结构工程植筋技术规范.docx

结构工程植筋技术规范关键词植筋技术非破损检验破坏性检验一引言近年来植筋技术在钢筋混凝土结构工程中广泛应用但在工程实践中却普遍存在不统一的做法和不规范的行为植筋工程的施工质量直接影响到整个工程的质量当引起工程人员的重视特别是某些植筋工程与生命线工程发生直接联系如果植筋过程处理不当可能为工程留下影响结构安全的隐患本文意在通过整理植筋技术相关规范规定来纠正植筋工程管理中的不规范行为某商住楼工程根据政府规划部门的意见将原设计面向小区外侧的入口门厅拆除将该工程的入口门厅重新调整到面向小区中庭一侧根据工程实际现状需要植筋新增根框架柱并对原有框架柱中的根相关剪力墙进行植筋加固在采光井处新增一块长跨短跨的屋面板屋面板采用与该工程现浇楼板配筋一样的冷轧扭钢筋分别有一条短边和两条长边需要植筋新增的框架梁中部分钢筋也需植筋该植筋工程施工方案中部分文字内容如下植筋工程的方案编制施工作业检测验收均以混凝土结构加固技术规范为标准植筋规格数量钻孔深度如下植筋规格植筋数量根钻孔深度挑梁上部钢筋胶粘剂采用喜利得结构胶其他部位钢筋胶粘剂采用国产级胶钢筋植入后日内严禁受到触动和干扰并按结构胶说明书要求加强保养和围护钢筋植入固化日后委托具备相应资质的检测单位在监理见证下随机抽样进行现场抗拔抽检每种规格钢筋现场抗拔数量不得少于壹组经检测合格后才能进行钢筋连接和安装绑扎等后序工作现场检测抗拔力当钢筋为级螺纹钢时抗拔力要求必须当钢筋为级螺纹钢时抗拔力要求必须当钢筋为级钢时抗拔力要求必须二植筋技术相关规范及规定该工程方案编制植筋施工检测验收均以混凝土结构加固技术规范为标准其实该标准对于植筋技术并无非常具体的规定这个古老的规范已经被混凝土结构加固设计规范以下简称所替代第章植筋技术对植筋提出了更具体的要求与植筋验收关系更大的标准应该是混凝土结构后锚固技术规程以下简称同时不同地区还有地方标准比如重庆市地方标准混凝土无机锚固材料植筋施工及验收规程以下简称第条的术语化学植筋以化学粘结剂锚固胶将带肋钢筋及长螺杆等胶结固定于混凝土基材锚孔中的一种后锚固生根钢筋第条的术语植筋以专用的结构胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于基材混凝土中这两个关于什么叫植筋的术语中限定了植筋所用钢筋的种类带肋钢筋或全螺纹螺杆带肋钢筋的横肋能够使植筋胶体在锚固段形成与钢筋横肋相咬合的肋体这些肋体是保证所植钢筋长期锚固性能的机械牙键牙键太浅不能形成与钢筋横肋的有效咬合牙键太深则不能抵抗与钢筋横肋咬合作用的剪切第条规定带肋钢筋的相对肋面积应满足就是为了控制牙键的深浅冷轧扭钢筋的外形不但不能形成机械牙键还会使胶体局部过厚导致较大收缩影响锚固效果而且还使锚固段胶体厚薄相差较大胶体越厚在钢筋受力后的剪切作用下剪切变形就越大剪切应力相应变小而胶体较薄的位置剪切应力相应增大从而导致钢筋与胶体之间的粘结剪切应力不均匀而影响植筋效果所以该工程屋面板设计植筋用冷轧扭钢筋是不恰当的植筋不能使用冷轧扭钢筋能使用光圆钢筋吗笔者曾经在某工程中看到用直径的级钢筋运用于剪力墙竖向分布钢筋植筋锚固的实例对于级钢能否用于植筋目前业界争议较大和规定不使用光圆钢筋原因在于光圆钢筋不能形成机械牙键所植钢筋长期锚固性能不能得到保障第条规定混凝土植筋技术不适用于各种轻质混凝土结构砌体结构以及采用圆钢作为植入钢筋的承重结构对非承重结构的拉接构造的植筋施工可参照本规程执行根据这个规定区分结构构件的重要性框架结构填充墙拉结筋如果设计光圆钢筋采用植筋方式施工应该允许而运用级钢筋剪力墙竖向分布筋植筋锚固则不太恰当应该注意的是地方标准西南系列图集中的填充墙拉结筋推荐了三种做法第一种是预留拉结筋法第二种是预埋铁件法最后一种是才是植筋法然而在其后颁发的国家标准图集中却限定使用预留拉结筋和预埋铁件两种方法并不主张采