新建 植筋施工工藝

1、橋梁樁基運(yùn)用植筋加固技術(shù)探討摘 要：通過對(duì)某新建高速公路某標(biāo)段的橋梁樁基問題進(jìn)行加扁擔(dān)樁處理的實(shí)踐，采用植筋的方法進(jìn)行連接，介紹了橋梁加固中植筋的施工工藝流程、施工方法、施工步驟，以及施工技術(shù)要點(diǎn)，為植筋在橋梁樁基加固中提供了一個(gè)實(shí)例。關(guān)鍵詞：橋梁工程；樁基加固；植筋；施工工藝；施工方法；步驟；施工技術(shù)要點(diǎn)0 前 言0.1 背 景隨著橋梁建設(shè)的迅速發(fā)展，橋梁施工的新技術(shù)、新工藝不斷得到引進(jìn)、改進(jìn)、創(chuàng)造和發(fā)展。橋梁施工是野外作業(yè)，受作業(yè)條件和地質(zhì)條件等多種因素的影響，在施工過程或運(yùn)營(yíng)過程中或多或少的會(huì)存在一些問題；而當(dāng)這些問題不足于對(duì)橋梁產(chǎn)生很大影響時(shí)，一般可以采用技術(shù)處理的措施加以解決。這樣不

2、需對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行報(bào)廢處理，不但問題得到了解決；同時(shí)，節(jié)省了資金、爭(zhēng)取了時(shí)間，有時(shí)甚至比原設(shè)計(jì)的安全系數(shù)大大提高。0.2 工程情況簡(jiǎn)介某高速公路作為該省重要的高速出省通道之一，在一片崇山峻嶺間延伸，它穿越群山，跨過深溝，施工難度艱險(xiǎn)萬(wàn)分。該項(xiàng)目有一個(gè)顯著特點(diǎn)和難點(diǎn)：一是地形、地質(zhì)復(fù)雜。該段屬東南地槽系南嶺地槽東向斜的邊緣活動(dòng)帶，區(qū)域構(gòu)造經(jīng)歷了長(zhǎng)期頻繁的活動(dòng)而發(fā)育形成北東向、南北向、北西向構(gòu)造體系。在中一新生代出現(xiàn)了更為強(qiáng)烈的活動(dòng)，并引起了地殼下算性熔巖的多次侵入。受此影響，區(qū)內(nèi)的巖層產(chǎn)狀變化很大，斷裂構(gòu)造多。某標(biāo)段正處于該復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件中，其中一座互通橋的樁基礎(chǔ)全部采用人工挖孔樁。挖孔樁的

3、設(shè)計(jì)深度一般在20m至25m之間，施工全部采用混凝土護(hù)壁。1 問題的產(chǎn)生該橋的某根挖孔樁按設(shè)計(jì)要求為嵌巖樁并定為鉆孔抽芯檢驗(yàn)樁。設(shè)計(jì)樁徑1500mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，嵌巖為3m，樁端持力層為弱風(fēng)化花崗巖。按規(guī)定要求鉆芯取樣應(yīng)超過樁底1m。鉆芯結(jié)果樁身本身完好，但鉆至樁底以下60cm時(shí)發(fā)現(xiàn)有軟弱夾層，于是繼續(xù)鉆進(jìn)結(jié)果是軟弱夾層為5m厚，再往下又是弱風(fēng)化巖層。問題出現(xiàn)后業(yè)主即安排專家和設(shè)計(jì)代表及其它有關(guān)單位進(jìn)行會(huì)診，原因很明顯，由于該樁正處于節(jié)理、風(fēng)化裂隙較發(fā)育復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)層上，而在設(shè)計(jì)時(shí)只對(duì)該基礎(chǔ)的另外一根樁作了地質(zhì)鉆探，在挖孔過程中各項(xiàng)指標(biāo)合格，沒能發(fā)現(xiàn)樁底60cm以下的軟弱夾層

