【引言】

 　　隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在國(guó)家加大力度投資基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的政策指導(dǎo)下，我國(guó)的交通事業(yè)蒸蒸日上，對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的需求迅猛增長(zhǎng)。我國(guó)現(xiàn)有公路橋梁有很多是根據(jù)20世紀(jì)70年代或80年代初期頒布的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建造的，其設(shè)計(jì)荷載均較低。隨著各種重型車(chē)輛，尤其是工程用重型運(yùn)輸車(chē)的不斷出現(xiàn)，公路橋梁負(fù)荷日趨加重，加之舊橋部分老化、破損或受原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的限制，已不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。由于設(shè)計(jì)、施工及使用過(guò)程中各種因素的影響，有相當(dāng)數(shù)量的橋梁損壞嚴(yán)重，或處于超期運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，或早已不符合現(xiàn)代行車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其中很大一部分橋梁已被定為危橋，急需做維護(hù)加固處理。

 　　1、工程實(shí)例

 　　既有包蘭線橋梁墩臺(tái)加固工程， 烏海地區(qū)施工范圍為K279+388-K420+388，線路長(zhǎng)度141km，需加固橋梁有40座，共計(jì)209個(gè)墩臺(tái)需加固處理。設(shè)計(jì)加固方案為對(duì)原橋墩四周包裹15cm 厚鋼筋混凝土加固層。按照設(shè)計(jì)文件，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)查，決定運(yùn)用植筋技術(shù)對(duì)既有墩身進(jìn)行加固處理。

 　　2、植筋技術(shù)簡(jiǎn)介

 　　2.1、植筋原理。植筋，即在設(shè)計(jì)部位按設(shè)計(jì)孔徑鉆至規(guī)定深度后，進(jìn)行清孔，再注入植筋膠，插入鋼筋，使鋼筋與混凝土通過(guò)植筋膠可靠地錨固在一起。其錨固效果等同于預(yù)埋鋼筋，從而滿足結(jié)構(gòu)傳遞受力要求的一種施工技術(shù)。

 　　2.2、植筋特點(diǎn)。(1)高粘結(jié)強(qiáng)度，以小孔徑、淺埋深，達(dá)到高的負(fù)載力；(2)基材無(wú)應(yīng)力，可進(jìn)行小邊距及小間距施工；(3)耐高溫，可近距離焊接施工；(4)施工工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，固化時(shí)間短，可快速承載，節(jié)省施工時(shí)間，安全經(jīng)濟(jì)。

 　　2.3、優(yōu)缺點(diǎn)。采用植筋技術(shù)，對(duì)舊橋面進(jìn)行簡(jiǎn)單的清潔處理，然后平行舊橋面鋼筋，按計(jì)算深度和規(guī)定間距鉆孔，再將鋼筋植人孔內(nèi)，再采用同級(jí)別的混凝土填孔，并澆筑新的橋面層。在這種橋面加固技術(shù)中，新舊橋面的連接是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，尤其是界面的抗剪強(qiáng)度。采用植筋技術(shù)以后，界面的抗剪強(qiáng)度由三部分組成：界面混凝土內(nèi)部結(jié)合力、界面摩擦力、植筋的抗剪力。由于植人鋼筋的影響，界面的抗剪強(qiáng)度大大提高，而且植入鋼筋對(duì)舊橋面也起到了一定的加強(qiáng)作用。

 　　該方法的缺點(diǎn)是計(jì)算比較復(fù)雜，不僅要計(jì)算新橋面層的厚度以滿足承載要求，而且剪力植筋應(yīng)有適當(dāng)?shù)穆裆?，需?jīng)過(guò)計(jì)算確定。另外，植筋點(diǎn)的選擇也是一個(gè)問(wèn)題，既要避開(kāi)原鋼筋，還要與原鋼筋保持一定的距離，以滿足鉆孔操作要求。最后，就是植筋后要往孔內(nèi)注人混凝土，雖然混凝土量比較少，但是混凝土的膨脹和收縮也是一個(gè)不得不考慮的問(wèn)題。

