植筋技術(shù)在太原選煤廠浮選機改造中的應(yīng)用

盧穩(wěn)寧

植筋技術(shù)在太原選煤廠浮選機改造中的應(yīng)用

盧穩(wěn)寧①

(西山煤電股份公司太原選煤廠)

結(jié)合工程實例,探討了植筋技術(shù)的原理,介紹了植筋技術(shù)的工藝流程、施工方法,總結(jié)了植筋工藝的優(yōu)點,以推廣植筋技術(shù)。

植筋技術(shù);工程加固;施工工藝;應(yīng)用

1 工程概況

西山煤電股份公司太原選煤廠浮選機改造工程,在原13.9 m標高增設(shè)3臺浮選機(每臺90 t),在原23.32 m標高增設(shè)3臺砂漿處理器(每臺20 t),并增設(shè)鋼維護結(jié)構(gòu),由于荷載變化,除新增4個混凝土柱外,局部基礎(chǔ)、柱、梁需進行加固、補強處理等措施。按照設(shè)計要求,在新舊混凝土結(jié)構(gòu)的交接部位采用了植筋技術(shù)。

此次加固改造的主要構(gòu)件是柱、梁,加固方案是將柱底部沿周邊擴大50～20 mm,并加外包鋼筋骨架,外包鋼筋骨架與原有結(jié)構(gòu)之間采用化學植筋拉結(jié),梁向下加高并加配一道縱向鋼筋,U型開口箍筋與原梁內(nèi)箍筋焊接。本工程植筋鋼筋直徑有d14、d22、d25 3種,植筋采用取蕊鉆孔的方法。

加固方案。

1)柱子加固：采用外粘型鋼法,將角鋼、鋼板箍通過螺栓和灌環(huán)氧樹脂與混凝土柱可靠地連結(jié)成一個整體,鋼板上部包裹鐵絲網(wǎng),抹高強度等級砂漿防腐。2)梁加固：加大截面法,部分只加高梁高度(見圖1)。部分梁寬度、高度同時加大,附加主筋與柱子的連接采用植筋方法。3)板加固：不符合要求的板拆除,重新澆筑。板鋼筋與梁的連接采用植筋技術(shù)。

2 植筋技術(shù)原理

植筋的連接技術(shù)是一種新型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)改造技術(shù),屬于一種后錨固技術(shù)。它是以混凝土等為基材,在需要的舊混凝土構(gòu)件上按照結(jié)構(gòu)受力分析確定的鋼筋數(shù)量、規(guī)格、位置,在舊構(gòu)件上經(jīng)過鉆孔、清孔、注入高強化學粘結(jié)劑(俗稱結(jié)構(gòu)膠),然后植入所需鋼筋的方法,使鋼筋錨入舊結(jié)構(gòu)構(gòu)件中,最后澆筑新混凝土進行有效連接,以達到共同作用整體受力的加固改造技術(shù)。

3 植筋錨固技術(shù)參數(shù)選擇

目前,對植筋錨固技術(shù)尚無規(guī)范標準,為此根據(jù)施工經(jīng)驗和現(xiàn)場的實際,通過實驗確定植筋的孔徑、孔深;按設(shè)計要求和現(xiàn)場試驗,錨固技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 錨固技術(shù)參數(shù)

4 工藝流程

植筋錨固是在混凝土上鉆孔,注入植筋膠,植入鋼筋的過程。其工藝流程如下：鋼筋的定位放線 →鉆孔 →測定孔位、孔深 →清孔 →鋼材除銹 →錨固膠配制 →植筋 →固化、保護 →檢驗。

5 施工方法

植筋錨固施工是在按要求已鑿毛的混凝土上用金剛石鉆機、電錘等機械設(shè)備,按選定的參數(shù)成孔,并對孔壁進行處理后,注入配制的結(jié)構(gòu)膠,然后植入準備好的鋼筋,固化后達到植筋的要求。梁增大截面法施工：施工除對原有構(gòu)件表面鑿毛、處理干凈外,為了加強新、舊混凝土的結(jié)合,澆筑新混凝土前,要涂刷一道混凝土界面劑。支設(shè)模板時,必須采取措施保證澆筑和振搗方便,一般支設(shè)為喇叭形,混凝土一定要振搗密實,同時加強養(yǎng)護,養(yǎng)護期為14 d。當混凝土強度達到拆除側(cè)模強度時,鑿去多余部分,并用水泥砂漿抹平。

