01  5.91 5.97 6.00 6.01
    *结构胶和混凝土之间粘结强度，通过现场测试，应大于表中要求粘结强度值，方可选用，否则应更换结构胶品种或修改设计参数。
    5、操作要点
5.1钻孔
    根据图纸要求选择相应规格的钻杆，一般也径比锚筋大6mm，钻杆长度应能满足钻孔深度，避开钢筋位置，标出钻孔位置钻孔位置应正确，孔间距不得小于20公分，混凝土构件孔道应干燥，否则要进行人要干燥处理，确保锚筋和混凝土粘结面固化前的绝对干燥，孔道直径、深度、位置等指标验收合格后方可进入下道工序。
5.2清孔
    成孔后的孔道必须用空压机和刷子清除孔道内的粉尘，避免由于粉尘产生隔离而影响粘结面，先用空压机鼓吹几遍，然后用刷子来回清刷孔道，直至无粉尘为止。
    5.3洗孔
    用沾有丙酮的刷子清洗混凝土孔道周壁，以保证孔壁与结构胶的良好粘结，待丙酮挥发后，及时把孔道口塞上纸塞避免污染，待用。
    5.4锚筋除锈
    对锚固筋端部用钢丝刷或除锈机进行除锈，直至表面基本光亮无任何悬浮物为止。除锈的长充应大于锚固体锚结长度，除锈后的锚筋应用沾有丙酮的刷子清洗一遍，并置于干净的环境和容器上备用。
    5.5配胶
    结构胶最佳施工温度15℃～25℃，根据施工温度的变化，通过试验可适当的增减固化剂的用量，配胶应用精确的计量器具如：天平和小于5公斤的台秤，先称胶剂，后称固化剂，称量器具应干净，配量不宜过多，以免时间过长粘胶变质后影响施工和粘胶质量，一般一次配制的结构胶要在30～40分钟内全部用完。
    5.6孔道注胶
    注胶可用粘胶灌注器或其它方法向孔内填塞，务必把孔内填满，排除空气，后用锚筋占满结构胶强力向也内推进，并适当转动锚筋以利排除胶内空气，经多次填塞结构胶充满孔道后把多余结构胶清理干净，对水平锚筋应注意外口流淌复补或用垫片阻挡，在锚固件没有凝固之前应对锚筋进行支架，防止位移，确保位置正中，已完成的锚固件应静态养护1~3天，视施工条件至少要1天。
    6、质量要求
    6.1原材料检验
6.1.1抗拉强度及弹性模量
    如图2采用10mm?0mm?60mm大“8”字试件进行抗拉试验，以拉断荷载N除以受拉截面面积At, 僼=N/At称为胶本身的抗拉强度或内聚抗拉强度，以应力应变曲线前1/3区段割线的斜率E = ?宄莆?旱目估??阅Ａ俊?
    6.1.2抗压强度
    如图3采用Φ25×30mm圆柱体或25mm?5mm?0mm立方体试件进行抗压试验，僥 =N/A称为胶本身的抗压强度或内聚抗压强度。
    结构胶进场应有出厂合格证和产品检验报告，注明各项指标测试结果，进场后应复检其抗拉强度，弹性模量，抗压强度合格后方可使用。
    6.2锚固件质量检验
    6.2.1施工前检验：施工前应按设计制作同条件的模拟试件，试件不少于3根，作抗拔检验，达到拔检验，达到设计要求后方可施工，否则应更换胶种或个性设计。
    6.2.2施工后检验：施工中根据工程量大小抽取试件，试件数量为1/100，其中：一半做破坏性试验，一半做非破坏性试验，每种试验不少于两根。合格后方可验收，否则应作补强措施。
    6.2.3施工中检验：施工中必须作好孔道深度、孔径、轴线、位置的检验，对偏位过大或达到到浓度的锚筋应通过设计，进行补筋补强处理，随时检查清孔好坏和结构胶填孔是否密度，锚筋在凝固前必须保持静止状态，固化前严禁碰撞锚固件，一般在12~24小时，根据养护温度定。施工中尚需保持环境干燥和作好施工温度记录。
    6.2.4锚固件检验方法
    国内没有具体的标准，可采用经标定配套的油压表、千斤顶对锚固件进行抗拉，测得极限油表值，来推算锚固件的抗拉力，计算出粘结强度，计算公式如下式。
                                         Ny（锚固件抗拔力）
    锚固件抗拔粘结强度Fjm =  U（锚筋横截面周长）×1m（锚筋锚固深度）
    用于锚固件抗拔试验的锚具应采用专用的夹片工具锚，锚固性能好，使用进退方便，并能反复使用。
    7、施工组织
    7.1根据工程量工作面大小来配备施工设备和劳动力，其中成孔是主要工序，施工中可配备一台或多台冲击电钻来进行混凝土的钻孔，根据孔径、深度、混凝土强度、构件位置、施工条件等不同其工效也不同，以二人一台冲击电钻为一组，每台班一般可完成：垂直钻孔30~40孔，水平钻孔20~30孔，梁底钻孔10~20孔。
    7.2配胶、清孔、除锈、锚筋必须有专门的班子，一般配备4~6人，可流水作业，统一调度，其中配胶至少2人，插筋至少2人，配制结构胶必须有专用操作间和简易操作台供使用。
    8、安全措施
    操作人员进行高空、电气作业及使用机械设备，除遵守国家、部、省市等有关安全操作规定外，尚需注意：
    8.1操作人员必须经过专业培训，懂得结构胶锚固件的操作工序；
    8.2操作人员必须根据工作环境佩带防护用品，如安全帽、安全带、绝缘手套、绝缘鞋、风镜口罩等，并集中精力操作；
    8.3操作脚手架应牢固可靠，周围应有防护栏杆。在没有绝触电保护装置，严禁零线与相线搞混，避免相线与结构钢筋连接造成触电事故；
    8.4电器设备及架设应符合安全用电规定，应有接零或接地触电保护装置，严禁零线与相线搞混，避免相线与结构钢筋连接造成触电事故；
    8.5结构胶、丙酮等物应稳保管，并有防水、防爆措施，容器清洗后残余物倾倒，应按指定地点集中处理；
    8.6操作环境应通风，有足够的照明度。