 　　2.4、一般原則。（1）植筋的錨固應(yīng)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力通過(guò)后植鋼筋充分傳遞給混凝土，并應(yīng)避免混凝土產(chǎn)生剝離和劈裂破壞。（2）混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋間距以及箍筋的情況也應(yīng)予以考慮。（3）當(dāng)采用植筋錨固時(shí)，其基本原則是保證鋼筋屈服，并假定在使用極限狀態(tài)的粘結(jié)應(yīng)力均勻地布置在整個(gè)鋼筋長(zhǎng)度上。（4）設(shè)計(jì)目的是保證鋼筋延性破壞，而避免混凝土（受壓或受拉狀態(tài)）脆性破壞或劈裂破壞。

 　　3、植筋的施工方法

 　　3.1、施工準(zhǔn)備工作。（1）地面以下墩臺(tái)身開(kāi)挖。地面以下墩身部分采用人工配合挖掘機(jī)開(kāi)挖，人工清底至墩臺(tái)頂面。開(kāi)挖前采用電纜探測(cè)儀與人工挖探溝相結(jié)合的方式先探明地下電纜情況。（2）墩身鑿毛。鑿除原墩臺(tái)表面勾縫及松動(dòng)砌石，露出結(jié)構(gòu)基層，防止墩臺(tái)身受損，鑿毛采用人工剔鑿方法。（3）防止墩臺(tái)身位移觀測(cè)控制。墩臺(tái)身地面以下部分在開(kāi)挖至回填完成期間必須做好墩臺(tái)身位移觀測(cè)控制，好觀測(cè)記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有位移，進(jìn)行回填處理及時(shí)上報(bào)。觀測(cè)方法可采用在地面沿墩臺(tái)身縱橫軸線打位移觀測(cè)樁，在墩臺(tái)身縱橫周線與控制樁樁頭水平位置用紅色油漆畫(huà)十字線，采用定期拉尺丈量的方法觀測(cè)控制，觀測(cè)間隔不得大于2小時(shí)。

 　　3.2、影響因素。植筋技術(shù)的成敗主要取決于混凝土基材質(zhì)量、鋼筋質(zhì)量、粘結(jié)劑強(qiáng)度、鋼筋植入混凝土深度(錨固長(zhǎng)度)、施工溫度等因素。（1）混凝土基材本身強(qiáng)度如果很低或很破碎，植入鋼筋再結(jié)實(shí)也沒(méi)有意義。所以根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，混凝土強(qiáng)度低于一般不宜采用此種工藝進(jìn)行加固。（2）鋼筋一般選用I級(jí)、Ⅱ級(jí)鋼筋，其強(qiáng)度應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》的規(guī)定。（3）膠粘劑的強(qiáng)度是植筋技術(shù)的關(guān)鍵，根據(jù)已有的試驗(yàn)結(jié)果得知，粘結(jié)劑的自身強(qiáng)度及粘接強(qiáng)度均能滿足使用要求。（4）施工溫度。植筋的施工溫度直接影響粘結(jié)劑的固化時(shí)間。一般情況下，植筋所用粘結(jié)劑的固化時(shí)間隨溫度的升高而縮短；植筋的環(huán)境濕度直接影響粘結(jié)劑的固化時(shí)間和力學(xué)性能的發(fā)揮，故應(yīng)確保環(huán)境溫度不致過(guò)高。

