CN110306830A - 一种植入用钢筋结构及植筋施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工领域，提供了一种植入用钢筋结构及其施工方法。所述植入用钢筋结构包括一主钢筋以及2个附加植筋；2个所述附加植筋一端设置于植筋孔中，另一端与所述主钢筋焊接固定；所述主钢筋与2个所述附加植筋间的焊缝的下缘距离被植入结构表面至少200mm。所述施工方法包括：S1、开凿防滑孔；S2、钻植筋孔；S3、向所述植筋孔中灌注植筋胶；S4、主钢筋与2个附加植筋焊接固定，形成一钢筋结构；2个所述附加植筋固定设置于所述植筋孔中；S5、设置保护装置，以防止所述主钢筋和所附加植筋摇摆磕碰，直至所述植筋胶固化。本发明的优点是工艺操作简单，施工质量保证，可解决节点钢筋密集区钻孔困难导致植筋孔径和孔深不满足设计要求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种植入用钢筋结构及植筋施工方法。
背景技术
随着现代建筑业的迅速发展，因使用功能改变或需要扩容等因素影响，旧建筑的改扩建工程也日益增多，其中不乏现有常规施工技术难以顺利完成的工程。
所谓的难以顺利完成的工程包括在原钢筋混凝土结构上增建或改建建筑结构。按照相应的设计节点和规范要求，新老结构的连接通常采用化学法植筋技术。化学法植筋技术是一种钢筋后锚固利用结构胶锁键握紧力作用的连接技术,是结构植筋加固与重型荷载紧固应用的最佳选择。其通用的施工方法为：首先在原结构混凝土上钻孔，并清理孔内杂物；然后注入高强植筋胶，再插入钢筋或型材，胶剂固化后将钢筋与基材粘接为一体；最后进行静置养护，以确保新老结构的连接形成可靠的刚性节点。其中，在原有结构上钻孔的操作对于孔径和孔深都有要求。
但是，为了新建结构而在原结构梁柱节点上钻孔时，由于原梁柱节点部位可能存在纵横交错的主筋和柱头弯锚钢筋，因此原有钢筋交叉密集和偏位，钻头难以有效避开原有钢筋的位置，导致钻孔的孔径和孔深都无法，满足设计要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植入用钢筋结构，用于替代一根较粗的钢筋，包括一主钢筋以及2个附加植筋；2个所述附加植筋一端设置于植筋孔中，另一端与所述主钢筋焊接固定；所述主钢筋与2个所述附加植筋间的焊缝的下缘距离被植入结构表面至少200mm。
上述的植入用钢筋结构中，所述主钢筋与2个所述附加植筋间的焊缝的下缘距离被植入结构表面还需大于或等于20d，其中d表示所述主钢筋的直径。
上述的植入用钢筋结构中，2个所述附加植筋分别设置于所述主钢筋的两侧。
上述的植入用钢筋结构中，2个所述附加植筋的承载力与所述主钢筋的承载力符合等截面代换原则。
上述的植入用钢筋结构中，所述焊缝的长度大于5d，其中d表示所述主钢筋的直径。
本发明的另一目的在于提供一种植筋施工方法，包括如下步骤：
S1、在纵向主筋顶部开凿防滑孔；
S2、从所述防滑孔开始，在所述纵向主筋顶部钻植筋孔；
S3、向所述植筋孔中灌注植筋胶；
S4、主钢筋的一端与2个附加植筋的第一端焊接固定，形成一钢筋结构；2个所述附加植筋的第二端固定设置于所述植筋孔中；
S5、设置保护装置，以防止所述主钢筋和所附加植筋摇摆磕碰，直至所述植筋胶固化。
上述的植筋施工方法中，在步骤S1之前，还包括凿除所述纵向主筋外的混凝土保护层。
上述的植筋施工方法中，在步骤S1之前，还包括按等截面代换原则计算所述附加植筋的直径并计算所述植筋孔相应的深度和直径。
上述的植筋施工方法中，在步骤S2中，所述植筋孔的斜度小于8°。
上述的植筋施工方法中，在步骤S2中，使用压缩空气以及毛刷清理所述植筋孔，并反复清洁3-5次。
上述的植筋施工方法中，在步骤S2后，向所述植筋孔中灌注植筋胶至孔深的2/3。
上述的植筋施工方法中，在步骤S4中，2个所述附加植筋的第二端采用反复拉出、插入的方法直至所述附加植筋植入孔底。
上述的植筋施工方法中，在步骤S4中，先通过焊接形成所述钢筋结构，然后将所述钢筋结构固定于所述植筋孔中。
上述的植筋施工方法中，在步骤S4中，先将所述2个附加植筋的第二端设置于所述植筋孔中，然后再通过焊接形成所述钢筋结构。
上述的植筋施工方法中，焊接前，在所述附加植筋裸露部分的根部包裹湿布，所述湿布事先用冷水或冰水浸渍。
与现有技术相比，本发明的技术方案根据等截面代换的原则，使用直径较小的附加植筋代换通过计算得出的标准植筋，然后再通过焊接和胶接来固定新增的钢筋。该做法在工艺操作上相对简单，施工质量控制比较有保证，可解决节点钢筋密集区钻孔困难导致植筋孔径和孔深不满足设计要求的问题。
