植筋锚固技术是将钢筋通过高强结构胶植入混凝土结构内,相当于在混凝土结构体内加上预埋钢筋。对植入后的钢筋拉拔试验表明,对不同标号的混凝土满足植筋深度要求以后,可以将钢筋拔断。植筋材料抗腐蚀、耐老化、粘结强度远大于混凝土强度,且固化速度快,能使植入钢筋尽早承受外力作用。
一、 植筋施工方案
1、定位放线:按图纸标注的尺寸位置在现场定位。
2、钻孔:在规定位置打孔,如遇到混凝土构件内部钢筋,在不影响砼施工和强度的前提下移开,如移开的距离太大,应与甲方和设计协商进行加筋补强。
3、清孔:用鼓风机将灰尘吹出,再用毛刷将孔壁土刷净,较后用气筒将浮沉吹净。
4、配胶:胶粘剂按一定比例混合均匀,注入孔内至注满孔体积2/3为止。
5、插筋:将准备好的钢筋慢慢旋转进注胶孔内,插到较底为止。此时胶正好充满整个孔洞。
6、调整:将钢筋插进孔内后,如需调整位置,应在10分钟内调整好。
7、保护:调整好后的钢筋在1.5小时内不许扰动,否则将影响其锚固强度。
2 现场试验
2.1 试验概况
2.1.1 试验模拟条件为了验证水下施工的可行性、各种修补材料在特定环境条件下的性能以及施工质量的可靠程度,确保水下修补技术在工程实际中应用成功,特在黄沙港闸进行现场模拟施工试验。试验时尽量仿真。若直接在有裂缝的闸孔上进行,万一试验不成功,善后处理将比较麻烦,同时检查测试也不方便,故决定采用浇筑试块的办法进行试验。试块垂直水流方向的尺寸按反拱底板原施工时两假铰之间的尺寸完全仿真,顺水流方向的尺寸考虑试块的重量及施工作业面,设计为长4m、宽2m、厚 0.2m.起加固作用的新浇混凝土层完全按加固设计要求20cm厚度浇筑。试验现场置于闸上游侧,试验期间,气温19℃~34℃,水温16℃~29℃,水质状况:氯离子390~680mg/L、硫酸根离子45~150mg/L、高猛酸盐5.8~10.6mg/L、pH值7.7~8.9.试验方法和步骤严格按照水下修补技术设计要求进行,除浇筑模拟反拱底板试块,其它各道工序皆在水下4~5m处进行。
2.1.2 试验内容
(1)验证水下补强加固技术各道施工工序的可实施性以及施工质量的可控制性;
(2)水下浇筑薄层不分散混凝土各项力学性能指标;
(3)新老混凝土的结合强度。新老混凝土之间能否良好结合,直接影响混凝土的整体性能及修补工程质量。
(4)验证施工中所用各种新工程材料的性能,如不分散剂NNDC— 2、PBM聚合物混凝土、LW+HW裂缝灌浆材料及药卷式锚固剂。
2.1.3 试验设备本次试验是一次模拟施工现场试验,动用了各道施工工序所需的所有设备,如:6×3×1.5m浮箱、5t手动葫芦、0.9m3潜水空压机、潜水装备、风钻、风镐、电焊机、风割工具、50m3/h混凝土输送泵、混凝土搅拌机、手摇式压浆泵、水下摄像监控设备等。
二、植筋方案
以上程序完成后应进行现场随机,可由甲方代表随机*一定数量的钢筋或按如下方法抽检:
1、对同一批号结构胶,每种型号钢筋随机抽取3根作为一组,同一批号的结构胶抽应不小于两组(6根),并作好现场记录。完成后由资质单位出据报告。
2、若有一根钢筋的锚固强度达不到钢筋设计强度,即认为该试件不合格,须以加倍数量试件重新试验。
3、若重新试验的试件全部合格,则试验完成,该工程施工满足设计要求,并根据现场情况由设计、监理等有关各方确定是否对不合格试件进行补筋。
4、若重新试验的试件中仍有一个不合格,则须对全部钢筋作现场,并作好记录。对不合格钢筋根据现场情况进行补筋。
2.2 试验成果
2.2.1 外观检查及抗压强度模拟试块与现场钻孔试件芯样外观检查表明水下不分散混凝土浇筑表面光滑、四周完整、内部密实,说明水下不分散混凝土有较好的流动性和自密实性。为了多方位测定水下不分散混凝土的强度,将模拟试块吊出水面风干后进行现场回弹试验其抗压强度,测区10个,抗压强度平均值25.2MPa(龄期48d),满足设计要求。
2.2.2 水下不分散混凝土的力学性能水下不分散混凝土的力学性能包括抗压强度、劈拉强度、剪切强度和握裹强度,试验按SD105—82和GB81—85进行,试件为现场钻孔取芯样,试件尺寸及其结果见表1所示。由表中可见:
(1)水下不分散混凝土芯样抗压强度为25.6MPa,与现场回弹试验的抗压强度值(25.2MPa)相当接近,强度表里一致,达到设计标准(C20),说明加盖模板和泵送挤压两条工艺措施非常有效;
(2)水下不散混凝土在水下浇筑成型并在水中养护的试件强度与在机口取样成型自然状态养护的试件强度(水上试件)的比值为83.6%,强度损失约16%;
三、新旧混凝土界面处理
1、对原混凝土构件表面凿毛、清洗。
2、新混凝土浇筑前,根据设计要求,在原混凝土构件表面涂水泥浆或界面剂。