关于公路桥梁工程施工中植筋技术的应用

摘要: 随着我国公路建设快速发展, 现有公路已经远远不能满足交通量增长的需要, 同时公路桥梁加宽拼接植筋施工技术得到了更多更广泛的应用。植筋作为桥梁和结构物拼接施工很复杂的工序, 也有较很高的施工技术要求和质量要求。文章就以公路桥梁植筋施工技术进行了探讨。

关键词：公路桥梁； 植筋原理； 植筋选材；施工技术 中图分类号：u448.14文献标识码： a 文章编号： 工程概况

某高速公路扩建工程起于fk240+000, 止于k256 + 983.23, 全长16.97km。全路段共有大、中、小主线桥14座, 其中分离式立交2座, 上跨桥共11座, 涵洞及通道共90道。桥面宽度为2×20.75 m, 即2×12.5m(原桥)+2×8.25m (扩建) 。桥梁的拼接模式采用同结构、同类型、同跨径的梁片两边加宽, 上部构造连接, 下部构造不连的方法予以拼接。内桥梁的拼接采用下部分离, 上部连接的方案, 将旧桥梁板的翼缘切除后, 在切割位置植入钢筋, 与新桥梁板预留钢筋焊接, 浇筑混凝土,将新旧桥连接。新植入钢筋的粘接性能将是拓宽桥梁的受力、安全的重要因素。 1 植筋技术原理及特点 1.1 植筋原理

植筋, 指设计部位按设计孔径钻至规定深度后, 进行清孔, 再注入植筋胶, 插入钢筋, 使钢筋与混凝土通过植筋胶可靠地锚固

在一起。其锚固效果等同于预埋钢筋,从而满足结构传递受力要求的一种施工技术。 1.2 植筋特点：

(1) 高粘结强度, 以小孔径、浅埋深, 达到高的负载力。 (2) 基材无应力, 可进行小边距及小间距施工。 (3) 耐高温, 可近距离焊接施工。

(4) 施工工艺简单, 操作简便, 固化时间短, 可快速承载, 节省施工时间, 安全经济。 2 植筋材料的选择 2.1 钢筋的选择

选择符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(gb1499 -1998) 要求的热轧带肋钢筋, 钢筋的规格主要有φ12,φ16, φ18, φ20, φ22, φ25。 2.2 植筋胶的选择

选用知名品牌事必达epconc6植筋胶, 其性能特点如下: (1) epconc6的系统组成epconc6化学植筋锚固剂为双组份硬塑包装, 化学树脂与固化剂为1∶1等份(体积比) 。使用epconc6专用手动或气动注射枪, 将双组份化学树脂和固化剂通过专用混合喷嘴进行充分混合, 使得混合后的锚固剂能达到最佳性能。 (2) epconc6植筋胶的特点

①固化时间短、快速承载, 可缩短工期；②基材无应力, 可进行小边距及小间距施工；③具有抗疲劳、抗老化、抗酸碱、无蠕变等

特点；④高闪点、抗高电压(1万伏绝缘) , 使用安全；⑤通过百万次循环振动测试, 适用于地震多发区, 振动机械的紧固等；⑥经多次冻融重复循环试验, 锚固力未见显著降低；⑦通过美国国家卫生组织nsf61饮用水标准, 产品安全无毒；⑧黑色硬塑包装, 避免紫外线照射, 适合工地现场使用条件。根据以上情况, 我公司选用事必达epconc6植筋胶。 3 植筋施工技术 3.1 植筋前的准备工作

(1) 沥青混凝土桥面铺装的凿除: 用空压机破除沥青混凝土, 人工将废渣装上车, 将废弃物运至指定地点堆放。按照翼缘板预先划好的线, 采用手提金刚石切割机进行切割。

(2) 检查切割面有无缺陷: 对切割面及板梁顶面进行检查, 看是否有裂缝。如有, 采取必要的修补、加固措施。

(3) 检查作业混凝土面是否完好: 用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置, 核对、标记植筋部位,以便钻孔时避让钢筋。 (4) 按照设计图纸尺寸在作业混凝土面上,根据拼接的梁板配筋图, 用墨线弹出植筋的实际位置, 做好标识。 3．2 钻孔

(1) 按设计要求在施工面划出钻孔植筋的位置, 按照技术参数利用电锤钻孔(严禁使用气锤, 防止混凝土出现局部疏散、开裂) 。 (2) 孔深、孔径根据设计具体要求确定, 以植筋胶厂商提供的配套资料作为参考, 见表1。