附图说明
图1是本发明中植入用钢筋结构的一实施例的示意图；
图2是将图1的应用示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。然而，本发明可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征允许相互组合或替换。结合以下的说明，本发明的优点和特征将更清楚。
需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
还需声明的是，本发明中对步骤编号的目的在于便于引用，而非限定先后顺序。对于个别需强调顺序的步骤，文中将以专门文字进行特别说明。
请参考图1和图2，本实施例提出一种植入用钢筋结构，图1示出了所述植入用钢筋结构的示意图。所述植入用钢筋结构包括一个主钢筋3以及2个附加植筋4。2个附加植筋4的一端(将其定义为第二端)设置于植筋孔6(参见图2)中，另一端(将其定义为第一端)与主钢筋3焊接固定，也就是说，一个主钢筋3以及2个附加植筋4通过焊接固定在一起形成可靠的刚性节点，从而“制造”出一根新的钢筋。优选的，2个附加植筋分别位于主钢筋的两侧。然后在这根“新的”钢筋外再重新浇筑水泥、混凝土等，以重新形成立柱、墙面等建筑物结构体。
为了保证所述植入用钢筋结构的强度(包括剪切力、拉应力等)，主钢筋3与附加植筋4焊接形成的焊缝5(参见图2)的长度优选大于5d，其中，d为主钢筋3的直径。
为了保证所述植入用钢筋结构最终的固定节点的强度，对于先种植后焊接的植入用钢筋结构，焊缝5的下缘距离被植入结构表面至少200mm。此处所说的被植入结构表面是指已使用水泥、混凝土等重新浇筑的建筑物结构体的表面。进一步地，考虑到附加植筋4和主钢筋3的本身直径，焊缝5还需进一步满足下缘距离被植入结构表面距离大于或等于20d的要求，其中，d为主钢筋3的直径。即，焊缝5的下缘距离被植入结构表面的距离需同时满足大于200mm和大于或等于20d的要求。
进一步地，2个附加植筋的总承载力相当于一主钢筋3的承载力。本领域技术人员可以理解，主钢筋3的直径一般都是根据实际情况，选用业内通用的计算公式计算得出的，是一个固定值。那么，根据业内常用的等截面代换原则，可计算出总承载力与主钢筋3相当的2个附加植筋的直径。关于计算过程，此处不多做说明。
图2所示的是在一根立柱上植入前述的植入用钢筋结构的示意图。施工方需要在原有立柱2的基础上加长该立柱。图中，施工方在原有立柱2上钻出了2个植筋孔6，需要植入2个主钢筋3。按原有设计数据，主钢筋3的直径为25mm，植筋孔6的孔径为32mm，孔深为620mm。但是在实施过程中发现，原有立柱2内部的钢筋结构比较复杂，植筋孔6无法按设计深度钻出。根据本发明的植入用钢筋结构的解决方案，现场考虑采用2个附加植筋4替代一个主钢筋3植入植筋孔6中。根据实践效果，附加植筋4可采用比主钢筋3小1～2个规格的钢筋。根据等截面代换原则，本实施例选取了2根直径为20mm的钢筋作为附加植筋4。此时，对应的植筋孔孔深为470mm，孔径为25mm。
将该植入用钢筋结构植入原有立柱2的植筋施工方法包括如下步骤：
S0、凿除原有立柱2上表面的混凝土保护层。
S1、找出纵向主筋，在所述纵向主筋顶部用凿子开凿防滑孔，以免钻孔时钻头滑动，导致错位等误操作。
S2、根据事先计算好的孔深、孔径钻出植筋孔6。由于施工现场多数使用冲击钻，钻孔一般要求垂直于混凝土构件平面，斜度不大于8度。并且，钻植筋孔时进度不宜太快，以免钻头发热影响植筋孔6周围混凝土强度。
S3、向植筋孔6中灌注植筋胶。由于还需插入2个附加植筋4，灌胶深度不易超过孔深的2/3。在灌注所述植筋胶之前，还需对植筋孔6进行清理，可使用压缩空气和毛刷轮流、反复清理孔内的粉尘、油污等杂质，务必做到孔壁无灰尘、无油污、无有机杂质。反复清洁的次数一般为3～5次。
S4、主钢筋3的一端与2个附加植筋4的第一端焊接固定，形成一钢筋结构；2个所述附加植筋4的第二端固定设置于所述植筋孔中。由于步骤S3中灌入的植筋胶一般都具有比较高的浓度，需采用反复拉出、插入的方法插入，直至附加植筋4的第二端植入孔底。
S5、设置保护装置，以防止所述植入用钢筋结构摇摆磕碰，直至所述植筋胶固化。同时，最好还派专人保护现场。
S6、在所述植入用钢筋结构外重新浇筑水泥、混凝土等建筑材料，以形成新增立柱1。
