摘 要:植筋技术是火电厂建筑结构设计施工中一种重要的工程补救方法。基于此,本文阐述了植筋技术的原理及植筋技术中的重要作用,同时列举了工程案例,来补充说明植筋技术在火电厂工程的应用,还论述了植筋技术的工艺流程以及检测效果。通过说明植筋技术的具体应用,为技术人员提供一些参考。
关键词:植筋技术;火电厂建筑结构;混凝土施工
引言
建筑结构施工技术的发展,为火电厂结构设计提供新技术。植筋技术作为建筑结构的补充和改造手段,对于火电厂建筑结构补救具有重要意义。在建筑原有的房梁、顶板、柱等结构上,按照设计需求,通过增加钢筋,来实现建筑工程的改造,旨在提升火电厂建筑结构的承载能力。
1植筋技术的原理
建筑内部产生粘合力是由于混凝土产生收缩及吸附作用,增大了对钢筋的摩擦力,进而保证牢固性。植筋技术的应用原理是通过粘合剂,将钢筋植入混凝土内部,产生粘结力,进而将二者粘合在一起,从而提升混凝土中的钢筋数量,增加建筑的荷载能力[]。
2植筋技术在火电厂建筑结构设计施工中的具体应用
2.1工程项目概括
某城市的第二发电厂(2X250MW)主厂房的辅助生产设备基础采用了植筋技术。该厂房是钢筋混凝土板加人工挖孔注浆的工程基础,混凝土板厚度为1.6m。由于工程基础施工时间较早,包括汽机房(-02.m)及凝泵坑(-4.3m)的设备基础都需再次设计施工,因此,整个主厂房的设备基础改动幅度较大。由于生产力的提高,该厂房现有的地质条件及基础建筑的条件无法满足生产需求,根据该火电厂的施工设计要求,需要在原有建筑工程中增加很多的钢筋,且尽可能降低对日常生产的影响,减少对原有建筑工程的改动,缩短工期,还要保证安全质量。通过比较,选取了HILTI公司研发的HITHY植筋技术,来按期完成工程作业。
2.2植筋技术的工艺流程
(1)钢筋检测。施工前,施工单位按照设计HY150植筋技术,使用RC302张拉泵,选取了1、2、3号钢筋,测试出对应的锚固拉拔,信息如下:1号钢筋直径20mm,钻孔直径28mm,钻孔深度280mm,设计荷载能力98kN,测试拉拔荷载110kN;2号钢筋直径16mm,钻孔直径22mm,钻孔深度200mm,设计荷载能力62kN,测试拉拔荷载70kN;3号钢筋直径12mm,钻孔直径16mm,钻孔深度130mm,设计荷载能力35kN,测试拉拔荷载50kN。测试三种不同钢筋的拉拔荷载力,能够将钢筋应用到对应的建筑结构中。
(2)基面清理。要将施工现场的表面的障碍物及生产残渣打扫干净。
(3)钻孔。在该项目施工中,需要补救主机房中的汽机房(-0.2m)层及凝泵坑(-4.3m)等多个火电厂原有的钢筋混凝土结构。在进行钻孔时,可选用MD2000钻孔器进行钻孔。在钻孔时,保证钢筋能够插进孔隙的基础上,适当增加1-2mm的预留,防止钢筋出现弯折无法插进空隙中。同时,在原有建筑结构上钻孔时,不要碰伤原有钢筋。
(4)清孔。在打好孔洞后,必须清刷干净,来防粘接不牢。在检查钻孔合格后,可使用圆形毛刷及气泵来彻底清洁干净孔中的灰尘,要做到孔内无灰尘,然后用脱脂棉沾丙酮反复擦拭,保持孔内的清洁干燥;如果孔内水分过多,可用热风机进行干燥处理。待清孔完毕后,要使用干净的棉花将孔洞封堵,来防有灰尘和异物进入孔内。
(5)使用粘合剂。从孔的底部或是外部将粘合剂均匀的填充在孔内。
(6)钢筋处理。把预植入混凝土内的钢筋,反复打磨除去锈迹,直到出现金属光泽后,用浸有丙酮的棉布或深度清洗剂,擦拭干净。
(7)灌胶。可将胶液搅拌均匀然后放入注射器内,不要起泡,注射管伸入孔底开始注胶,边注胶边向上走,孔洞内注胶量要大于孔容积的50%。
(8)植筋。将清理干净的钢筋缓缓转动插入锚固孔内,按深度标记检查植筋深度,使其达到设计深度要求,将12mm、16mm、20mm等补救钢筋植入孔内,预留足够的空隙,在粘合剂性能稳定的时间内,使得混凝土固化,增加与钢筋的粘合度,此次施工项目的粘合剂发挥功效的时间在3-4h以上。
(9)养护。一般植筋胶体在常温下能够自然固化,20h内不要扰动,50h后即可進行施工。
(10)浇筑混凝土。浇筑新增基础设备混凝土,需要采用膨胀混凝土,来避免新旧混凝土发生离散现象。
2.3工程效果检测
在所有的钢筋植入好并浇筑膨胀混凝土后,需要测试施工项目的设计强度。通常依靠粘合剂的抗拉应力能够表示出植筋技术的强度,测试公式如下: 。其中, 表示粘合剂的拉应力值(N); 表示钢筋直径(mm); 表示钢筋深埋(mm); 表示粘合剂与混凝土的参数; 表示变化系数。
根据上述公式,能够测试出新植入混凝土中的钢筋抗拔及锚固力参数,来确定施工项目的质量。数据如下:12mm的钢筋,钻孔直径为16mm,抗拔为32.6,锚固力35.0,深埋120-140,屈服植入深度129;16mm直径钢筋,钻孔直径为22mm,抗拔为50.2,锚固力56.5,深埋160-180,屈服植入深度198;20mm直径钢筋,钻孔直径为28mm,抗拔为70.2,锚固力77.2,深埋200-220,屈服植入深度277[]。
由此可以看出:在对设备基础施加一定的水平荷载,并检查混凝土新旧结合部位,发现三种钢筋的拉固力与标准数据吻合。因此,植筋技术在没有破坏原有的建筑基础上,满足了设计要求,可以应用在火电厂建筑结构设计施工中。
结论:综上所述,在火电厂建筑结构设计施工中应用植筋技术能够提高施工质量。在此基础上,通过应用粘合剂,将钢筋植入混凝土内部,能够增加建筑的荷载能力。同时,通过采用膨胀混凝土,能够避免新旧混凝土发生离散现象。因此,植筋技术能够满足火电厂建筑结构设计施工需求。
参考文献
[1]韩宇.植筋技术在建筑加固改造中的运用管窥[J].江西建材,2017,(12):114+119.
[2]阚阳,李成军.混凝土植筋技术在改造工程中的应用[J].现代冶金,2017,45(01):66-68.
作者简介
张洪亮(1989-),男,黑龙江省哈尔滨市松北区对青镇对青村人,民族民 族:汉,职称:助理工程师,学历:学士。单位:中国能源建设集团黑龙江省火电第一工程有限公司,大学:哈尔滨商业大学,学院:能源与建筑工程学院,土木工程系。
(作者单位:中国能源建设集团黑龙江省火电第一工程有限公司)