用植筋方式施工填充墙拉结筋三植筋锚固深度与钻孔深度植筋施工钻孔成型后应报监理检查验收钻孔直径和钻孔深度我曾经看到监理人员在验孔时要求的钻孔深度正好是设计的植筋深度本文列举方案中的钻孔深度正好是钢筋直径的倍而该工程的设计植筋深度也是钢筋直径的倍这反应出一个现状植筋深度被认为就是钻孔深度有一定现场经验的技术人员一定知道钢筋切断加工很难保证其端面平整不能使具有完整圆周钢筋面与孔底侧面对齐植筋钻孔作业会对孔位周边表皮混凝土造成轻微损伤不能保证孔口对胶体形成有效基体基于这两个原因如果用端面不够平整的钢筋植入倍钢筋直径的混凝土孔内肯定不能保证所植钢筋的有效锚固长度达到倍钢筋直径欧美植筋的钻孔深度一般要求比设计植筋深度大倍钢筋植筋第条规定的钻孔深度为设计植筋深度其实是一个深度较浅的要求国内早期普遍按照钢筋直径倍要求植筋深度笔者在年以前的植筋工程管理中就是按照设计要求的倍钢筋直径实施其中包括一些悬挑构件大跨度主梁的植筋调查我国植筋技术发展历史分析这个来自于国外进口植筋用结构胶使用说明书上的要求但被忽略的是这个要求是构造性钢筋的植筋深度参编专家根据重庆市建筑科学研究院和重庆建筑大学材料系的一些相关实验认为采用热轧带肋钢筋植筋最小植筋深度能满足设计要求所以在该规程第条规定构造要求最小植筋深度为在混凝土基材强度等级钢筋级别植筋胶种类完全相同的条件下按照钢筋直径统一倍数确定植筋深度在拉拔力作用下较大直径的钢筋将较先被拔出反应出植筋锚固段钢筋表面积与钢筋断面积并不是理想的线性关系瑞士联邦技术学院的教授根据该实验得出胶粘剂与钢筋之间粘合表面所承受的力随植筋长度类似线性增长但仅是随钢筋直径的平方根增长所以植筋深度统一规定成一个固定的钢筋直径倍数是不科学的第条规定了植筋的基本锚固深度计算公式式中为防止混凝土劈裂引用的计算系数植筋公称直径植筋用胶粘剂的粘结强度设计值对于构造性钢筋的植筋深度第条根据钢筋的受力性质不同规定了受拉钢筋最小锚固长度受压钢筋最小锚固长度这里可以看出规范严谨地把构造性植筋的锚固深度交给了设计者比的规定要合理一些同时避免那些植筋公司或胶粘剂厂家的误导四植筋胶粘剂该方案中要求悬挑梁上部钢筋胶粘剂采用喜利得结构胶其他部位钢筋胶粘剂采用国产级胶第条规定植筋用的胶粘剂必须采用改性环氧类或改性乙烯基酯类包括改性氨基甲酸酯的胶粘剂当植筋的直径大于时应采用级胶喜利得结构胶是总部位于欧洲列支敦士登的喜利得集团生产的胶粘剂产品喜利得只是一个品牌其系列产品中有符合级标准的结构胶也有符合级标准的结构胶该工程悬挑梁上部有直径主筋如果使用符合级胶标准的喜利得结构胶植筋显然不满足的规定级结构胶性能良好但价格较高该工程中除挑梁上部钢筋以外的其他部位植筋有根直径钢筋根直径钢筋根直径钢筋这些小直径钢筋使用经得起检验的级胶是许可的采用级胶无疑是一种浪费五检测抽检时间和频率不同的胶粘剂固化时间是不一样的固化时间太短的胶粘剂强度增长快脆性大固化时间太长的胶粘剂强度增长慢耐久性差在制定胶粘剂检验合格指标时均是以胶粘剂产品使用说明书标示的固化期为准所取得的试验结果为依据确定的因此对实际工程中胶粘的锚固件其检验日期也应以此为准才能如实反映其胶粘质量状况倘若时间拖久了将会使本来固化不良的胶粘剂其强度有所增长甚至能达到合格要求但并不能改善其安全性和耐久性能附录第条规定应在胶粘剂达到其产品说明书标示的固化时间的当天进行本文列举方案中规定了个时间限定要求钢筋植入后日内严禁受到触动和干扰日后进行现场抗拔抽检看似合理实际上是以为了保证钢筋免受扰动为借口拖延了抗拔检验的时间附录第条规定所植钢筋应按同规格同型号基本相同部位组成一个检验批抽取数量按每批总数的计算且不少于根第条规定植筋锚固承载力的现场验收检验按同一施工条件下同规格钢筋数量的进行抽检但不应少于根以上两套标准的检测方式均采用非破损检验但抽检频率却相差九倍按照进行抽检不但比按照进行抽检的检测