4、。所以采取有效的措施對(duì)該樁基進(jìn)行處理。2 方案的選擇由于該樁所屬的橋是該項(xiàng)目的控制性工程，而且該樁又是影響該橋進(jìn)度的關(guān)鍵性工序，其結(jié)構(gòu)為雙樁雙柱。所以，如何在確保質(zhì)量的前提下經(jīng)濟(jì)合理的加快處理速度尤其顯得重要。監(jiān)理工程師認(rèn)為進(jìn)行返工，從時(shí)間上考慮不允許，而且樁長(zhǎng)25m從施工難度和經(jīng)濟(jì)上也不合理；有人提出采用高壓旋噴注漿法進(jìn)行樁底軟弱夾層的處理，但因軟弱夾層厚，旋噴的施工難度大、且效果未必理想；設(shè)計(jì)代表提出進(jìn)行加樁，這樣在處理樁基的同時(shí)也可進(jìn)行墩柱的施工，為下一步的工作贏得了寶貴的時(shí)間。其主要原理是通過系梁連接把原樁與新加樁基連接在一起，這樣本應(yīng)由原樁基承受的來(lái)自墩柱的力通過系梁轉(zhuǎn)換由兩根新加樁

5、來(lái)承受。由于新增系梁起到了很重要的傳力作用，因此能否牢固的連接墩柱是很關(guān)鍵，由于做系梁時(shí)墩柱已經(jīng)施工完成，故需采用植筋的方法來(lái)使墩柱與系梁結(jié)合成一個(gè)很好的整體。對(duì)于加樁與系梁的施工這里不做介紹，本文主要介紹植筋的施工技術(shù)和要點(diǎn)。3 植筋的施工方法3.1 基本原理植筋的基本原理是利用鉆孔設(shè)備在混凝土中鉆孔，通過一定的技術(shù)措施保證成孔合格并鉆至規(guī)定的深度，再對(duì)孔道進(jìn)行清理、烘干，然后注射植筋膠，并及時(shí)進(jìn)行植筋，經(jīng)過一定時(shí)間的固化使鋼筋牢牢的固定在混凝土里面，從而使鋼筋在混凝土受力中起到重要的作用。3.2 植筋的施工工藝流程放線定位鉆孔清孔烘干鋼筋處理配膠注膠植筋固化3.3 施工步驟3.3.1放線定

6、位 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確定出鉆孔位置，并作出標(biāo)記，鉆孔中心位置與設(shè)計(jì)要求偏差2mm。當(dāng)遇有鋼筋時(shí)，應(yīng)將鉆孔位置稍作移動(dòng)，移動(dòng)距離20mm。3.3.2鉆孔 根據(jù)植筋直徑大小選擇鉆孔直徑，孔徑應(yīng)較植筋鋼筋直徑大，采用水鉆(該鉆機(jī)均具有產(chǎn)品成熟，可導(dǎo)向定位，震動(dòng)小，不損害結(jié)構(gòu)表面，孔徑、孔深準(zhǔn)確等特點(diǎn), 一般電鉆不能達(dá)到該效果)。本次植筋直徑有25和28兩種直徑的螺紋鋼筋，其鉆孔直徑查表1知分別為：32mm、36mm兩種；鉆孔深度同時(shí)查表1知分別為：38cm、42cm兩種。成孔水鉆需用鋼管搭設(shè)操作支架，使鉆機(jī)機(jī)身與眼孔軸線平行，成孔時(shí)在鉆桿上標(biāo)明鉆孔深度，鉆身與眼孔軸線平行鉆進(jìn)，隨時(shí)復(fù)核孔深，確?？咨畈?/p>

7、大于設(shè)計(jì)深度的0.5cm。施工時(shí)不得隨意增大鉆孔直徑，防止超鉆、偏鉆現(xiàn)象發(fā)生。鑿除5cm厚墩身混凝土，露出粗骨料，清除混凝土殘?jiān)ㄔ阢@孔之前應(yīng)完成）。各種規(guī)格型號(hào)用量說明對(duì)照表1如下：表1 各種規(guī)格型號(hào)用量說明對(duì)照表錨固膠型號(hào) 規(guī)格（直徑×長(zhǎng)度）（mm） 鋼筋直徑（mm） 鉆孔直徑（mm） 鉆孔深度（mm） 用量（支）WZJI-07 07×70 6（圓鋼） 8 90 1WZJI-0909×85 6（圓鋼） 10 90 18（圓鋼） 10 120 1WZJI-11 11×125 8 12 120 110 14 150 1WZJI-1414×145

