某桥梁植筋施工技术探讨

●施工技术　【文章编号】：１６７２—４０１１（２００８）Ｏｌ一０１４５一Ｏ３　《四川　枣髂》２９０８毒筹遴期　某桥梁植筋施工技术探讨　欧锦龙　（深圳市市政工程总公司）　【摘要】：植筋技术具有对原结构的破损小，工艺简　单，锚固后结构整体性好等特点。结合某高速公路扩建Ｆ２　标工程新、老桥梁的拼接，较详细地介绍了植筋技术的施　工工艺及施工注意事项。　【关键词】：桥梁拼接；植筋技术；施工　【中图分类号】：Ｕ４４５　【文献标识码】：Ｂ　某高速公路扩建工程ＨＮ—Ｆ２标起于ＦＫ２４０＋０００，止　于Ｋ２５６＋９８３．２８，全长ｌ６．９８　ｋｍ。全标段共有大、中、小　主线桥ｌ４座，其中分离式立交２座，上跨桥共１１座，涵　洞及通道共９Ｏ道。桥面宽度为２　Ｘ　２０．７５　ｍ，即２　Ｘ　１２．５　ｍ　（原桥）＋２　Ｘ　８．２５　ｍ（扩建）。桥梁的拼接模式采用同结　构、同类型、同跨径的粱片两边加宽，上部构造连接，下　部构造不连的方法予以拼接。标段内桥梁的拼接采用下部　分离，上部连接的方案，将老桥梁板的翼缘切除后，在切　割位置植入钢筋，与新桥梁板预留钢筋焊接，浇筑混凝土，　将新老桥连接。新植入钢筋的粘接性能将是拓宽桥梁的受　力、安全的关键因素。　１　植筋技术简介　１．１　植筋原理　植筋，即在设计部位按设计孔径钻至规定深度后，进　行清孔，再注入植筋胶，插入钢筋，使钢筋与混凝土通过　植筋胶可靠地锚固在一起。其锚固效果等同于预埋钢筋，　从而满足结构传递受力要求的一种施工技术。　１．２　植筋特点　（１）高粘结强度，以小孔径、浅埋深，达到高的负载　力；　（２）基材无应力，可进行小边距及小间距施工；　（３）耐高温，可近距离焊接施工；　（４）施工工艺简单，操作简便，固化时问短，可快速　承载，节省施工时间，安全经济。　２　植筋材料的选择　２．１钢筋的选择　选择符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（ＧＢ１４９９—　１９９８）要求的热轧带肋钢筋，钢筋的规格主要有ｑｂｌ２，　中ｌ６，中ｌ８，中２Ｏ，中２２，中２５。　２．２　植筋胶　２．２．１　植筋胶的技术要求　（１）植筋胶必须保证插入钢筋具有耐高温可焊性，即　在被锚固钢筋根部焊接，植筋胶不能因焊接而失效或降低　性能；　（２）植筋（胶）应保证其相应的耐久性，产品实践在　工程中应用年限不少于ｌ５年，模拟老化试验寿命不少于５Ｏ　年；　（３）植筋（胶）应保证其相应的抗震性、抗疲劳性，　符合交通行业动荷载疲劳测试加载形式的疲劳测试报告，　不少于２００万次；　（４）植筋（胶）应满足在潮湿环境下可以施工而不降　低技术性能的要求：　（５）植筋（胶）应保证在～５～４Ｏ℃室外温度环境可　施工，结构表面在一ｌ５℃一６Ｏ℃的温度情况下均能正常使　用，强度不降低；　（６）植筋胶固化后抗压强度＞８０ＮＰｍｍ　，固化后粘结　强度＞１８ＮＰｍｍ　，收缩率＜０、０２％，耐温性能～３Ｏ℃～６Ｏ　℃，耐湿性能＞９０％；　（７）植筋胶材料厂商所要求的施工工艺技术参数、指　标与施工工艺本身相符；　（８）对于施工采用的植筋胶，在全面施工之前，做植　筋锚固强度试验，以抗拔力为主要试验控制参数，在满足　按设计所要求相应孔深的前提下，钢筋达到屈服强度而不　被拔出的控制要求。试验结果满足植筋深度与抗拔力匹配，　方可全面实施。　２．２．