植筋技术在太原选煤厂浮选机改造中的应用

卢稳宁

植筋技术在太原选煤厂浮选机改造中的应用

卢稳宁①

(西山煤电股份公司太原选煤厂)

结合工程实例,探讨了植筋技术的原理,介绍了植筋技术的工艺流程、施工方法,总结了植筋工艺的优点,以推广植筋技术。

植筋技术;工程加固;施工工艺;应用

1 工程概况

西山煤电股份公司太原选煤厂浮选机改造工程,在原13.9 m标高增设3台浮选机(每台90 t),在原23.32 m标高增设3台砂浆处理器(每台20 t),并增设钢维护结构,由于荷载变化,除新增4个混凝土柱外,局部基础、柱、梁需进行加固、补强处理等措施。按照设计要求,在新旧混凝土结构的交接部位采用了植筋技术。

此次加固改造的主要构件是柱、梁,加固方案是将柱底部沿周边扩大50～20 mm,并加外包钢筋骨架,外包钢筋骨架与原有结构之间采用化学植筋拉结,梁向下加高并加配一道纵向钢筋,U型开口箍筋与原梁内箍筋焊接。本工程植筋钢筋直径有d14、d22、d25 3种,植筋采用取蕊钻孔的方法。

加固方案。

1)柱子加固：采用外粘型钢法,将角钢、钢板箍通过螺栓和灌环氧树脂与混凝土柱可靠地连结成一个整体,钢板上部包裹铁丝网,抹高强度等级砂浆防腐。2)梁加固：加大截面法,部分只加高梁高度(见图1)。部分梁宽度、高度同时加大,附加主筋与柱子的连接采用植筋方法。3)板加固：不符合要求的板拆除,重新浇筑。板钢筋与梁的连接采用植筋技术。

2 植筋技术原理

植筋的连接技术是一种新型的钢筋混凝土结构改造技术,属于一种后锚固技术。它是以混凝土等为基材,在需要的旧混凝土构件上按照结构受力分析确定的钢筋数量、规格、位置,在旧构件上经过钻孔、清孔、注入高强化学粘结剂(俗称结构胶),然后植入所需钢筋的方法,使钢筋锚入旧结构构件中,最后浇筑新混凝土进行有效连接,以达到共同作用整体受力的加固改造技术。

3 植筋锚固技术参数选择

目前,对植筋锚固技术尚无规范标准,为此根据施工经验和现场的实际,通过实验确定植筋的孔径、孔深;按设计要求和现场试验,锚固技术参数见表1。

表1 锚固技术参数

4 工艺流程

植筋锚固是在混凝土上钻孔,注入植筋胶,植入钢筋的过程。其工艺流程如下：钢筋的定位放线 →钻孔 →测定孔位、孔深 →清孔 →钢材除锈 →锚固胶配制 →植筋 →固化、保护 →检验。

5 施工方法

植筋锚固施工是在按要求已凿毛的混凝土上用金刚石钻机、电锤等机械设备,按选定的参数成孔,并对孔壁进行处理后,注入配制的结构胶,然后植入准备好的钢筋,固化后达到植筋的要求。梁增大截面法施工：施工除对原有构件表面凿毛、处理干净外,为了加强新、旧混凝土的结合,浇筑新混凝土前,要涂刷一道混凝土界面剂。支设模板时,必须采取措施保证浇筑和振捣方便,一般支设为喇叭形,混凝土一定要振捣密实,同时加强养护,养护期为14 d。当混凝土强度达到拆除侧模强度时,凿去多余部分,并用水泥砂浆抹平。