 　　3.3、施工工藝。準(zhǔn)備一鉆孔一清孔(孔除塵、孔干燥)一鋼筋處理一配膠一注膠一插筋一養(yǎng)生。(1)植筋前的準(zhǔn)備工作。(2)鉆孔。① 按設(shè)計(jì)要求在施工面劃出鉆孔植筋的位置，按照技術(shù)參數(shù)利用電錘鉆孔(嚴(yán)禁使用氣錘，防止混凝土出現(xiàn)局部疏散、開(kāi)裂)。②孔深、孔徑根據(jù)設(shè)計(jì)具體要求確定，以植筋膠廠商提供的配套資料作為參考。(3)清孔。利用壓縮空氣或用水清孔，用毛刷刷3遍，吹3遍，確?？妆跓o(wú)塵。清孔時(shí)不僅要采用吹氣筒或氣泵等工具，同時(shí)也必須采用毛刷等設(shè)備清除附著在孔壁上的灰塵。在雨天施工時(shí)，要用清潔的水清洗孔壁。但注意，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間浸泡的孔，要用電錘鉆頭掃一下孔壁后再洗孔。(4)鋼筋處理。①檢查鋼筋是否順直，對(duì)銹蝕的鋼筋用鋼絲刷除去銹漬，用乙醇或丙酮清洗干凈，晾干使用；⑦ 不同規(guī)格、不同長(zhǎng)度的鋼筋分開(kāi)存放。(5)配膠和注膠。首先將植筋膠直接放入膠槍中，將攪拌頭旋到膠的頭部，扣動(dòng)膠槍直到膠流出為止。(6)插筋。插入處理好的鈉筋，此時(shí)需用手將其旋轉(zhuǎn)著緩緩插入孔底，使膠與鋼筋全面粘結(jié)，并防止孔內(nèi)膠外溢。(7)養(yǎng)生。在室外溫度下自然養(yǎng)護(hù)。

 　　4、注意事項(xiàng)

 　　4.1、結(jié)構(gòu)膠完全固化后為無(wú)毒材料，但未固化前對(duì)皮膚、眼睛有刺激性，而且膠固化后也不易清除，施工人員應(yīng)注意適當(dāng)?shù)膭趧?dòng)保護(hù)，配備安全帽、工作服、手套等。人體直接接觸后用清水沖洗干凈。

 　　4.2、周?chē)h(huán)境溫度越高，每次配膠量越大，可操作時(shí)間越短。預(yù)估適用期內(nèi)的每次配膠量，以避免不必要的浪費(fèi)。

 　　4.3、植筋錨固關(guān)鍵是清孔?？變?nèi)清理不干凈或孔內(nèi)潮濕均會(huì)對(duì)膠與混凝土的粘結(jié)產(chǎn)生影響，將無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的粘結(jié)強(qiáng)度，影響錨固質(zhì)量。

 　　4.4、膠體配制時(shí)計(jì)量必須準(zhǔn)確，否則膠體凝結(jié)的時(shí)間不好控制，甚至?xí)斐赡z體凝結(jié)固化收縮，粘結(jié)強(qiáng)度降低；膠體配制好后應(yīng)立即放入孔內(nèi)。

 　　4.5、插入鋼筋時(shí)要注意向一個(gè)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)。

 　　植筋技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，效果可靠，其施工要點(diǎn)在于鉆孔深度、孔徑及垂直度一定要保證符合設(shè)計(jì)要求，且施工中植入鋼筋一定要保持潔凈，對(duì)植筋膠的選用一定要嚴(yán)格，施工前必須先做試驗(yàn)，若能保證以上措施，植筋效果能達(dá)到要求?？偟膩?lái)說(shuō)，植筋技術(shù)的應(yīng)用研究，不僅能夠解決既有工程結(jié)構(gòu)由于使用功能變化、不可抗力(指地震等自然災(zāi)害)、結(jié)構(gòu)老化等原因而需結(jié)構(gòu)加固的問(wèn)題，而且，還能解決由于設(shè)計(jì)缺陷、裝潢、施工遺漏等原因造成的需結(jié)構(gòu)加固問(wèn)題。同時(shí)，隨著更多需結(jié)構(gòu)加固工程和改造工程的出現(xiàn)和植筋技術(shù)被廣泛的應(yīng)用及其可靠性被工程界和廣大業(yè)主的認(rèn)可，為植筋技術(shù)的應(yīng)用和研究提供了有利條件。

 　　隨著工程經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，我國(guó)的植筋加固技術(shù)也不斷的向前發(fā)展，通過(guò)對(duì)最新加固規(guī)范的了解，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)植筋加固技術(shù)有了系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)，為日后植筋加固技術(shù)的應(yīng)用提供了可考的理論依據(jù)，從而便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的把握。

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標(biāo)簽：橋梁墩身、植筋加固技術(shù)

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文章名稱(chēng)：《既有橋梁墩身植筋加固技術(shù)》

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