8、 12 16 180 116 20 240 1WZJI-2020×250 16 20 240 118 22 270 120 25 300 1WZJI-24 24×250 22 28 330 1WZJI-3030×250 25 32 380 13.3.3清孔、烘干 鉆孔完畢后，用硬毛刷刷孔壁再用干凈無(wú)油的壓縮空氣清除孔內(nèi)雜物及灰塵，如此反復(fù)進(jìn)行3次。必要時(shí)可用干凈棉布沾少量丙酮或酒精擦凈孔壁用高壓氣體，保持孔內(nèi)干燥，若孔內(nèi)有水，則采用自然烘干或用烘干器將孔內(nèi)水烘干。3.3.4鋼筋處理 首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸對(duì)鋼筋進(jìn)行加工，配料時(shí)應(yīng)注意相鄰左右、上下的鋼筋應(yīng)當(dāng)錯(cuò)位處理；

9、然后對(duì)鋼筋表面用丙酮或酒精擦拭干凈，保證鋼筋與膠的黏結(jié)性能。對(duì)于鋼筋表面則尚須進(jìn)行除銹處理并標(biāo)記埋深。3.3.5配膠、注膠 植筋膠采用GOOLIT固立特WZJI型植筋錨固膠，該產(chǎn)品技術(shù)成熟，具有強(qiáng)度高，高觸變性、粘結(jié)力特強(qiáng)，耐久性優(yōu)異等特點(diǎn)。將植筋膠外包裝打開，打開前檢查其生產(chǎn)日期和有效日期。植筋膠還有一防護(hù)包裝，其單位以支計(jì)量，每支的長(zhǎng)度與直徑又根據(jù)孔徑的大小有不同的規(guī)格；取出后把植筋膠放入水中浸泡至無(wú)氣泡冒出，參見表2。表2 各種規(guī)格型號(hào)浸水時(shí)間規(guī)格型號(hào)(mm) 07×70 09×70 11×85 14×145 20×250 24×

10、;250 30×250浸水時(shí)間(s) 15±5s 20±5s 25±5s 30±5s 40±5s 50±10s 60±10s由表1結(jié)合表2知本次使用的固立特植筋膠規(guī)格為30×250(mm)，其浸水時(shí)間為60±10s；每孔植筋膠的用量分別為1支和1.3支。當(dāng)植筋膠達(dá)到所規(guī)定的浸水時(shí)間時(shí)，應(yīng)迅速的取出植筋膠將泡好的植筋膠放入待植筋孔內(nèi)，劑量多少以鋼筋植入時(shí)微有溢出為宜；表2僅作參考。3.3.6植筋 為了不使植筋受影響，當(dāng)植筋膠注入完成后，應(yīng)立即將加工好的直徑為28mm、25mm，長(zhǎng)度為42cm和38

11、cm的鋼筋分別緩緩插入孔內(nèi)至埋植深度，轉(zhuǎn)動(dòng)鋼筋，使膠與鋼筋以及膠與孔壁之間充分粘貼，必要時(shí)也可用錘子錘擊進(jìn)入；以免時(shí)間長(zhǎng)增加植筋的難度和影響植筋的效果。同時(shí)，必須保證孔口溢膠并將溢膠刮凈，使得鋼筋與孔壁間沒有空隙。膠層是否飽滿，將直接影響錨固力的大小。3.3.7固化 鋼筋植好后需保養(yǎng)24h，進(jìn)行固化，；期間不得晃動(dòng)或擾動(dòng)鋼筋。3.4 施工技術(shù)要點(diǎn)3.4.1施工前試驗(yàn) 在開始施工前應(yīng)進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，檢查其錨固力是否滿足設(shè)計(jì)要求。也可取得相應(yīng)的操作經(jīng)驗(yàn)和施工參數(shù)。本工程在結(jié)構(gòu)條件類似的墩柱上做了2根植筋試驗(yàn)。3天后進(jìn)行拉拔試驗(yàn)其結(jié)果完全符合設(shè)計(jì)要求，在拉拔到設(shè)計(jì)拉拔力時(shí)試驗(yàn)植筋沒有一點(diǎn)拔出的跡象，再