２　植筋胶的选用　采用进入我国市场的国际知名品牌事必达ＥＰＣＯＮＣ６植　筋胶，其性能、特点如下：　（１）ＥＰＣＯＮＣ６的系统组成ＥＰＣＯＮＣ６化学植筋锚固剂　为双组份硬塑包装，化学树脂与固化剂为１：１等份（体积　比）。使用ＥＰＣＯＮＣ６专用手动或气动注射枪，将双组份化　学树脂和固化剂通过专用混合喷嘴进行充分混合，使得混　合后的锚固剂能达到最佳性能。　（２）ＥＰＣＯＮＣ６植筋胶的特点　①固化时间短、快速承载，可缩短工期；　②基材无应力，可进行小边距及小间距施工：　③具有抗疲劳、抗老化、抗酸碱、无蠕变等特点；　④高闪点、抗高电压（１万伏绝缘），使用安全；　⑤通过百万次循环振动测试，适用于地震多发区，振　动机械的紧固等；　⑥经多次冻融重复循环试验，锚固力未见显著降低；　⑦通过美国国家卫生组织ＮＳＦ６１饮用水标准，产品安　１４５　维普资讯 http://www.cqvip.com ，　．　《鹤　ｌ建材》２ｏｏ　攀第ｌ＝期　全无毒；　施工技术●　锈渍，用乙醇或丙酮清洗干净，晾干使用；　（２）不同规格、不同长度的钢筋分开存放。　３．２．５　配胶和注胶　⑧黑色硬塑包装，避免紫外线照射，适合工地现场使　用条件。根据以上情况，我公司选用事必达ＥＰＣＯＮＣ６植筋　胶。　首先将植筋胶直接放入胶枪中，将搅拌头旋到胶的头　部，扣动胶枪直到胶流出为止。第一次打出的胶不用，待　胶流出成均匀灰色方可使用。注胶时，将搅拌头插入孔的　底部开始注胶，注入孔内约２Ｐ３即可。每次扣动胶枪后，　停顿５　ｓ～６　ｓ，再扣动下一次胶枪。注射下一个孔时，按下　胶枪后面的舌头。因为胶枪为自动加压，避免胶继续流出，　３　植筋施工　３．１　施工机具　施工机具：电锤、钢筋探测仪、空气压缩机、气枪、　植筋胶注射器、毛刷（或钢丝刷）。　３．２　施工工艺　造成浪费。更换新胶时，按下胶枪后面的舌头，拉出拉杆，　准备一钻孔一清孔（孔除尘、孔干燥）一钢筋处理一　将胶枪取出。　配胶一注胶一插筋一养生。　３．２．６　插筋　３．２．１　植筋前的准备工作　插入处理好的钢筋，此时需用手将其旋转着缓缓插入　（１）沥青混凝土桥面铺装的凿除：用空压机破除沥青　孔底，使胶与钢筋全面粘结，并防止孔内胶外溢。按照表２　混凝土，人工将废渣装上汽车，将废弃物运至指定地点堆　植筋胶化学反应时间表规定时间进行操作，使得植筋胶均　放。按照翼缘板预先划好的线，采用手提金刚石切割机进　匀附着在钢筋的表面及缝隙中，插好固定后的钢筋不可再　行切割。　扰动，待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其　（２）检查作业面有无缺陷：对切割面及板梁顶面进行　它各项工作。插筋、养护期间，桥上避免振动。　检查，看是否有裂缝。如有，采取必要的修补、加固措施。　表２植筋胶化学反应时间　（３）检查被植筋的混凝土面是否完好：用钢筋探测仪　基材温度　允许安装　允许承载　允许拧紧　完全固化时间　测出植筋处混凝土内的钢筋位置，核对、标记植筋部位，　／ｑＣ　时间／ｍｉｎ　拉力时间／ｈ　安装时间／ｈ　／ｈ　３２　５　１　３　２４　以便钻孔时避让钢筋。　２０　７　１　３　２４　（４）按照设计图纸尺寸在被植筋结构的混凝土面上，　１６　１０　１、５　３、５　２４　根据拼接的梁板配筋图，用墨线弹出植筋的实际位置，做　１０　２０　２　４　３６　好标识。　４　４５　３　５　４８　３．２．２　钻孔　注：１．