摘要：化學(xué)植筋技術(shù)在南水北調(diào)中線工程中得到了較多的應(yīng)用，發(fā)揮了良好的效果。為推廣這一技術(shù)，以南水北調(diào)中線干線沁河渠道倒虹吸工程施工為例，介紹化學(xué)植筋技術(shù)應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力倒虹吸混凝土工程中的一般施工方法及質(zhì)量控制要點(diǎn)。研究表明：利用化學(xué)植筋技術(shù)，既有效保證工程質(zhì)量，又縮短了施工工期，確保了工程盡早發(fā)揮投資效益。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào) 混凝土 化學(xué)植筋技術(shù) 植筋膠 施工方案

一、 項(xiàng)目概況

南水北調(diào)中線一期工程沁河渠道倒虹吸項(xiàng)目是南水北調(diào)中線總干渠的重要組成部分。預(yù)應(yīng)力混凝土施工是重要工序，其中封錨二期混凝土與管身混凝土混凝土結(jié)合應(yīng)用植筋技術(shù)是近年來常用措施，其原理是利用高強(qiáng)度化學(xué)粘結(jié)劑，將鋼筋與混凝土間建立牢固的握裹力，有效連接新增構(gòu)件和原有構(gòu)件。混凝土內(nèi)通過化學(xué)粘結(jié)劑植入的鋼筋，抗拉拔強(qiáng)度大、密實(shí)性能好，擠壓應(yīng)力小，施工后能快速承受荷載。研究表明，化學(xué)植筋技術(shù)的后錨固效果幾乎等同于預(yù)埋，有利于保證混凝土施工質(zhì)量。現(xiàn)以南水北調(diào)中線干線沁河渠道倒虹吸工程中為例簡(jiǎn)述植筋技術(shù)在倒虹吸工程中的運(yùn)用及質(zhì)量控制。

二、 施工方案簡(jiǎn)介

預(yù)應(yīng)力施工是沁河渠道倒虹吸的施工重點(diǎn)部位，預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量直接影響到工程運(yùn)行安全。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，針對(duì)封錨二期混凝土鋼筋施工提出兩個(gè)方案：

方案一：預(yù)埋方案。澆筑倒虹吸管身混凝土?xí)r，鋼筋直接預(yù)埋。

方案二：化學(xué)植筋方案。預(yù)應(yīng)力張拉灌漿完成后，在保證鋼筋握裹力和抗拉拔的前提下，采用化學(xué)植筋技術(shù)。

從技術(shù)上來說，兩個(gè)方案均能滿足工程要求。對(duì)比來看，方案一存在工序繁瑣的缺點(diǎn)，首先管身混凝土模板需要打孔，澆筑混凝土?xí)r，對(duì)預(yù)留鋼筋孔位置需封閉，工序繁瑣，占用關(guān)鍵線路工期，同時(shí)管身混凝土澆筑振搗質(zhì)量難以保證等。方案二比方案一投資稍大，但不占用關(guān)鍵線路工期，且消除了錨頭預(yù)應(yīng)力損失隱患，保證封錨二期混凝土施工質(zhì)量，可使工程盡早發(fā)揮效益。考慮到沁河倒虹吸工程穿越沁河施工需修復(fù)兩側(cè)大堤，工期要求緊，綜合各方面因素，經(jīng)參建各方研究確定：倒虹吸管身側(cè)面采用方案二化學(xué)植入鋼筋施工。

三、植筋工藝流程

（一）施工工藝流程

化學(xué)植筋的工藝流程：定位—→鉆孔—→洗孔—→注膠—→植筋—→固化養(yǎng)護(hù)—→抗拔試驗(yàn)—→綁筋澆筑混凝土。

（二）植筋工作準(zhǔn)備

1、植筋用鋼筋質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB 1499 的規(guī)定，植筋用鋼筋在植入前應(yīng)用砂紙打磨干凈銹跡，擦凈浮塵，本次施工按照?qǐng)D紙要求采用濟(jì)鋼HRB335直徑16mm的螺紋鋼。

2、植筋膠采用A級(jí)膠，使用前必須進(jìn)行安全性能檢驗(yàn)。其鋼-鋼粘結(jié)抗剪性能必須經(jīng)濕熱老化檢驗(yàn)合格。本次采用JLD-J植筋膠，經(jīng)檢驗(yàn)滿足粘結(jié)抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值置信水平c=0.90、保證率為95%的要求。

3、采用植筋錨固時(shí)，其錨固部位的原構(gòu)件混凝土不得有局部缺陷。若有局部缺陷，應(yīng)先進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或加固處理后再植筋。

（三）植筋施工

1、測(cè)設(shè)：由技術(shù)人員按照設(shè)計(jì)位置放線，標(biāo)出植筋位置。

2、鉆孔：由于本工程植筋設(shè)計(jì)為Φ16鋼筋，故采用Φ20鉆頭進(jìn)行鉆孔。鉆孔采用BOSCH系列電錘、金剛石鉆頭。該機(jī)鉆孔速度塊，震動(dòng)小，對(duì)結(jié)構(gòu)不影響。由鉆孔施工人員按照標(biāo)出植筋位置鉆孔至設(shè)計(jì)深度。

