植筋锚固技术在屋顶铁塔基础加固中的应用

河南医科大学第一附属医院新病房楼工程，在建设过程中，由于甲方要求，为了加强整体效果，在已施工完毕的屋顶上增加30m高的铁塔，由于铁塔荷载较大，原设计也没有考虑铁塔相应荷载及基础，故原设计不能满足荷载要求，需对原屋面结构采取加固补强处理等措施。
一、 方案设计及使用范围
根据现场情况和铁塔支墩具体位置，由设计院出具铁塔支墩的加固补强图，具体对支墩下的梁及墙采取加固措施，支墩下原设计为剪力墙的采取对增加的支墩柱竖向筋用植筋技术锚入墙内（详见附图A.B.C剖面）。支墩下原设计为框架梁的需从下一层剪力墙为起点增加一层支墩柱，墩柱箍筋遇梁时采用植筋锚固技术。本工程植筋钢筋直径有Φ14、Φ22、Φ25三种；植筋采用取蕊钻孔的方法。结构胶粘结，具体方案详见附图。在此仅论述植筋锚固技术的应用，其他部分不再论述。
MLJ结构胶的特点：使用安装方便快捷，施放位置准确；锚固力大，抗震性能好，破坏状态为锚固端砼开裂或钢筋变形，无拔出现象；结构胶可以快速固化，可实现快速承载；水平及垂直孔均易施工，并能保证孔内充满胶。
结构胶的性能以环氧树脂为主剂，其优点如下：
环氧树脂具有很高的胶粘性，对金属、砼、陶瓷、玻璃等大多数材料均具有很高的粘结力。
环氧树脂由良好的工艺性，可根据需要配制成很绸的膏状或很稀的灌浆材料，固化时间可根据需要进行适当调整，储存性能稳定。
固化的环氧树脂由良好的物理、机械性能，耐腐蚀性能好，固化收缩率小。
环氧树脂材料来源广，无毒。
结构胶的技术性能如下：
粘结拉伸强度>30.0Mpa；拉伸剪切强度>20.0Mpa；压缩强度>50.0Mpa；弯曲强度>30.0Mpa；混合粘度（20℃时）<5000CP（不流淌）；涂布量5-6㎏/㎡；适用时间（20℃时）>90min；硬化时间（20℃时）<3.0h。
使用范围：可用于梁柱钢筋生根，后加预埋件等以砼为基体的隐蔽工程锚固。
二、 植筋锚固技术参数选择
目前对植筋锚固技术尚无规范标准，为此根据施工经验和现场的实际情况，通过实验确定植筋的孔径、孔深；按设计要求和现场试验，锚固技术参数如下：

序号 名称 钢筋直径 钻孔直径 钻孔深度（㎜） 备 注
1 水平钢筋 14 25 梁宽
2 竖向钢筋 22 32 500
3 竖向钢筋 25 35 500
三、施工工艺流程
放线→材料准备→砼凿面→机械成孔→清孔→结构胶配制→注胶→固化→试验
四、施工方法
植筋锚固施工是在按要求已凿毛的混凝土上用金刚石钻机、电锤等机械设备，按选定的参数成孔，并对孔壁进行处理后，注入配制的结构胶，然后植入准备好的钢筋，固化后达到植筋的要求。
1.材料准备
按设计要求及锚固参数，准备直径Φ14、Φ22和Φ25㎜的钢筋，应注意下料长度，钢筋表面应采用钢筋刷蘸5%浓度的盐酸除锈，然后用清水冲洗晾干，用丙酮溶液去油。施工用的机械设备（金刚石钻机、电锤、鼓风机等）检查无故障，准备配制胶体的计量器皿、容器等。
2.凿面
按设计要求的位置、宽度和高度，对梁侧面、顶面及板面进行砼凿面，要求凿面轻锤、凿毛，并去掉松散颗粒，且凿面要用钢丝刷净，高压水冲清洗干净；以有利于新旧砼能够可靠的连结，保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。
3.成孔
对需要锚固钢筋的地方弹线定位，并按已定孔位进行机械成孔；钻孔深度，按照施工参数确定，满足深度要求。钻孔时，边钻边取出砼，并用高压鼓风机将孔内粉尘清出孔外。
4.清孔
对成孔进行高压风处理，将孔内灰渣吹净，用烤棒烤干，然后用丙酮清洗孔壁。
5.注胶植筋
MLJ结构胶的配制严格按配合比值计量调配，搅拌时避免水进入容器，按同一方向搅拌，容器内不得有油污。调配时确保搅拌均匀、颜色一致，胶灌入孔内后将经处理的钢筋插入孔内，按一定方向旋转多次，以使树脂与钢筋和混凝土表面粘结密实，并临时固定，在常温下24h左右便可受力使用。
6.固化
7d后结构胶完全固化，进行拉拔试验(无损伤检验)，试验值达到设计要求后卸荷。注胶48h后方可进行下道工序施工，48h内不得对钢筋有任何扰动。
7.成型
植筋完成符合要求后，再进行其它工序—钢筋绑扎、焊接、模板支设和砼浇筑工作；在砼浇筑时严格按 浇筑方式施工；同时要保证预埋件和锚栓位置的准确、可靠。
五.施工操作要点及注意事项
1.植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。
2.确定合理的锚固参数，例如钻孔直径、深度。
3.胶体配制时计量必须准确，否则胶体凝结的时间不好控制，甚至会造成胶体凝结固化后收缩，粘结强度降低；胶体配制好后应立即放入孔内。
4.注胶量要掌握准确，不能过多也不能过少。过多，插入钢筋时漏出。造成浪费或污染；过少则胶体不够满，造成粘结强度不够。
5.插入钢筋时要注意向一个方向旋转，且要边旋转边插入，以使胶体与钢筋充分粘结。
6.在施工前应对胶体的粘结强度以及胶与钢和胶与混凝土的粘结强度进行试验，满足设计及规范要求后方可施工。
7.施工完毕后，抽样进行拉拔试验，检验拔力为每根钢筋强度设计值的80%。具体试验结果详见附件。
8.钻孔前，应先对原结构中钢筋位置进行测定，以免钻孔时对原结构钢筋造成损伤。
六.质量要求
MLJ结构胶必须有检验报告，必须掌握其相应的技术参数，实现确定钻孔直径、钻孔深度及钢筋外露长度必须满足设计要求，钢筋间距应符合设计及相应的验收标准。
七.安全要求
施工操作应严格按照安全操作规程核安全技术条例规定，手持冲击钻时必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套；高空钻孔时，应搭设脚手架，并设操作平台，做好安全防护工作。
八.实施效果
本工程实施植筋锚固技术，省时省工、工序少、工效高、操作方便、节约资金，保证了屋面铁塔的顺利施工，且满足要求，产生较好的综合效益，更重要的是锚固性能、质量能够保证，同时也为锚固植筋，结构加固等方面积累了一定的经验，经过一年的使用，目前使用情况一切正常，效果良好。

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