事实上，步骤S3和步骤S4是相互错杂的两个施工步骤。本领域技术人员可以会意，一方面，钻孔清洁和焊接两个操作是可以同时进行的；另一方面，由于场地和工具的限制，主钢筋3和附加植筋4可能无法在空地上先焊接然后再运输到原有立柱2顶部进行灌胶固定的工作。因此，步骤S3和步骤S4综合来讲，可以是焊接、灌胶然后插入所述第二端的过程，也可以是灌胶、插入所述第二端然后焊接的过程。
在后一种过程中，在焊接主钢筋3和辅助植筋4的过程中，需要在附加植筋4裸露部分的根部，即图2中圆圈所示的部分包裹湿布，所述湿布需事先用冷水或冰水浸渍。
上述的植入用钢筋结构及植筋施工方法利用等截面代换原则，通过2个规格较小的钢筋代替一个规格较大的钢筋插入植筋孔中，使得所述植筋孔的开孔深度和直径都得以缩小，减低了在框柱节点密集区钻孔植筋的困难，且工艺操作上相对简单，施工质量控制比较有保证，为旧房改造、房屋翻新等提供了很好的解决方案。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种植入用钢筋结构，其特征在于，包括一主钢筋以及2个附加植筋；2个所述附加植筋一端设置于植筋孔中，另一端与所述主钢筋焊接固定；
所述主钢筋与2个所述附加植筋间的焊缝的下缘距离被植入结构表面至少200mm。
2.如权利要求1所述的植入用钢筋结构，其特征在于，所述主钢筋与2个所述附加植筋间的焊缝的下缘距离被植入结构表面还需大于或等于20d，其中d表示所述主钢筋的直径。
3.如权利要求1所述的植入用钢筋结构，其特征在于，2个所述附加植筋分别设置于所述主钢筋的两侧。
4.如权利要求1或2所述的植入用钢筋结构，其特征在于，2个所述附加植筋的承载力与所述主钢筋的承载力符合等截面代换原则。
5.如权利要求2所述的植入用钢筋结构，其特征在于，所述焊缝的长度大于5d，其中d表示所述主钢筋的直径。
6.一种植筋施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在纵向主筋顶部开凿防滑孔；
S2、从所述防滑孔开始，在所述纵向主筋顶部钻植筋孔；
S3、向所述植筋孔中灌注植筋胶；
S4、主钢筋的一端与2个附加植筋的第一端焊接固定，形成一钢筋结构；2个所述附加植筋的第二端固定设置于所述植筋孔中；
S5、设置保护装置，以防止所述主钢筋和所附加植筋摇摆磕碰，直至所述植筋胶固化。
7.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括凿除所述纵向主筋外的混凝土保护层。
8.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括按等截面代换原则计算所述附加植筋的直径并计算所述植筋孔相应的深度和直径。
9.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S2中，所述植筋孔的斜度小于8°。
10.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S2中，使用压缩空气以及毛刷清理所述植筋孔，并反复清洁3-5次。
11.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S2后，向所述植筋孔中灌注植筋胶至孔深的2/3。
12.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S4中，2个所述附加植筋的第二端采用反复拉出、插入的方法直至所述附加植筋植入孔底。
13.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S4中，先通过焊接形成所述钢筋结构，然后将所述钢筋结构固定于所述植筋孔中。
14.如权利要求6所述的植筋施工方法，其特征在于，在步骤S4中，先将所述2个附加植筋的第二端设置于所述植筋孔中，然后再通过焊接形成所述钢筋结构。
15.如权利要求14所述的植筋施工方法，其特征在于，焊接前，在所述附加植筋裸露部分的根部包裹湿布，所述湿布事先用冷水或冰水浸渍。
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| CN111794292A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-10-20 | 呼和浩特市四方工程质量检测试验中心 | 一种基于后植筋的素混凝土桩静载试验锚桩反力技术 |
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