以上数据为在不同基材温度时，植筋胶达到强度所需的时　（１）按设计要求在施工面划出钻孔植筋的位置，按照　间，试验表明，当环境温度为３０。时，固化时间为６ｈ。２．由于混凝　技术参数利用电锤钻孔（严禁使用气锤，防止混凝土出现　土具有非常大的热容量，即使环境温度很低，混凝土内的温度也不　局部疏散、开裂）。　会太低，只要在安装过程中注意对植筋胶及孔的保温，同时尽量缩　（２）孔深、孔径根据设计具体要求确定，以植筋胶厂　短施工时间。　商提供的配套资料作为参考，见表１。　表３现场拉抗破坏试验　表１植筋钻孔孔径、孔深及用胶量　钢筋实测极限力　／ｍｍ　孔径／ｍｍ　孔深／ｍｍ　屈服值／ｋＮ　平均值／ｋＮ　钢筋／ｍｍ　孔径／ｍｍ　孔移　ｍｍ　用胶量／ｃｍ　１０　１３　１０ｏ　８　６１２　１６　１２０　３９．６　６５．１　１２　１６　１２０　１５．１　６１６　２０　ｌ６０　７０．３　１０５．３　１４　１８　１４０　１９　击２Ｏ　２５　２ｏ０　１０９．９　１５７、６　１６　２０　１６０　２７、９　ｄ）２２　２８　２２０　１３３　２０８、３　２０　２５　２０ｏ　４８、２　６２５　３０　２５０　１７１、７　２４６．７　２２　２８　２２０　５５、５　６２５（烧焊）　３０　２５０　１７１．７　２５１．９　２５　３２　２５０　７５、８　注：以上数据为工地现场屈服强度为３５０Ｎ／ｍｍ　的Ⅱ级钢筋。试验　表明，实测数据较屈服值而言有１、４的安全系数。　３．２．３　清孔　表４植筋技术参数　利用压缩空气或用水清孔，用毛刷刷３遍，吹３遍，　钢筋／ｍｍ　孔径／ｍｍ　孔深／ｍｍ　安全拉力／ｌ　确保孔壁无尘。清孔时不仅要采用吹气简或气泵等工具，　６１２　１６　１２０　３、８４　同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘。在　６１６　２０　１６ｏ　７、１７　雨天施工时，要用清洁的水清洗孔壁。但注意，经长时间　６１８　２２　１８０　８．６５　６２０　２５　２０ｏ　１０、６８　浸泡的孔，要用电锤钻头扫一下孔壁后再洗孔。　６２５　３０　２５０　１６．６９　３．２．４　钢筋处理　６２８　３２　２８０　２０．９３　（１）检查钢筋是否顺直，对锈蚀的钢筋用钢丝刷除去　注：安全拉力为钢筋达到抗拉设计强度时的拉力值。　１４６　维普资讯 http://www.cqvip.com ●施工技术　表５前段巷中桥现场抗拔检测记录　组号　序号　规格　受力性质　设计值／ｋＮ　测试值／ｋＮ　测试情况　１　１　２　３　ｌ　《霉瓣　ｌ２９Ｑ８　毒纂ｊｌ÷觐　４．３　现场抗拔非破坏试验（施工后试验）　同规格的钢筋每１００根随机抽样１组，每组３根，进　抗拔　４，１２　抗拔　抗拔　４０　３９．６　４０　４０　未破坏　未破坏　未破坏　行试拉。如达到安全拉力钢筋不被拉出，混凝土完好说明　植筋施工质量合格。　１　２　２　３　Ｉ　３　２　出１２　４，１２　抗拔　抗拔　抗拔　抗拔　抗拔　３９．６　３９．６　４０　４０　４０　４０　４０　未破坏　未破坏　未破坏　未破坏　未破坏　５植筋分项工程的质量检验评定标准　植筋作为桥梁和结构物拼接施工的一道重要工序，有　很高的施工技术要求和质量要求。因此，将其作为一个分　项工程来进行验收和质量检验。建议该分项工程的“基本　３　抗拔　４０　未破坏　３．２．７　养生　在室外温度下自然养护。温度低于５　ｏＣ，应改用耐低温　改性结构胶，养生时间一般在２４　ｈ以上。　３．