3、成孔驗(yàn)收：成孔后，應(yīng)由監(jiān)理單位組織，施工、設(shè)計(jì)的單位參與組織成孔驗(yàn)收，植筋鉆孔孔徑、深度及垂直度的允許偏差應(yīng)符合規(guī)范中有關(guān)規(guī)定。

4、清孔：植筋孔洞鉆好后應(yīng)采用鋼絲刷進(jìn)行清孔，再用潔凈無油的壓縮空氣或手動(dòng)吹氣筒清除孔內(nèi)粉塵，反復(fù)處理不應(yīng)少于3次。必要時(shí)尚應(yīng)用干凈棉紗沾少許丙酮擦凈內(nèi)壁，施工時(shí)應(yīng)保持孔壁內(nèi)清潔干燥。植筋錨固的關(guān)鍵是清孔。孔內(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)生不利影響，使其無法達(dá)到設(shè)計(jì)的粘結(jié)強(qiáng)度，影響錨固質(zhì)量。清孔并經(jīng)監(jiān)理單位驗(yàn)收合格后，具備植筋條件。

5、植筋：用膠槍套筒裝進(jìn)膠并安上混合器，然后裝上手動(dòng)注膠器，從 孔底部由慢速到快速進(jìn)行注膠。注入植筋膠，立即插入鋼筋，并按單一方向邊轉(zhuǎn)邊插，直至達(dá)到規(guī)定的深度。植入的鋼筋必須立即校正方向，使植入的鋼筋與孔壁間的間隙均勻。從注入膠黏劑至植好鋼筋所需的時(shí)間，應(yīng)少于產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的適用期（可操作時(shí)間）。否則應(yīng)拔掉鋼筋，并立即清除失效的膠黏劑，重新按原工序返工。膠黏劑灌注量應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書確定，并以植入鋼筋后有少許膠液溢出為度。

6、養(yǎng)護(hù)：膠黏劑未達(dá)到產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的固化期前，應(yīng)靜置養(yǎng)護(hù)，不得擾動(dòng)所植鋼筋。

7、檢驗(yàn)：植筋的膠黏固化時(shí)間達(dá)到7d的當(dāng)日，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)錨固承載力檢驗(yàn)。結(jié)合沁河渠道倒虹吸工程的實(shí)際情況，檢驗(yàn)采用非破壞性檢驗(yàn)，由檢測(cè)單位利用千斤頂和傳感器對(duì)所植鋼筋進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，檢驗(yàn)荷載值為1.15Ntb，檢驗(yàn)數(shù)量按照植筋總數(shù)量的3%進(jìn)行，且不少于五根隨機(jī)抽樣。

（四）植筋施工注意事項(xiàng)

1、植筋工程施工過程中，應(yīng)每日檢查其孔洞的干燥程度。

2、植筋用的鋼筋在植入前應(yīng)復(fù)查有無未打磨干凈的舊銹或新銹。若有新舊銹斑，應(yīng)用砂紙擦凈。

3、植筋孔壁清理潔凈后，若不立即種植鋼筋，應(yīng)暫時(shí)封閉其孔口，防止塵土、碎屑、油污和水分落入孔中影響錨固質(zhì)量。

4、植筋膠的配制，應(yīng)在無塵土飛揚(yáng)的室內(nèi)，按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的配合比和工藝要求嚴(yán)格執(zhí)行，且應(yīng)有專人負(fù)責(zé)。調(diào)膠時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度確定樹脂的每次攪拌量；使用的工具應(yīng)為低速攪拌器；攪拌好的膠液應(yīng)色澤均勻，無結(jié)塊，無氣泡產(chǎn)生。在拌合和使用過程中，應(yīng)防止灰塵、油、水等雜質(zhì)混入，應(yīng)按規(guī)定的可操作時(shí)間完成植筋作業(yè)。

5、植筋時(shí)現(xiàn)場(chǎng)溫度應(yīng)符合膠粘劑使用說明書要求，未標(biāo)明溫度時(shí)，應(yīng)按不低于15℃控制。

6、嚴(yán)禁在大風(fēng)、雨雪天氣進(jìn)行露天作業(yè)。

四、結(jié)束語

化學(xué)植筋技術(shù)具有設(shè)計(jì)靈活、施工方便、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省工期、經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)，在南水北調(diào)中線干線沁河渠道倒虹吸工程中利用這一技術(shù)，既有效保證工程質(zhì)量，又縮短了施工工期，保障沁河防洪安全，確保了工程盡早發(fā)揮投資效益。

針對(duì)目前沁河渠道倒虹吸工程的設(shè)計(jì)工況，化學(xué)植筋技術(shù)可以適用以下情況：

1、倒虹吸斜坡相鄰管節(jié)的截水環(huán)二期混凝土施工中。

2、新舊混凝土施工結(jié)合部位。

3、舊混凝土堤岸加固工程。

4、水閘除險(xiǎn)加固工程需增設(shè)啟閉機(jī)房等項(xiàng)目。

以上可見，化學(xué)植筋技術(shù)同時(shí)滿足二期混凝土與原混凝土面的結(jié)合、新舊混凝土結(jié)合及工期限制較嚴(yán)的施工技術(shù)要求，因此在混凝土施工中應(yīng)用前景廣闊，具有很好的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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