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用化学锚栓处理埋件强度不足的方法

化学螺栓锚固技术属于后加固技术。近几年来,在建筑翻新,建筑用途的改变,或现有建筑的改扩建等方面,化学螺栓锚固施工作为一种新型的、简便有效的后固定方法,在施工中得到了较为广泛的运用。
  1. 化学螺栓的组成
  化学螺栓由化学胶管、螺杆、垫圈螺母组成。
螺杆、垫圈螺母(六角)一般有镀锌钢和不锈钢两种(也可按要求热镀锌)。化学胶管(或用塑料包装的药剂管)含有反应树脂、固化剂和石英颗粒。
  2. 化学螺栓的有关参数
  钻孔深度:由锚栓类型及尺寸来决 定需要的钻孔深度,除少数例外情况,它一般总大于锚固深度。在打孔时,钻孔深度的控制尤为重要。如果使用与相应的厂家锚栓就有与之相匹配的自动保障孔深的钻机(例如德国慧鱼牌锚栓就有与之相匹配的高科技柱锥式万能钻头FZUB)钻孔,钻孔就很方便。
  锚固深度:从锚固基础结构表面到螺杆底端的距离,是影响其承载力的重要参数。
  锚固厚度:锚固厚度等于被锚固物体的厚度。如果锚固基础至少有抹灰或瓷砖、绝缘层覆盖,则锚固的锚固厚度至少等于抹灰或瓷砖、绝缘层厚度加上被锚固物体的厚度。
  边距:是指锚栓轴线至构件自由边缘的距离。
  间距:是指相邻锚栓轴线间的距离。
  构件厚度:是指锚固基础的厚度。
  为了发挥一个锚栓的最大承载能力,必须保障一定的间距、边距、构件厚度,其数据一般以厂家提供的技术参数为准。


二、工艺原理:   通过合成树脂砂浆粘合锚杆和孔壁,使锚杆、锚固基础与被锚固对象形成一个整体,从而达到固定构件或提高构件承载力的效果。
三、工艺流程:   安装程序:钻孔——清孔——置入药剂管——钻入螺栓——凝胶过程——硬化过程——固定物体
  1. 钻孔:先根据设计要求,按图纸间距、边距定好位置,在基层上钻孔,孔径、孔深必须满足设计要求。
  2. 清孔:用空气压力吹管等工具将孔内浮灰及尘土清除,保持孔内清洁。
  3. 置入药剂管:将药剂管插入洁净的孔中,插入时树脂在手温条件下能象蜂蜜一样流动时,方可使用胶管。
  4. 钻入螺栓:用电钻旋入螺杆直至药剂流出为止。电钻一般使用冲击钻或手钻,钻速为750转/分。这时螺栓旋入,药剂管将破碎,树脂、固化剂和石英颗粒混合,并填充锚栓与孔壁之间的空隙。同时,锚栓也可以插入湿孔,但水必须排出钻孔,凝胶过程及硬化过程的等待时间必须加倍。
  5. 凝胶过程:保持安装工具不动,化学反应时间见厂家提供参数。
  6. 硬化过程:取下安装工具静待药剂硬化,化学反应时间见厂家提供参数。
  7. 固定物体:待药剂完全硬化后,加上垫圈及六角螺母将物体固定便可。


四、质量要求及控制  

 1. 钻孔时最好使用与锚栓相匹配的钻头,钻头使用钻混凝土的型号,钻孔时必须躲开钢筋,其一是防止伤主筋,其二是防止伤钻头。
  2. 在施工之前,必须对锚栓作材料力学性能试验和耐热试验。检验锚栓材质,经试验合格后,方可现场使用,因为在结构施工中,锚栓受剪力的机会较多;在施工中,化学锚栓往往用于固定铁板,在铁板上焊接固定其它构件,因此,锚栓受(焊)热后的力学性能非常关键。
  3. 在现场施工应做化学锚栓现场应用条件确定试验,以充分检验承载能力。现场试验可在施工部位附近进行,试验时设计、监理、厂方及施工方均在场。现场试验一般采用轴心拉力,剪力一般在试验室进行,试验方法同钢筋。
  4. 清孔时必须将孔内尘土及浮灰清理干净。
  5. 药管在冬施时,应提前对其进行保温处理,以保证药管在插入钻孔时有足够的流动性(在手温时,树脂象蜂蜜一样流动)。
  6. 螺杆必须用电钻旋入,不许直接敲入。
  7. 钻孔内不得有积水。


五、应用实例
  在中科院图书馆、档案馆连廊钢结构施工中,在钢结构吊装阶段,由于业主对连廊的功能进行了调整,导致荷载增大,经设计院结构工程师复核,构件强度满足要求,但是预埋件强度不足,必须进行处理,施工时为初冬,上午9:00开始,气温为-5℃,处理步骤如下:
  1. 将原有埋铁去除;
  2. 钻孔;
  3. 清孔;
  4. 置入药剂管;
  5. 钻入螺栓
  6. 凝胶过程;
  7. 硬化过程;
  8. 在旁边类似部位同时施工三根;
  9. 过了1小时,现场进行试验;
  10. 试验全部合格;
  11. 固定钢板;
  12. 钢板后灌高强微膨胀填注料(抗压强度可达到C60)。
  连廊荷载全部作用后,经连续观测,该点无变形。