植筋和粘钢加固技术在改造工程中的应用
2015-03-20
随着改建工程的日益增多，植筋和粘钢加固技术的应用越来越广泛。济南历下大厦工程，由于局部功能改变以及外观造型的要求，在原有的基础上进行改造。主要改造内容如下：27层核心筒外加一层钢框架结构，核心筒顶部增加钢网架，原涂料外墙改为铝单板幕墙和玻璃幕墙。
一、植筋技术及注意事项
本工程在拆除标高92.1m以上原有砼构件后，用钢框架结构体系增加一层，钢柱利用植入下部原有砼柱的地脚锚栓加固，上部利用钢梁作为结构支撑。故螺栓的植入非常关键。
1、施工准备：
1.1材料准备
喜利得HY150MAX植筋胶、喜利得专用注胶枪MD2500、喜利得专用吹气泵、螺栓、钢丝刷、放线工具、电锤、钻头等。
1.2图纸核定。对要植筋部位的结构截面、部位等与设计人员一起论证。因植筋要求钻孔达到一定深度，柱脚螺栓Ф24设计孔深600mm，Ф30螺栓孔深750mm，对原结构植筋位置的核查，深度完全可以满足设计要求。地面的结构胶采用喜利得防水植筋胶，墙面采用不防水喜利得植筋胶。
2、定位放线
定位放线是关键，直接关系到后面的钻孔。定位放线之前，要先熟悉原有结构图，根据其配筋情况，放出每根待植筋位置。对于在原有柱顶上植柱筋时，因钻孔时很可能会破坏原有保护层，因此植筋时往往要预留足够的保护层或把筋植在原柱最外排纵向筋里口。
放线时要适当调整。放线时钢筋工长在场指导，遇到问题及时与设计人员联系。
3、钻孔
（1）、采用水钻成孔，钻孔内碎屑应用洁净水冲洗干净，并晾晒至干燥。钻孔孔径d+4~8mm(小直径钢筋取低值，大直径钢筋取高值，d为钢筋、螺栓直径)。钻孔前根据所植钢筋规格选好对应的钻头型号。
（2）、在钻孔过程中有可能碰到钢筋导致钻头打滑，往往容易出安全事故，因此钻孔人员在脚手架或空中作业时，一定要带好安全帽、系好安全带。
（3）、钻孔孔深根据图纸要求，地脚螺栓GZ1部位孔深600mm，GZ2部位孔深750mm，单根拉拔试验锚固力一般不大于钢材屈服力值。
（4）、孔道要垂直于原构件的截面，以便充分发挥钢筋的握裹力。植第一根筋在钻孔过程中，碰到钢筋钻不进时，可根据原构件的配筋情况上下或左右移位，移动距离为原构件钢筋直径D。第二根钢筋钻孔时根据原构件钢筋分布间距再做相应调整，切忌随处钻孔，把原构件打成蜂窝状而损伤原构件。
4、清孔
（1）、钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出，然后用毛刷、棉布将孔壁刷净，再次压缩空气吹孔，应反复进行3~5次，直至孔内无灰尘碎屑，最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁，将孔口临时封闭。孔内丙酮未挥发之前，不得注胶。若有废孔，清净后用植筋胶填实。
（2）、钻孔孔内应保持干燥。
5、验孔
在注胶前检验孔内是否清理干净，检验孔深及孔径是否满足要求；
6、钢材除锈
钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净（新钢筋、螺栓的青色氧化外皮也应除去），并打磨出金属光泽，采用角磨机和钢丝轮片速度较快。
7、注胶
把喜利得植筋胶放入专用胶枪内，安装混合头，扣动胶枪，胶袋会自动爆破，两组份通过混合同时会按规定的比例自动混合。从混合头中流出的前两枪胶不能够使用，从第三枪开始往孔内注胶，注胶时保证混合头从孔底开始注起，待注到空深的三分之二时，停止注胶。
8、植筋
植入钢筋时，注意边旋转，边用小锤敲击，并观察做好的标记，慢慢进入预定深度，以便把孔内气体排出，确保钢筋锚固密实。
9、固化、保护
钢筋植好后，结构胶要有一定的时间使其固化，在此期间内，要注意成品的保护，防止钢筋扰动。