３　施工注意事项　（１）植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须　满足下列基本要求：净边距＞钢筋保护层厚度，并且必须　植入原构造箍筋内侧；被植入钢筋的结构物深度≥植筋孔　深度＋４０　ｍｍ。　（２）注射胶粘剂时，应从钻孔的底部开始，并且使胶　粘剂注射均匀，胶粘剂使用量以钢筋插入后有少许浆液溢　出为宜。　（３）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、　除锈措施。必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能　可靠焊接。　（４）施工中会遇到结构尺寸较小情况（如边距，间距　及厚度），为避免对混凝土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、　气动原理工作的冲击钻。　（５）在胶固化期内禁止扰动钢筋。　（６）尽量避免雨天施工。夏季施工气温较高时，结构　表面温度可能达到６０℃～７０℃，宜在日温差较低时施工。　如需要获得较长操作时间，可在结构表面洒水、孔内灌水　降温，吹干孔内水分后进行灌胶植筋。　４　现场质量验收　一般情况下，现场只对植筋进行抗拔试验。　４．１　现场抗拔破坏试验１（施工前试验）　现场选取不参与受力、非重要位置或将来凿除的混凝　土进行植筋，达到强度要求后进行抗拔试验。检验标准是　钢筋达到屈服时不被拔出，此时混凝土完好即为合格。工　地试验总结数据见表３，植筋技术参数见表４。　４．２　现场抗拔拉破坏试验２（施工前试验）　在植入钢筋的根部用同直径的钢筋进行绑条焊，然后　进行４．１的试验，达到相同的要求即为合格。　要求”、“实测项目”、“外观鉴定”如下：　５．１　基本要求　（１）植筋产品须采用质量可靠、性能指标符合前述要　求的产品，同时须附有产品的国家、行业质量检测报告。　（２）现场试验每一批送样检查１组。用于植筋的钢筋　品种规格、技术性能应符合现行的国家标准，用于植筋的　钢筋必须进行前述的除锈、清洗、晾干。　（３）植筋的数量，必须保证设计要求的根数。　５．２　实测项目　表６植筋安装实测项目　检测项目　规定值或允许偏差　检查方法和频率　权重　植筋孔位／ｒａｍ　±５　尺量：抽查３０％　１　植筋孔的深度／ｍｍ　０．＋２０　尺量：抽查３０％　１　植筋孔的直径／ｍｍ　±２　尺量：抽查３０％　１　植筋孔的清孔　无残余尘土和颗粒　洁净软布或毛刷　２　检查；抽查３０％　抗拔力　大于设计值　现场抗拔试验，１　５　组（３根）／１００根　５．３　外观鉴定　植筋后的部位无混凝土破碎、无裂缝等现象。不符合　要求扣３分一５分。植筋孔填充饱满，无松动的空洞和缝隙　等现象。不符合要求扣３分～５分。　６　结语　某高速公路扩建工程桥梁拼接实践证明，采用植筋施　工工艺，减少了大量的凿除，施工方便、工作效率高，同　时锚固结构的整体性能良好，从而也增强了新老结构的整　体性。随着我国国民经济的高速发展，原有公路不能满足　交通量增长的需要，桥梁加宽拼接将会越来越多，相信植　筋施工工艺将会得到更多更广泛的应用。　『ＩＤ：３７８８］　参考文献　［１］　交通部公路科学研究所．ＪＴＧＦＳＯＰ１—２００４　公路工程质量检　验评定标准［ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４．　１４７