浅谈化学植筋技术在地下室逆作法施工中的应用

2022-12-19

1 工程概况

广州建和商业广场工程位于广州市农林下路王府井商场对面, 总建筑面积86954m2, 总高度99.9m, 其中地下建筑面积18101m2, 地下三层, 结构形式为框剪结构, 地下室采用钢筋混凝土地下连续墙作基坑围护结构, 连续墙砼强度为C30。由于本工程地处闹市区, 基坑支护结构距离建筑红线只有1.5m～4m左右, 周边分布有多栋住宅, 不宜采取基坑大开挖施工方案, 设计工况要求地下室采用逆作法施工, 即先施工±0.00结构后再分别施工负一、负二及负三层。由于地下连续墙为采用水下混凝土施工, 不可预见因素较多, 钢筋连接器预埋精度低及保护困难, 且本工程后期设计图纸变更较大, 即使先行预埋, 很大部分钢筋连接器也不能使用。为解决上述预埋难题, 我项目部采取在连续墙上进行化学植筋施工。

2 施工方案及工艺流程

由于钢筋水平植入地下连续墙, 为保证注胶质量, 遂采取机械注入式注胶。同时考虑上部结构养护用水对连续墙面的影响, 选用耐潮湿的锚固胶。

化学植筋时, 首先在连续墙四周搭设操作架进行基体表面浮砼凿除, 再进行钻孔及清孔, 经验收合格后由专业植筋操作人员进行注胶及植入钢筋, 并做好固化期的成品保护工作。

3 施工技术措施

3.1 化学植筋材料的选择

锚固胶的选用是否合理对化学植筋的质量好坏起至关重要的作用。化学植筋所用锚固胶的锚固性能应通过专门的试验确定。对获准试验的锚固胶, 除说明书规定可以掺入定量的掺和 (填料) 外, 现场施工中不宜随意增添掺料。考虑该工程现场施工条件的实际情况, 决定采用耐潮湿及低温的注射式植筋胶。

3.2 连续墙表面浮砼及保护层的处理

混凝土基材应坚实, 能承担对被连接件的锚固和全部附加荷载。本工程的混凝土基层是既作基坑围护结构又作为永久性结构的钢筋混凝土地下连续墙, 由于地下连续墙采用的水下混凝土浇筑法, 连续墙侧面平整度不高, 且表面一层浮砼不密实, 为此在梁、板植筋部位连续墙表面的浮砼须凿除。通过凿除连续墙表面浮砼, 可以使后施工结构与混凝土连续墙结合更为牢固, 增强整体性。为避免冲击钻钻孔时钻到基材结构的主筋, 从而对基材产生破坏, 连续墙混凝土保护层宜凿除。在表面浮砼及保护层凿除完成后, 应及时安排技术人员进行跟踪验收, 验收时以表面坚实、平整、无蜂窝、麻面及油污为合格标准。

3.3 弹墨线标明钻孔位置

弹墨线标明孔位是一项繁琐而必不可少的工作。在基体表面浮砼处理验收后, 要安排专人将梁板位置弹好墨线, 再根据图纸设计的钢筋保护层厚度及钢筋间距, 将钻孔位置用红油漆做上标记, 并将钢筋的级别、规格和数量标注于连续墙面上, 尤其在框架梁植筋部位。孔位定位时, 最好能避开内置钢筋, 以不影响基体混凝土结构为宜, 但严禁超出梁板边线。

3.4 钻孔及清孔

根据所选用的植筋胶的使用说明书、有资质的试验机构出具的相关锚固性能参数的试验报告, 并参考相关的工程强制性条文和国家行业标准, 同时结合我项目部以往的工程施工经验, 钢筋直径在10mm～16mm, 锚孔直径按d+4 m m (d为钢筋直径) ;钢筋直径在18mm～25mm, 锚孔直径按d+8mm (d为钢筋直径) 。锚孔深度15d (d为钢筋直径) 进行施工。