费用高而且还容易暴露植筋工程的施工质量问题很多施工单位在工程实践中就以两套规范均为现行标准为由按照进行抽检甚至有些工程抽检频率比还低很多事实上和规定采用的非破损检验检测出劣质产品或不良施工质量的能力很低如果抽检数量不够很难避免不合格的锚固工程蒙混过关在讨论植筋工程的抽检数量之前我们应该先明确抽样检测的方式植筋抗拔承载力现场检验分为非破损检验和破坏性检验经非破损检验合格的植筋锚固件包括混凝土基材在整过检验过程中均未遭受损坏检测过后还可以保证锚固件在结构中正常使用破坏性检验后的锚固件包括经破坏性检验判定合格的锚固件已经在检验过程中被破坏不能再用于结构构件中由于破坏性检验完整地模拟了构件中锚固件的破坏过程能够充分展现被检测锚固件的工作性能所以其检测出劣质产品或不良施工质量的能力较高附录第条规定重要结构构件悬挑结构构件应采用破坏性检验方法对锚固质量进行检验第条规定破坏性检测的抽样取每一验收批锚固件总数的且不少于件进行检验若植筋总数不多余件时可仅抽取件进行检验第条规定重要结构构件应抽取每一验收批锚固件总数的且不少于件进行非破损检测一般结构构件应抽取每一验收批锚固件总数的且不少于件进行非破损检测第条规定当不同行业标准的抽样规则与该规范不一致时对承重结构加固工程的锚固质量检测必须按该规范的规定执行所以本文列举的方案对现场抗拔力检测的抽检频率规定不符合规范要求六植筋检测抗拔力确定本文列举方案中针对使用级钢筋植筋提出抗拔力分别不能小于的要求抗拔力的基本单位是而与之间用是无法做比较的后经笔者与该方案编制者通过沟通才明确了拟定者本意是抗拔力钢筋设计强度钢筋断面积我曾经调查过重庆好几家检测单位的工作人员其中包括行政主管部门下属的检测中心工作人员还调查过一些施工单位和专业植筋机构的工作人员得出一个结论目前有相当一部分工程人员认为植筋抗拔检测的基本要求应该是抗拔力钢筋设计强度钢筋断面积根据附录第条检验荷载最小值为钢筋受拉承载力设计值的倍的规定有的工程人员认为植筋抗拔检测的基本要求应该是抗拔力钢筋设计强度钢筋断面积抗拔力钢筋设计强度钢筋断面积看起来符合附录第条规定了但我们应认识到本身并不很严谨其附录第条不应该规定检验荷载最小值为多少而应该规定检验荷载为多少为什么呢附录第条规定植筋锚固承载力现场验收检测应为非破损检验检测所植钢筋在正常使用状态下的锚固性能其抗拔承载力应达到检验荷载要求这条规定有两个地方值得注意那就是使抗拔承载力达到检验荷载在不破损所植钢筋的条件下检测所植钢筋在正常使用状态下的锚固性能如果让抗拔承载力超过检验荷载怎么能保证所植钢筋不被破损这样一来有的工程人员认为应该抗拔力钢筋设计强度钢筋断面积才是正确的然而抗拔力钢筋设计强度钢筋断面积是否恰当呢混凝土结构设计规范第条规定一二级抗震等级结构钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于如果级螺纹钢的屈服强度实测值为未超过强度标准值的倍应该可以用于一二级抗震等级结构如果所植钢筋抗拔应力拉到设计强度的陪即使抗拔力钢筋断面积钢筋就可能屈服却又不被拉断也就是说钢筋已经被破坏了并未达到非破损检验目的这也是不够严谨的地方附录第条规定非破损检验荷载检验值应取及计算之较小值为非钢材破坏承载力标准值它反映了非破损检验还应保证不破坏混凝土基体笔者认为非破损检验方式的检验荷载规定其先进合理性高于非破损检验方式的检验荷载规定七结束语牵涉到植筋技术的现行国家规范行业标准地方规程对植筋技术的要求不尽统一导致了个别工程人员对植筋技术的认识和掌握不够全面使他们在实际工作中容易造成非故意的错误同时为那些被利益驱使的工程人员断章取义地蒙骗相关工程人员提供了机会本文通过整理现行国家规范行业标准地方规程有关植筋技术的部分规定分析某实际植筋工程施工方案中不够全面或不够恰当的技术要求以望达到纠正植筋工程管理中非规范行为之目的