1)材料准备。按设计要求及锚固参数,准备直径d14、d22和d25 mm的钢筋,应注意下料长度,钢筋表面应采用钢筋刷蘸5%浓度的盐酸除锈,然后用清水冲洗晾干,用丙酮溶液去油。施工用的机械设备(金刚石钻机、电锤、鼓风机等)检查无故障,准备配制胶体的计量器皿、容器等。2)凿面。按设计要求的位置、宽度和高度,对梁侧面、顶面及板面进行砼凿面,要求凿面轻锤、凿毛,并去掉松散颗粒,且凿面要用钢丝刷净,高压水冲洗干净;以利于新旧砼能够可靠的连结,保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。3)成孔。对需要锚固钢筋的地方弹线定位,并按已定孔位进行机械成孔;钻孔深度,按照施工参数确定,满足深度要求。钻孔时,边钻边取出砼,并用高压鼓风机将孔内粉尘清出孔外。4)清孔。对成孔进行高压风处理,将孔内灰渣吹净,用烤棒烤干,然后用丙酮清洗孔壁。5)注胶植筋。MLJ结构胶的配制,严格按配合比值计量调配,搅拌时避免水进入容器,按同一方向搅拌,容器内不得有油污。调配时确保搅拌均匀、颜色一致,胶灌入孔内后将经处理的钢筋插入孔内,按一定方向旋转多次,以使树脂与钢筋和混凝土表面粘结密实,并临时固定,在常温下24 h左右便可受力使用。6)固化。7 d后结构胶完全固化,进行拉拔试验(无损伤检验),试验值达到设计要求后卸荷。注胶48 h后方可进行下道工序施工,48 h内不得对钢筋有任何扰动。7)成型。植筋完成符合要求后,再进行其它工序 -钢筋绑扎、焊接、模板支设和砼浇筑工作;在砼浇筑时,严格按浇筑方式施工;同时要保证预埋件和锚栓位置的准确、可靠。

6 施工操作要点及注意事项

1)植筋锚固的关键是清孔。孔内不干净或潮湿均会影响胶与混凝土的粘结力,使其无法达到设计的粘结强度,影响锚固质量。清孔时一定要用风机吹干,切勿水冲。2)锚固参数的确定必须合理,一般钻孔直径比植筋直径大4～15 mm,孔直径太小,钢筋难以插入,而且钢筋与孔洞之间的胶少,无法达到粘结效果;孔直径太大,不易确定钢筋的位置,同时浪费结构胶。3)结构胶配制时必须计量准确,否则胶体凝结的时间不好控制,甚至会造成胶体凝结固化后收缩,粘结强度降低;胶体配制好后应立即放入孔内。4)准确掌握注胶量。过多,插入钢筋时漏出,造成浪费和污染;过少则造成粘结强度不够。5)插入钢筋时要注意向一个方向旋转,且要边旋转边插入,以使胶体与钢筋充分粘结。6)柱同一截面有多根植筋时,应分批植入,防止对原构件受力性能产生不利影响。采取间隔植入法,第一批植筋达到强度后,再进行下一批植筋。7)植筋锚固长度：当遇到植筋设计锚固长度大于混凝土构件的尺寸时,应采取相应措施,如在构件的背面加焊钢筋。

7 植筋技术的优点

1)设计灵活。可根据构筑物使用功能的需要在钢筋混凝土的任何位置,依据其结构受力特征,设计植筋数量及规格,且可靠性优于予埋件,可用水平、垂直及顶部装置承载。2)植筋结构牢固。施工后可产生高负荷承载力,能抵抗剪力、拉力且不宜产生移位、拔除。密封性能良好,无需任何防水处理。2)对于基材不产生膨胀力,能发挥最大限度的锚固强度。3)适用基材范围广,适用于混凝土、轻质混凝土、矿渣混凝土、天然石材等各种实心建材。4)操作快捷简便,粘结剂硬化速度,强度高,能有效缩短施工周期。5)适用范围广,可用于各种结构补强及旧筑物的改建和扩建工程,且安全环保。

8 结 语

太原选煤厂浮选机改造工程采用植筋技术,竣工投入使用后,满足了新工艺的要求,提高了精煤回收率,同时减少了环境污染,取得了可观的经济效益和良好的社会效益,达到了预期的效果。

TD228

B

1672-0652(2010)增刊 -0041-02

卢稳宁 女 1980年出生 2003年毕业于山西大学 助理工程师 太原 030023

2010-04-30