12、用大于設(shè)計(jì)力5t拉拔時(shí)，仍沒有反應(yīng)，至此沒有再繼續(xù)拉。充分證明其錨固力符合規(guī)定要求。3.4.2成孔控制 在成孔過程中一定要控制好成孔的質(zhì)量。把握好成孔的位置、孔距、孔徑大小、孔的深度等指標(biāo)，這些指標(biāo)直接影響植筋質(zhì)量的好壞；同時(shí)要做好清孔的工作，并在注膠前保持孔內(nèi)干燥，清孔不徹底和孔內(nèi)不干燥容易影響植筋的質(zhì)量。3.4.3注膠控制 植筋膠是一種化學(xué)產(chǎn)品，容易變質(zhì)直接影響錨固力；因此在施工前應(yīng)當(dāng)檢查植筋膠的有效性，不能使用變質(zhì)和過期產(chǎn)品。在施工過程中也要注意防潮工作。在浸泡時(shí)間上應(yīng)按要求控制好時(shí)間，不能少泡也不能多泡。同時(shí)，植筋膠注孔內(nèi)應(yīng)飽滿，如有溢出應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充。3.4.4植筋控制 在注膠好后應(yīng)及時(shí)

13、進(jìn)行植筋，植筋鋼筋在植入前應(yīng)做好除銹工作，并做好植入深度標(biāo)記。植筋完成后應(yīng)至少保證24h不能搖動(dòng)或晃動(dòng)，保證其固化。4 結(jié) 語(yǔ)通過本項(xiàng)目2根加樁共200多根直徑為25mm和28mm的按上述步驟和要求進(jìn)行植筋，2臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，每天一般可植筋60-80根，并經(jīng)過施工前的兩根試驗(yàn)筋和施工完成后的抽樣檢查，植筋的各項(xiàng)指標(biāo)和抗拔力均大于設(shè)計(jì)要求，合格率達(dá)百分之百。通過植筋使新加樁基與墩柱進(jìn)行了很好的連接，為樁基處理提供了很好的技術(shù)保障。本項(xiàng)目運(yùn)用植筋對(duì)新加樁基與墩柱進(jìn)行了很好的連接。同時(shí)，植筋也可運(yùn)用于橋梁和其它建筑物的缺陷加固，為提高結(jié)構(gòu)物的安全系數(shù)和使用壽命起到了很好的作用。植筋施工方案植筋施

14、工方案一、施工準(zhǔn)備1. 工程量確認(rèn)：熟悉圖紙，設(shè)計(jì)對(duì)施工單位進(jìn)行交底，解決圖紙上不明確的問題，詳細(xì)確認(rèn)我公司承擔(dān)的工程量，如實(shí)際工程量與圖紙和洽商有較大出入時(shí)，及時(shí)辦理洽商。2. 勞動(dòng)力及施工機(jī)具的配置要根據(jù)工期要求進(jìn)行，以保證工期和質(zhì)量要求為宗旨，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整。3. 施工用水、電、及材料機(jī)械到位。4. 落實(shí)剔鑿、拆除等工作量。二、施工部署1. 施工組織：根據(jù)可施工作業(yè)面的大小和工期要求合理組織施工人員及機(jī)具材料。2. 施工順序：根據(jù)合同要求進(jìn)行施工。3. 工期安排：根據(jù)合同要求的工期進(jìn)行施工。三、施工方法1放線：開始鉆孔施工前，必須要將結(jié)構(gòu)面清理干凈，由技術(shù)人員放線標(biāo)明鋼筋錨固點(diǎn)的