1)材料準備。按設(shè)計要求及錨固參數(shù),準備直徑d14、d22和d25 mm的鋼筋,應(yīng)注意下料長度,鋼筋表面應(yīng)采用鋼筋刷蘸5%濃度的鹽酸除銹,然后用清水沖洗晾干,用丙酮溶液去油。施工用的機械設(shè)備(金剛石鉆機、電錘、鼓風機等)檢查無故障,準備配制膠體的計量器皿、容器等。2)鑿面。按設(shè)計要求的位置、寬度和高度,對梁側(cè)面、頂面及板面進行砼鑿面,要求鑿面輕錘、鑿毛,并去掉松散顆粒,且鑿面要用鋼絲刷凈,高壓水沖洗干凈;以利于新舊砼能夠可靠的連結(jié),保證新舊結(jié)構(gòu)的整體性和良好的抗震性。3)成孔。對需要錨固鋼筋的地方彈線定位,并按已定孔位進行機械成孔;鉆孔深度,按照施工參數(shù)確定,滿足深度要求。鉆孔時,邊鉆邊取出砼,并用高壓鼓風機將孔內(nèi)粉塵清出孔外。4)清孔。對成孔進行高壓風處理,將孔內(nèi)灰渣吹凈,用烤棒烤干,然后用丙酮清洗孔壁。5)注膠植筋。MLJ結(jié)構(gòu)膠的配制,嚴格按配合比值計量調(diào)配,攪拌時避免水進入容器,按同一方向攪拌,容器內(nèi)不得有油污。調(diào)配時確保攪拌均勻、顏色一致,膠灌入孔內(nèi)后將經(jīng)處理的鋼筋插入孔內(nèi),按一定方向旋轉(zhuǎn)多次,以使樹脂與鋼筋和混凝土表面粘結(jié)密實,并臨時固定,在常溫下24 h左右便可受力使用。6)固化。7 d后結(jié)構(gòu)膠完全固化,進行拉拔試驗(無損傷檢驗),試驗值達到設(shè)計要求后卸荷。注膠48 h后方可進行下道工序施工,48 h內(nèi)不得對鋼筋有任何擾動。7)成型。植筋完成符合要求后,再進行其它工序 -鋼筋綁扎、焊接、模板支設(shè)和砼澆筑工作;在砼澆筑時,嚴格按澆筑方式施工;同時要保證預(yù)埋件和錨栓位置的準確、可靠。

6 施工操作要點及注意事項

1)植筋錨固的關(guān)鍵是清孔。孔內(nèi)不干凈或潮濕均會影響膠與混凝土的粘結(jié)力,使其無法達到設(shè)計的粘結(jié)強度,影響錨固質(zhì)量。清孔時一定要用風機吹干,切勿水沖。2)錨固參數(shù)的確定必須合理,一般鉆孔直徑比植筋直徑大4～15 mm,孔直徑太小,鋼筋難以插入,而且鋼筋與孔洞之間的膠少,無法達到粘結(jié)效果;孔直徑太大,不易確定鋼筋的位置,同時浪費結(jié)構(gòu)膠。3)結(jié)構(gòu)膠配制時必須計量準確,否則膠體凝結(jié)的時間不好控制,甚至會造成膠體凝結(jié)固化后收縮,粘結(jié)強度降低;膠體配制好后應(yīng)立即放入孔內(nèi)。4)準確掌握注膠量。過多,插入鋼筋時漏出,造成浪費和污染;過少則造成粘結(jié)強度不夠。5)插入鋼筋時要注意向一個方向旋轉(zhuǎn),且要邊旋轉(zhuǎn)邊插入,以使膠體與鋼筋充分粘結(jié)。6)柱同一截面有多根植筋時,應(yīng)分批植入,防止對原構(gòu)件受力性能產(chǎn)生不利影響。采取間隔植入法,第一批植筋達到強度后,再進行下一批植筋。7)植筋錨固長度：當遇到植筋設(shè)計錨固長度大于混凝土構(gòu)件的尺寸時,應(yīng)采取相應(yīng)措施,如在構(gòu)件的背面加焊鋼筋。

7 植筋技術(shù)的優(yōu)點

1)設(shè)計靈活。可根據(jù)構(gòu)筑物使用功能的需要在鋼筋混凝土的任何位置,依據(jù)其結(jié)構(gòu)受力特征,設(shè)計植筋數(shù)量及規(guī)格,且可靠性優(yōu)于予埋件,可用水平、垂直及頂部裝置承載。2)植筋結(jié)構(gòu)牢固。施工后可產(chǎn)生高負荷承載力,能抵抗剪力、拉力且不宜產(chǎn)生移位、拔除。密封性能良好,無需任何防水處理。2)對于基材不產(chǎn)生膨脹力,能發(fā)揮最大限度的錨固強度。3)適用基材范圍廣,適用于混凝土、輕質(zhì)混凝土、礦渣混凝土、天然石材等各種實心建材。4)操作快捷簡便,粘結(jié)劑硬化速度,強度高,能有效縮短施工周期。5)適用范圍廣,可用于各種結(jié)構(gòu)補強及舊筑物的改建和擴建工程,且安全環(huán)保。

8 結(jié) 語

太原選煤廠浮選機改造工程采用植筋技術(shù),竣工投入使用后,滿足了新工藝的要求,提高了精煤回收率,同時減少了環(huán)境污染,取得了可觀的經(jīng)濟效益和良好的社會效益,達到了預(yù)期的效果。

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1672-0652(2010)增刊 -0041-02

盧穩(wěn)寧 女 1980年出生 2003年畢業(yè)于山西大學 助理工程師 太原 030023

2010-04-30