3．3 清孔

选用压缩空气或用水清孔, 用毛刷刷三遍, 吹三遍,确保孔壁无尘。清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具,同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘。在雨天施工时, 要用清洁的水清洗孔壁。注意长时间浸泡的孔, 要用电锤钻头扫一下孔壁后再洗孔。

3．4 钢筋处理

(1) 检查钢筋是否顺直, 对锈蚀的钢筋用钢丝刷除去锈渍, 用乙醇或丙酮清洗干净, 晾干使用。

(2) 不同规格、不同长度的钢筋分开存放。 3．5 配胶和注胶

将植筋胶直接放入胶枪中, 再将搅拌头旋到胶的头部, 扣动胶枪直到胶流出为止。第一次打出的胶不用, 待胶流出成均匀灰色方可使用。注胶时, 将搅拌头插入孔的底部开始注胶, 注入孔内约2p3即可。每次扣动胶枪后,停顿5s～6s, 再扣动下一次胶枪。注射下一个孔时, 按下胶枪后面的舌头。因为胶枪为自动加压, 避免胶继续流出,造成浪费。更换新胶时, 按下胶枪后面的舌头, 拉出拉杆,将胶枪取出。 3．6 插筋

对处理好的钢筋插入,需用手将其旋转着缓缓插入孔底, 使胶与钢筋全面粘结, 并防止孔内胶外溢。按照表2植筋胶化学反应时间表规定时间进行操作, 使得植筋胶均匀附着在钢筋的表面及缝隙

中, 插好固定后的钢筋不可再扰动, 待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其它各项工作。

注: 1.以上数据为在不同基材温度时, 植筋胶达到强度所需的时间, 试验表明, 当环境温度为30°时, 固化时间为6h。2.由于混凝土具有非常大的热容量, 即使环境温度很低, 混凝土内的温度也不会太低, 只要在安装过程中注意对植筋胶及孔的保温, 同时尽量缩短施工时间。

注: 以上数据为工地现场屈服强度为350n /mm2 的ⅱ级钢筋。试验表明, 实测数据较屈服值而言有1.4的安全系数。 注: 安全拉力为钢筋达到抗拉设计强度时的拉力值。 3.7 施工注意事项

(1) 植筋孔位置和直径除满足设计要求外, 还需满足下列基本要求: 净边距>钢筋保护层厚度, 并且必须植入原构造箍筋内侧； 被植入钢筋的结构物深度≥植筋孔深度+40mm。

(2) 注射胶粘剂时, 应从钻孔的底部开始, 并且使胶粘剂注射均匀, 胶粘剂使用量以钢筋插入后有少许浆液溢出为宜。 (3) 植筋施工应控制时机,通常在连接部位施工之前进行, 避免植入钢筋长期暴露锈蚀, 否则要采取防锈、除锈措施。必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能可靠焊接。

(4) 施工中会遇到结构尺寸较小情况，为避免对混凝土工作面产生过大震动, 钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤, 应使用电动、气动原理工作的冲击钻。

(5) 在胶固化期内禁止扰动钢筋。

(6) 尽量避免雨天施工。夏季施工气温较高时, 结构表面温度可能达到60 ℃～70 ℃, 宜在日温差较低时施工。如需要获得较长操作时间, 可在结构表面洒水、孔内灌水降温, 吹干孔内水分后进行灌胶植筋。 4 现场质量验收 4.1 现场抗拔破坏试验

现场选取不参与受力、非重要位置或将来凿除的混凝土进行植筋, 达到强度要求后进行抗拔试验。检验标准是钢筋达到屈服时不被拔出, 此时混凝土完好即为合格。工地试验总结数据见表3, 植筋技术参数见表4。

4.2 现场抗拔非破坏试验

同规格的钢筋每100根随机抽样1组, 每组3根, 进行试拉。如达到安全拉力钢筋不被拉出, 混凝土完好说明植筋施工质量合格。 5．植筋分项工程的质量检验评定标准 5.1 基本要求

(1) 植筋产品须采用质量可靠、性能指标符合前述要求的产品, 同时须附有产品的国家、行业质量检测报告。

(2) 现场试验每一批送样检查1组。用于植筋的钢筋品种规格、技术性能应符合现行的国家标准, 用于植筋的钢筋必须进行前述的除锈、清洗、晾干。

(3) 植筋的数量, 必须保证设计要求的根数。

5.2 实测项目 结束语

通过上述公路扩建工程桥梁拼接实践证明, 采用植筋施工工艺, 减少了大量的凿除,施工方便、工作效率高, 同时锚固结构的整体性能良好, 从而也增强了新老结构的整体性。对施工全过程加强控制力度,以全面实现质量、进度、安全、环保目标。