15、鉆孔位置，鉆孔位置查標(biāo)明后由現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人驗(yàn)線。2鉆孔：鉆孔時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，鉆孔時(shí)要盡量避開原結(jié)構(gòu)鋼筋。鉆孔周圍灰塵清理干凈,用氣泵、毛刷清孔，清刷完畢后，要使孔洞內(nèi)最終達(dá)到清潔干燥。3清孔：用干凈棉絲將清潔過的孔洞嚴(yán)密封堵，以防有灰塵和異物落入。4鋼筋清理：1) 錨固用鋼筋必須做好除銹清理，除銹長(zhǎng)度大于錨固長(zhǎng)度5左右，錨固用鋼筋的型號(hào)、規(guī)格要嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求選用。2) 用鋼絲刷將除銹清理長(zhǎng)度范圍內(nèi)的鋼筋表面打打磨出光澤。3) 將所有處理完的鋼筋碼放整齊，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人檢查清理工作，請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收。5錨固：將注膠槍嘴插入孔內(nèi)，緩慢將膠注入孔內(nèi)，注膠量以鋼筋插入后錨固膠將孔內(nèi)填滿，錨固膠從孔內(nèi)溢出為

16、準(zhǔn)。根據(jù)植入深度（12d15d，d為鋼筋的直徑）在處理好的鋼筋除銹端做明顯標(biāo)記，然后插向孔洞，一邊插一邊向同一方向緩慢旋轉(zhuǎn)，直至到過孔洞底部為止，此時(shí)應(yīng)有錨固膠從孔洞內(nèi)溢出。6成品保護(hù)：對(duì)埋植好的鋼筋應(yīng)做好保護(hù)工作，以防在錨固用膠固化時(shí)間內(nèi)，鋼筋被搖擺或碰撞。7驗(yàn)收：埋植工作完成后，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人按部位請(qǐng)甲方、監(jiān)理、設(shè)計(jì)及政府質(zhì)檢相關(guān)部門對(duì)植筋質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，按照1的抽檢率隨機(jī)對(duì)植筋進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，并做好拉拔試驗(yàn)記錄，填寫分項(xiàng)工程報(bào)驗(yàn)單。四、質(zhì)量保證措施1) 嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范的質(zhì)量要求及設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工。2) 鉆孔位置線放完后，報(bào)請(qǐng)有關(guān)單位驗(yàn)線。3) 鉆孔完成后，必須將孔清理干凈，做到孔內(nèi)清潔干

17、燥，基本無(wú)粉塵，埋植用鋼筋必須清理，打磨出光澤，清孔和鋼筋清理完成后，報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，做好隱檢記錄。4) 錨固用膠需有產(chǎn)品合格證，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到規(guī)范定的數(shù)值，錨固用膠必須嚴(yán)格按產(chǎn)品說明配制使用。5) 鋼筋錨固工作完成后，經(jīng)自檢合格后，報(bào)請(qǐng)有關(guān)單位驗(yàn)收，請(qǐng)政府質(zhì)檢部門按照1的抽檢率隨機(jī)對(duì)植筋進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，并做好拉拔試驗(yàn)記錄，并填寫分項(xiàng)工程報(bào)驗(yàn)單。原結(jié)構(gòu)表面植筋施工工藝本橋植筋部位有拱座、拱肋頂板、縱梁底部及兩側(cè)、橫置板鉸縫兩側(cè)水平面以及實(shí)腹段墊墻部位。植筋鋼筋為普通II級(jí)鋼筋。植筋所采用的化學(xué)劑為Ha81稀劑膠；結(jié)構(gòu)底面（倒植筋）采用Ha81干劑膠。該產(chǎn)品具有極強(qiáng)的粘接力，優(yōu)異的機(jī)械性能，抗振動(dòng)

