砌体拉结钢筋后锚固的施工方法及试验报告.doc

砌体拉结钢筋后锚固的施工方法及试验报告摘要：本文通过调研，根据了国家现行规范，针对深圳地区抗震设防的特点，说明了砌体拉结钢筋布置要求。同时通过各种试验，解决了后锚固拉结钢筋的合理施工方法和可控制的检验指标。1、国家现行有关规范对砌体拉结钢筋的要求 1.1、砌体工程施工质量验收规范GB502032002“8.1.3.设置在砌体水平缝中钢筋锚固长度不宜小于50d，且水平或垂直弯折段长度不宜小于20d和150mm，钢筋的搭接长度不应小于55d。” “8.3.1.设置在砌体水平灰缝内的钢筋应居中置于灰缝中。水平灰缝厚度应大于直径4mm以上。砌体外露面砂浆保护层的厚度不应小于15mm。”“9.3.4.填充墙砌体 留置的拉接钢筋或网片的位置与块体皮数相符合。拉结钢筋或网片应置于灰缝中，埋置长度应符合设计要求，竖向位置偏差不应超过一皮高度。” 1.2、多孔砖砌体结构技术规范JGJ1372001、J1292001 “5.3.4.后砌的非承重砌体隔墙，应沿墙高每隔500mm配2根6的钢筋与承重墙或柱拉结。每边伸入墙内不应小于500mm。设防烈度为8度和9度区，长度大于5.1m的后砌非承重墙和墙顶尚应与楼板或梁拉结。”1.3、砌体工程施工及验收规范GB5020398 “8.1.5.砌筑填充墙时，必须把预埋在柱中的拉结钢筋砌入墙内。拉结钢筋的规格、数量、间距、长度应符合设计要求。填充墙与框架柱之间的缝隙采用砂浆填满。”“8.3.9.当设计无具体要求时，填充墙与承重墙或柱交接处，应沿墙高1m左右设置26拉结钢筋，伸入墙内长度不得小于500mm。” 1.4、砌体结构设计规范GB500032001 “9.4.42 在砌体水平灰缝中，钢筋的锚固长度不宜小于50d，且其水平或垂直弯折段的长度不宜小于20d和150mm，钢筋的搭接长度不宜小于55d。” 1.5、广东省标准非承重混凝土小型砌块砌体工程技术规范DBJ/T151897 “4.2.3.砌块填充墙应与钢筋混凝土柱或剪力墙拉结。沿柱或剪力墙的高度方向每隔600mm左右（符合砌块的模数）预留26拉结钢筋，钢筋伸入墙内的长度不小于800mm，8度抗震设防地区不宜小于1000mm。墙体长度大于5.1m时，墙顶尚应与楼板或梁拉结。” 1.6、建筑抗震设计规范GB50012001 13.3.3.砌体墙内应采取措施减少对主体结构的不利影响，并应设置拉结筋、水平系梁、圈梁、构造柱等与主体结构可靠拉结： 1.多层砌体结构中，后砌的非承重隔墙应沿墙高每隔500mm配置26拉结钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内不应少于500mm；8度和9度时，长度大于5m的后砌隔墙，墙顶尚应与楼板或梁拉结。 2.钢筋混凝土结构中的砌体填充墙，宜与柱脱开或采取柔性连接，并应符合下列要求： 1）填充墙在平面和竖向的布置，宜均匀对称，宜避免形成薄弱层或短柱。 2）砌体的砂浆强度等级不应低于M5，墙顶与框架梁密切结合。 3）填充墙应沿框架柱全高每隔500mm，设26钢筋，拉筋伸入墙内长度，6、7度时不应小于墙长的1/5且不小于700mm，8、9度时宜沿墙全长贯通。从目前国家现行规范中可知，未对填充墙拉结钢筋的长度和间距作出严格而非常具体统一的规定，主要是按照建筑抗震设计规范，针对深圳地区7度设防的要求，以及各工程的设计规定和构造要求，布置拉结钢筋。笔者认为应根据小型砌块厚度的模数关系和深圳地区抗震设防的特点，小砌块填充墙应沿剪力墙或框架柱全高每隔500600mm设26拉结钢筋，拉筋伸入墙内宜不小于700mm。2、施工现状： 2.1、模板工程与拉结钢筋的施工特点：目前广东南方地区混凝土结构的模板工程普遍采用木质大模板，即18mm厚的九夹板，50100的木方，再配套钢管顶撑等。外墙的外模板一般为整装、整拆，内墙和柱模板一般有整装、整拆和散装、散拆。若在模板上钻孔插入预埋砌体工程的拉接钢筋，不仅是模板的损耗量极大，而且拆模时难度也很大。若采用预埋铁件或短钢筋头，那么焊接量大，成本和工期增加。部分工程采用了大钢模板，对砌体工程的拉接钢筋一般都只能弯折在模板内，拆模后再凿出拉结钢筋，调直后，对混凝土结构表面作局部修补。一般情况下即便预埋了的拉结钢筋，位置都不能做到十分准确，利用率也达不到100%，为了避免以上困难，常采用后锚固的拉结钢筋配合砌体工程施工。 2.2、市场需求对预埋拉结钢筋的影响：开发商往往要按销售的情况和用户的要求，会在施工过程中调整变更户型和内隔墙的位置，预埋的拉结钢筋并不完全能得到应用，同样还要增加后锚固拉结钢筋来解决变更要求。 2.3、后锚固拉结钢筋的几种施工方法 2.3.1、膨胀螺栓法：按皮数杆的标识，准确地沿灰缝位置，按设计要求在混凝土剪力墙或框架柱上先钻孔打眼，锚入10的膨胀螺栓，在螺栓头上焊接拉结钢筋。优点是施工方法简便、快捷，缺点是焊缝长度和焊缝质量一般都没有满足拉结钢筋的抗拉强度。但当膨胀螺栓的外露部分的长度大于30mm和6拉结钢筋双面焊后，节点抗拉强度就能达到拉结钢筋的抗拉强度标准值。 