10、检验
待植筋胶固化后可随机抽检，由具有检测资质的检测单位检验可用千斤顶、锚具、反力架组成的系统作拉拔试验。拉拔时尤其要注意用垫板垫平整，以防拉拔时把原构件保护层压坏。一般加载至钢材的设计力值，检测结果直观、可靠。
二、粘钢施工技术及注意事项
本工程用粘钢板法对第二十层至二十九层顶部分核心筒墙体进行加固，对第二十九层结构楼面部分梁进行加固。墙体粘钢有三处，一处在核心筒东北角，用160×12等边角钢增强结构强度，另两处分别用10mm厚600、650宽钢板单面加固。梁侧面粘钢有六处，均位于原剪力墙有预留洞口处，每处都在结构楼面及预留洞口顶部进行上下两道加固。除一处为单面4mm厚钢板加固外，其余均为双面4mm钢板加固，并用M12螺栓对拉锚固。
1、施工准备
1.1材料准备
角磨机、空气压缩机、丙酮、螺栓、钢丝刷、电锤、钻头等。
1.2图纸核定
根据原设计，两处剪力墙为5mm厚钢板双面加固，并用M12化学螺栓对拉锚固，通过现场核查，加固结点内侧为电梯井，而施工期间电梯需正常运转，无法安装。经过设计人员重新验算，改为10mm厚钢板单面加固。
2、基层表面处理
本工程墙体抹灰层较厚，经初步定位放线外延3cm进行剔凿，然后用角磨机打磨除去混凝土面1-2mm厚表层，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布蘸丙酮拭净表面，保持干燥备用。
3、弹线。在拟粘钢部位把线弹好，确保各段粘钢在同一直线上。
4、植入螺栓。采用Ф12螺栓，160角钢每边植入一排螺栓，间距400mm。10mm厚钢板植入三排螺栓，间距400mm，错开布置，锚固深度280mm。
5、钢板下料及表面处理
因剪力墙粘钢加固过长（12m）无法一片成形，需要分段断开。每处分为三段，每段4m。
钢板粘接面，须进行除锈和粗糙处理。如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用打磨机打磨，直至出现金属光泽。磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，然后用棉丝沾丙酮擦拭干净。
6、将加工好的钢板，按每块钢板粘贴位置划出与螺栓挂接孔位，将钢板和角钢打孔，孔径比螺栓稍大1～2mm，即为13～14mm。
7、钢板安装
将加工好的钢板由下往上安装，螺栓拧紧固定。固定好后两钢板连接处采用坡口单面焊接。
8、现场配胶
粘结剂使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用，按产品使用说明书规定配制，注意搅拌时应避免雨水进入容器，按同一方向进行搅拌，容器内不得有油污，尽量避免混入空气形成气泡。
配制结构胶严格按结构胶说明书提供的配比配制，搅拌均匀后方可使用。配胶应根据用量配制，用多少配多少，配好的胶必须在25～30min内用完，多余的作废料处理，不得再用。
9、注胶
钢板固定完毕后，用结构胶将钢板周围封闭留出排气孔，并在有利灌浆处贴浆嘴，待灌浆嘴粘牢后，打气试压，从灌浆嘴通入压缩空气，凡漏气处，应予以修补密封至不漏为止。压力将结构胶从灌浆嘴压入，当排气孔出现浆液后停止加压并堵孔，再以较低压力维持注胶后方可停止注胶。注胶后不应再对钢板型钢进行移动、焊接。
10、检验
检验时可用小锤轻击粘贴钢板，以回声来判断粘贴效果。若粘贴面积小于90%，则判定为粘结无效，需重新施工。
11、成品保护
对粘贴到位的构件做好标示工作，提醒其他人员防止在结构胶固化时间内对粘贴钢材扰动，粘贴3天后，钢板刷防锈漆3道。
通过植筋和粘钢加固技术的应用，满足了大厦功能及外观改造的需要。随着改建、扩建工程的增加，加固技术将得到更为广泛的应用。