锚孔为避开受力主筋, 允许以一定的倾斜角度钻孔, 但倾斜角不得超过5度。对于废孔, 应用高强度等级的树脂水泥砂浆填实。钻孔完成后, 应及时安排专业技术人员对锚孔孔径、位置、深度及垂直度进行验收, 验收合格方可进行下道工序施工。

清孔是化学植筋中比较重要的一道工序。清孔干净彻底, 才能使被连接件与基材结合紧密, 从而提高化学植筋的承载力。清孔时应先用风泵或手动气筒彻底吹净粉尘, 然后用毛刷、棉布将孔壁刷净, 再次用手动气筒清孔, 反复进行清孔3～5次, 直至孔内无灰尘, 为避免水流入孔内或其它杂物落入其中, 应将孔口用棉布临时封闭, 并保持孔道干燥。

3.5 注胶与植筋

注胶是植筋中较为关键的一个步骤。由于本工程被连接件与基体为水平连接, 为保证锚孔内锚固胶均匀饱满, 我项目部采用植筋专用注射器进行注射式注胶。注胶时先将注射器枪嘴伸至锚孔底部, 由底部向外匀速、缓慢注入锚固胶, 直至锚固胶完全充满锚孔。注胶时速度不能过快, 否则孔内胶体会出现颈缩现象, 使该部位钢筋无锚固胶握裹, 从而大大影响锚固质量。

钢筋植入锚孔前要彻底清除表面附着物、浮锈和油污。钢筋插入灌有结构胶的孔内, 旋转钢筋反复的插入拔出, 将孔壁的灰尘搅入结构胶内, 直至附在钢筋上的结构胶表面不带有灰尘。考虑钢筋焊接高温对胶的不良影响, 离开基面的钢筋预留长度应不小于20d (d为钢筋直径) , 并不小于200mm。在植筋胶初凝之前钢筋必须置入锚孔, 置入锚孔后, 应按照厂家所提供的养生条件使胶合剂固化, 固化期间禁止扰动。在实际施工中, 为确保胶合剂固化效果, 建议在植筋完成48小时以内不得扰动钢筋, 若有较大扰动宜重新植筋。

4 施工中注意事项

钻孔施工时由于冲击钻与基体的撞击发出的声音较大, 同时伴有混凝土碎粒和粉尘, 对周边居民的生活及周边环境有一定的影响, 尤其对植筋操作人员的身体危害较大, 易导致矽肺等职业病的发生。为此, 在进行植筋施工前应注意搭设隔音墙等消音装置, 严格控制施工噪音, 尽量将噪声控制在规范许可的范围内。植筋作业人员应佩戴防护镜, 戴好防尘口罩, 同时要采取降尘、隔尘和通风措施, 保证排入到大气中的粉尘含量达到国家工业卫生标准。

由于化学植筋在固化期内不得随意扰动, 因此要注意定期对作业人员进行成品保护教育, 提高职工自觉保护成品的质量意识, 从而保证植筋质量。

5 结语

在植筋施工完成后, 本工程按规范对不同规格、不同部位及不同批次的化学植筋进行了抗拔承载力现场检验。检测结果:所有检测点的粘胶植筋在要求最大试验荷载时, 拉力值稳定, 位移量不大, 综合分析, 该粘胶植筋合格, 极限抗拔荷载达到最大试验荷载要求。该工程的实践说明, 在地下室逆作法施工条件下, 因预埋难度较大、预埋连接件偏位或原先预埋件因设计变更而无法使用时, 采用化学植筋后锚固施工工艺还是可行的。只要施工技术人员采取一整套管理体制进行控制, 尤其加强过程控制和强化验收, 还是可以确保化学植筋后锚固施工质量, 创造一定的社会效益的。

摘要：化学植筋施工工艺具有工作效率高、施工质量好等优点, 尤其在钢筋连接器预埋难度较大、工期紧的地下室逆作法施工中应用较为广泛。以广州建和商业广场工程为例, 介绍了化学植筋施工技术在地下室逆作施工中的应用, 实践表明, 取得了预期的效果。

关键词：化学植筋,逆作法施工