18、負(fù)載力強(qiáng)，主要用于橋梁植筋錨固。由于Ha81錨固劑與鋼筋的粘接強(qiáng)度遠(yuǎn)大于混凝土的抗剪強(qiáng)度，因此無(wú)必要對(duì)Ha81錨固劑進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于植筋12鉆孔采用日立牌（HITACHL）沖擊電錘。對(duì)于拱肋頂板、縱梁等結(jié)構(gòu)植筋，由于原結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋位置不便量取，植筋鉆孔前，采用鋼筋保護(hù)層厚度探測(cè)儀對(duì)原結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋位置進(jìn)行判定，保證鉆孔不損壞原結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋。當(dāng)按設(shè)計(jì)文件鉆孔會(huì)損壞原結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋時(shí)，則采取沿縱向主筋兩側(cè)調(diào)整孔位，孔內(nèi)植筋與補(bǔ)強(qiáng)混凝土內(nèi)主筋連接間差距，則由植筋加焊短鋼筋與補(bǔ)強(qiáng)混凝土內(nèi)主筋焊接形成其鋼筋骨架。對(duì)于拱肋拱座植筋鉆孔，由于植筋多，孔徑大（D37）、孔深（L=1000mm），采取逐根鉆孔、植筋，待達(dá)

19、到強(qiáng)度后，再鉆第二孔及植筋。拱座處植筋32為受力主筋，因此對(duì)鉆孔及植筋藥劑均有特殊的要求。本橋采用進(jìn)口喜利得（HILTI）鉆孔系列鉆機(jī)，該鉆機(jī)為薄壁空芯鉆機(jī)，其產(chǎn)品具有可導(dǎo)向定位，震動(dòng)小，不損壞原結(jié)構(gòu)表面，成孔快速，成型孔徑、孔深準(zhǔn)確的特點(diǎn)。鉆孔成型后，用高壓水反復(fù)沖洗孔內(nèi)塵土，待沖凈后，用電阻發(fā)熱管烘干鉆孔，采用喜利得專用空壓機(jī)植筋槍壓入進(jìn)口喜利得（HILTI）植筋粘接劑HITHY150（因植筋粘接劑粘接力遠(yuǎn)大于混凝土抗剪強(qiáng)度，無(wú)必要對(duì)粘接劑進(jìn)行檢測(cè)），將植筋插入膠孔內(nèi)，并排出孔內(nèi)空氣，形成真空，使植筋更為牢固可靠，詳見下列植筋施工順序圖：4、橋面橫置板的處理對(duì)原橋面橫置板的利用，由西南交通

20、大學(xué)工程檢測(cè)中心逐塊板進(jìn)行全面檢查確認(rèn)。為保證板間鉸縫的傳力作用，將無(wú)法利用的原橫置板伸出之搭接鋼筋重新植入12鋼筋，增設(shè)鉸縫縱向受力筋。對(duì)原可利用的橋面橫置板的頂面、側(cè)面進(jìn)行鑿毛、露出石子、沖洗干凈；待鉸縫風(fēng)干后，用10砂漿填實(shí)下部1.0cm縫隙，再用40小石子混凝土澆筑全部板間企口縫。橫置板與縱梁或墊墻支承處間隙，采用Ha64化學(xué)粘接膠液壓注填塞。用鋼刷清除表面雜物，再用高壓氣泵吹去間隙內(nèi)及表面塵土，修補(bǔ)表面必須干燥，不帶水。采用環(huán)氧樹脂5份乙二氨1份二丁脂1份水泥調(diào)成膠狀，將注膠管嘴按40cm50cm間距埋入縫內(nèi)，預(yù)埋注膠管嘴之間縫隙仍用環(huán)氧樹脂封閉，待達(dá)到強(qiáng)度后；采用Ha64膠液的甲乙組分按甲：乙3：1重量比均勻混合，將混合膠裝入專用恒壓灌注器內(nèi)芯中，并將恒壓灌注器套裝在裂縫預(yù)埋灌膠嘴上進(jìn)行灌注，直到相鄰灌嘴溢膠為止，取下灌注器，用快封膠封閉灌膠嘴。待23小時(shí)Ha64固化后，再去除灌膠嘴，用砂石及水泥、修補(bǔ)劑調(diào)配