從規(guī)范的角度了解結(jié)構(gòu)后錨固植筋過程
原理:在原鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上鉆孔,注入結(jié)構(gòu)膠,將鋼筋插入鉆孔內(nèi),通過結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)錨固力使混凝土孔壁與鋼筋外表面形成牢固的粘結(jié)錨固力,依靠粘結(jié)錨固力抵抗鋼筋的外拔力和剪切力,達到新舊構(gòu)件連接目的。
參照規(guī)范:混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2013
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010-2010(2015年版)
一、混凝土基材
植筋錨固基材應(yīng)為鋼筋混凝土或者預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,其縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010中規(guī)定的最小配筋率。
3.1 混凝土基材
3.1.1 錨栓錨固基材可為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或素混凝土構(gòu)件。植筋錨固基材應(yīng)為鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,其縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010中規(guī)定的最小配筋率。
3.1.2 凍融受損混凝土、腐蝕受損混凝土、嚴重裂損混凝土、不密實混凝土等,不應(yīng)作為錨固基材。
3.1.3 基材混凝土強度等級不應(yīng)低于C20,且不得高于C60;安全等級為一級的后錨固連接,其基材混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。
3.1.4 對既有混凝土結(jié)構(gòu),基材混凝土立方體抗壓強度標準值宜采用檢測結(jié)果推定的標準值,當原設(shè)計及驗收文件有效,且結(jié)構(gòu)無嚴重的性能退化時,可采用原設(shè)計的標準值。
二、植筋材料
用于植筋的鋼筋應(yīng)使用熱軋帶肋鋼筋或全螺紋螺桿,不得使用光圓鋼筋和錨入部位無螺紋的螺桿。
3.4.1 用于植筋的鋼筋應(yīng)使用熱軋帶肋鋼筋或全螺紋螺桿,不得使用光圓鋼筋和錨入部位無螺紋的螺桿。
3.4.2 用于植筋的熱軋帶肋鋼筋宜采用HRB400級,其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼筋混凝土用鋼 第2部分:熱軋帶肋鋼筋》GB 1499.2的要求,鋼筋的強度指標應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定采用。
3.4.3 用于植筋的全螺紋螺桿鋼材等級應(yīng)為Q345級,其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標準《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 1591和《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T 700的規(guī)定。
三、植筋用膠粘劑
用于植筋的有機膠粘劑應(yīng)采用改性環(huán)氧樹脂類植筋膠或改性乙烯基酯類材料,其固化劑不應(yīng)使用乙二胺。
3.4.4 用于植筋的膠粘劑按材料性質(zhì)可分為有機類和無機類,膠粘劑性能應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土結(jié)構(gòu)工程用錨固膠》JG/T 340的相關(guān)規(guī)定。
3.4.5 用于植筋的有機膠粘劑應(yīng)采用改性環(huán)氧樹脂類或改性乙烯基酯類材料,其固化劑不應(yīng)使用乙二胺。
3.4.6 采用植筋的混凝土結(jié)構(gòu),其錨固區(qū)基材的長期使用溫度不應(yīng)高于50℃;處于特殊環(huán)境的混凝土結(jié)構(gòu)采用植筋時,除應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定采取相應(yīng)的防護措施外,尚應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑并按專門的工藝要求施工。
四、植筋直徑
五、植筋深度
7.2.1 植筋的最小錨固長度lmin,對受拉鋼筋,應(yīng)取0.3ls、10d和100mm三者之間的最大值;對受壓鋼筋,應(yīng)取0.6ls、10d和100mm三者之間的最大值;對懸挑構(gòu)件尚應(yīng)乘以1.5的修正系數(shù)。ls為植筋的基本錨固深度,d為鋼筋直徑。
7.2.2 基材在植筋方向的最小尺寸hmin應(yīng)滿足下式要求:
hmin≥ld+2D (7.2.2)
式中:D——鉆孔直徑,宜按表7.2.2的規(guī)定取用。
7.2.3 植筋與混凝土邊緣距離不宜小于5d,且不宜小于100mm。當植筋與混凝土邊緣之間有垂直于植筋方向的橫向鋼筋,且橫向鋼筋配筋量不小于 8@100或其等量截面積,植筋錨固深度范圍內(nèi)橫向鋼筋不少于2根時,植筋與邊緣的最小距離可適當減少,但不應(yīng)小于50mm。植筋間距不應(yīng)小于5d。d為鋼筋直徑。
六、單根植筋錨固
單根植筋錨固的錨固深度設(shè)計值和受拉承載力設(shè)計值應(yīng)符合下列規(guī)定:
七、植筋的基本錨固深度計算
八、植筋用膠粘劑的粘結(jié)強度設(shè)計值取值
九、錨固深度修正
6.3.4 考慮各種因素對植筋受拉承載力影響的錨固深度修正系數(shù)ψN應(yīng)按下式計算:
ψN=ψbrψWψT (6.3.4)
式中:ψbr——考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)對承載力影響的系數(shù):當為懸挑結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,宜取1.5;當為非懸挑的重要構(gòu)件接長時,宜取1.15;當為其他構(gòu)件時,宜取1.0;
ψW——混凝土孔壁潮濕影響系數(shù)。對耐潮濕型粘膠劑,應(yīng)按產(chǎn)品說明書的規(guī)定值采用,且不應(yīng)低于1.1;
ψT——使用環(huán)境的溫度影響系數(shù)。當溫度T不大于50℃時,應(yīng)取1.0;當溫度T大于50℃時,應(yīng)采用耐高溫膠粘劑,ψT應(yīng)由試驗確定。
十、植筋施工
9.5.3 植筋鉆孔的清孔、膠粘劑配制和植筋應(yīng)符合本規(guī)程第9.4.4條~第9.4.7條的規(guī)定。
9.5.4 植筋鋼筋在使用前,應(yīng)清除表面的浮銹和污漬。
9.5.5 植筋的錨固深度允許偏差應(yīng)滿足表9.5.2-2鉆孔深度允許偏差的要求。
9.5.6 植筋鋼筋宜采用機械連接接頭,也可采用焊接連接,連接接頭的性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標準的規(guī)定。采用焊接接頭時,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 焊接宜在注膠前進行,確需后焊接時,應(yīng)進行同條件焊接后現(xiàn)場破壞性檢驗;
2 焊接施工時,應(yīng)斷續(xù)施焊,施焊部位距離注膠孔頂面的距離不應(yīng)小于20d,且不應(yīng)小于200mm,同時應(yīng)用水浸漬多層濕巾包裹植筋外露部分,鋼筋根部的溫度不應(yīng)超過膠粘劑產(chǎn)品說明書規(guī)定的最高短期溫度;
3 焊接時,不應(yīng)將焊接的接地線連接到植筋的根部。
十一、后錨固植筋質(zhì)量檢查
9.6.1 后錨固質(zhì)量檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1 文件資料;
2 錨栓、膠粘劑的類別和規(guī)格;
3 基材混凝土;
4 錨孔或植筋孔質(zhì)量和數(shù)量;
5 錨固質(zhì)量。
9.6.2 文件資料檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1 設(shè)計圖紙及相關(guān)文件;
2 錨栓或鋼筋的質(zhì)量證明書、出廠合格證、產(chǎn)品說明書及檢測報告或認證報告等;
3 膠粘劑的質(zhì)量證明書、檢測報告出廠合格證和使用說明書等,其中應(yīng)有主要組成及性能指標、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品標準號等;
4 后錨固施工記錄,以及相關(guān)檢查結(jié)果文件;
5 進場復(fù)試報告等。
9.6.3 錨孔質(zhì)量檢查應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1 錨孔的位置、直徑、孔深和垂直度。模擴底錨栓還應(yīng)檢查擴孔部分的直徑和深度;自擴底錨栓還應(yīng)檢查鋼筒位置控制線。
2 錨孔的清孔質(zhì)量。
3 錨孔周圍混凝土是否存在缺陷,是否已基本干燥,環(huán)境溫度是否符合要求。
9.6.4 后錨固質(zhì)量檢驗應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 基本要求
1)錨栓、膠粘劑的類別和規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計要求;
2)基材混凝土強度、表面清理和缺陷修復(fù)應(yīng)滿足本規(guī)程第9.1.3條的要求;
3)膨脹型錨栓、擴底型錨栓、化學錨栓的施工工藝應(yīng)符合產(chǎn)品說明書和相關(guān)規(guī)范要求;
4)膨脹型錨栓和擴底型錨栓的位置、錨固深度、控制扭矩或控制位移等應(yīng)滿足設(shè)計和產(chǎn)品說明書的要求;
5)化學錨栓和植筋的位置、尺寸及垂直度應(yīng)滿足設(shè)計和產(chǎn)品說明書的要求。
2 外觀檢查
1)基材表面應(yīng)堅實、平整,錨固部位的原構(gòu)件混凝土不應(yīng)有局部缺陷;
2)基材上不應(yīng)有結(jié)構(gòu)抹灰層、裝飾層和嚴重的裂縫;
3)在錨固深度的范圍內(nèi),錨孔干燥度應(yīng)滿足產(chǎn)品說明書的要求;
4)錨栓或植筋鋼筋安裝前,應(yīng)徹底清理錨栓或鋼筋表面的附著物或污漬;
5)錨孔清孔后,錨孔和基面內(nèi)應(yīng)無殘留的粉塵和碎屑;
6)安裝后的錨栓或植筋的外觀應(yīng)整齊潔凈。
3 實測項目
實測項目的規(guī)定值或允許偏差、檢驗方法和檢查數(shù)量,應(yīng)滿足表9.6.4的要求。
總結(jié):后錨固植筋連接的關(guān)鍵要求為:根據(jù)被連接結(jié)構(gòu)類型、錨固連接受力性質(zhì),對其破壞形態(tài)加以控制,做拉拔試驗時,試驗結(jié)果為植筋鋼材破壞,而不應(yīng)是混凝土基材破壞。
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