2.3.2、粗钢筋头锚入法：方法同上在框架柱或剪力墙上钻14的孔，深810cm，先浇水湿润，再嵌入素水泥浆，随后锚入12的钢筋头，在外露的10cm钢筋头上预先焊好6的拉结钢筋，焊缝长度能够满足要求，锚固点抗剪能力也能足够，但锚固点处抗拉能力较差，达不到拉结钢筋的抗拉强度值。2.3.3、结构胶后锚法：方法同上在框架柱或剪力墙上钻10的孔，深6cm左右，采用结构胶将6钢筋直接锚入，其抗拉强度完全可达到设计要求，那么如何确定钻孔深度和钻孔直径，做到先进合理，需要多大的设计值为宜，就是本实验要讨论的另一个问题。3、砌体内拉结钢筋抗拉强度的试验报告： 3.1、拉结钢筋的力学性能特点： 规格mm截面积mm2钢筋强度设计值钢筋强度标准值抗拉强度标准值MPaKNMPaKNMPaKN628.262105.932356.6437010.466.533.172106.962357.7937012.27注：拉结钢筋通常采用66.5的圆钢，按规范要求为不小于6即可。3.2、拉结钢筋在砌体内的抗拉强度实测值 试验方法：在加气混凝土砌块和混凝土空心砌块墙体内，按常规在砂浆灰缝中埋置不同长度的拉结钢筋，钢筋平直置于灰缝中间，端头不做弯钩。灰缝厚度比钢筋直径大45mm。28天后分别对拉结钢筋进行拉拔试验，从而倒推算出后锚钢筋在混凝土结构中应有的最小抗拉强度值。 材料：6.5和6钢筋（拉结钢筋）M5水泥混合砂浆MU7.5加气混凝土砌块 200250600MU7.5混凝土空心砌块 190190400 试验设备：委托深圳市工程质量检测中心，采用油压拉拔机进行检测，仪表编号：千斤顶B501、油压表998187，检测依据GB5015292；DC/TJ080032000，同时将施工现场所做的各试验和检测结果统计汇总如下： 、加气混凝土砌块砌体内不同埋置长度拉结钢筋的极限抗拉强度和锚固强度值见下表组号规格长度第一根第二根平均备注MpaKNMPaKNMPaKN16.59008.211.978.812.928.512.45钢筋拔断砂浆破裂26.08007.210.387.611.017.410.7036.07006.49.316.69.696.59.50钢筋拔出砂浆破裂46.06005.27.25.88.155.57.6856.05004.56.574.56.574.56.57注：MPa为油压机读数，再换算出抗拉强度值，单位为KN。、混凝土空心砌块砌体，在空心砌块两个边肋上的灰缝中预埋拉接钢筋。检测混凝土空心砌块砌体内不同埋置长度拉结钢筋的极限抗拉强度和锚固强度值见下表：组号规格长度第一根第二根平均备注MPaKNMPaKNMPaKN16.59008.412.298.412.298.412.29钢筋拔断砂浆破裂26.08007.210.387.410.707.3010.5436.07006.69.696.59.56.559.60钢筋拔出砂浆破裂46.06005.57.685.27.205.357.4456.05005.27.204.56.584.856.89注：MPa为油压机读数，再换算出极限抗拉强度值，单位为KN。 3.3、检测数据分析： 、混凝土空心砌块和加气混凝土砌块砌体，在其灰缝中埋置的拉结钢筋，条件相同时极限抗拉强度基本相同，仅与砂浆的强度、拉结钢筋的埋置长度有关，与砌块品种区别不大。、砌体灰缝内对拉结钢筋的锚固抗拉强度，在一定范围内与埋置长度基本成线性关系。但当埋置长度超过900mm以后，砌筑砂浆的锚固强度将超过6.5钢筋的极限抗拉强度；当埋置长度超过800mm时，砌筑砂浆的锚固强度将超过的6钢筋的极限抗拉强度；当埋置长度达到700mm时，砌筑砂浆的锚固强度将超过6钢筋的强度标准值的45左右，并达到抗拉强度标准值的90左右；当埋置长度达到600mm时，砌筑砂浆的锚固强度同样将超过6钢筋的强度标准值的13左右，并达到抗拉强度标准值的70左右；埋置长度达到500后，砌筑砂浆的锚固强度就已经达到并略超过6钢筋的强度标准值； 可以推算当埋置长度达到400时，砌筑砂浆的锚固强度就能满足6钢筋的抗拉强度的设计值。4、混凝土结构上化学植筋（后锚固钢筋）抗拉强度试验：由“国家建筑工程质量监督检验中”提供试验报告。检验仪器：荷载传感器、数学荷载表、卷尺。检验依据：后锚固钢筋检验细则BETC3017A及产品检验委托书，锚固胶名称：YX化学植筋胶。植筋规格6，混凝土强度等级C30，钻孔直径10mm，现将试验结果以及部分植筋施工单位提供的数据汇总如下表：锚固深度极限拉力值（KN）平均锚固端破坏状态40mm18.549.59KN拔出29.058.839.269.060mm111.5410.811KN拔出210.8511.0311.0610.980mm110.9411.311.83KN拔出210.8510.8311.5610.9 试验结果证明：采用化学植筋技术，6钢筋的锚固深度达到10d，即60mm时，锚固强度就能达到母材的抗拉强度标准值。目前深圳市场有关有资质的植筋施工单位，及多种结构胶基本