植筋加固施工方案及工艺方法

植筋加固施工方案及工艺方法第一章项目概况与植筋加固适用性1.1工程背景本项目为××市××大厦裙楼改造，原结构为现浇钢筋混凝土框架—剪力墙体系，地上6层，地下2层，1998年竣工，混凝土强度等级C25，主筋HRB335。因功能调整，2—4层需增设中庭、自动扶梯及重型设备机房，导致局部剪力墙开洞、梁板荷载提升30%—50%。经结构复核，原构件承载力不足，需采用植筋加固技术新增梁、板、墙钢筋，与旧混凝土形成整体，满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367—2013）极限状态要求。1.2植筋技术选用依据对比粘贴钢板、碳纤维布、增大截面等方案，植筋具有空间占用小、工期短、对原结构损伤低、抗震性能提升显著等优势。经PKPM—JD软件计算，新增钢筋直径≤25mm，锚固深度≤20d（d为钢筋直径），采用后扩底高强化学粘结型锚栓系统，可满足抗震等级二级、安全等级二级的要求。第二章适用标准与强制性条文2.1国家标准GB50367—2013《混凝土结构加固设计规范》第15章“植筋”GB50550—2010《混凝土结构工程施工质量验收规范》附录E“植筋锚固承载力现场检验方法”GB50010—2010《混凝土结构设计规范》（2015年版）第9.7节“锚固与搭接”2.2行业标准JGJ145—2013《混凝土结构后锚固技术规程》第6.2条“植筋施工”JG/T340—2011《混凝土结构工程用植筋胶》2.3地方规定××市住建局《关于加强既有建筑改造植筋施工管理的通知》（×建质安〔2022〕18号）：凡在公共建筑使用化学植筋，必须采用A级胶，且胶体通过90天耐湿热老化认证，现场抽检比例不低于1‰且不少于3组。第三章材料技术要求3.1钢筋牌号HRB400E，抗拉强度标准值540MPa，屈服强度400MPa，最大力下总伸长率≥9%。进场逐捆核对炉批号，见证取样复验：屈服强度、抗拉强度、冷弯、重量偏差。不合格批次一律退场。3.2植筋胶A级环氧型，双组分配比1∶1，25℃初凝≥30min，固化≤12h；耐温范围－30℃～＋80℃；钢—钢拉伸抗剪强度≥18MPa；钢—混凝土约束拉拔条件下，C30混凝土，Φ12钢筋，埋深160mm，极限拉拔力≥60kN。供应商须提供CE认证、ROHS、90天耐湿热老化报告、急性经口毒性无毒证明。3.3辅助材料丙酮（工业级，含水率＜0.1%）、压缩空气（无油，露点－40℃）、植筋胶专用静态混合器、清孔毛刷（尼龙612，0.35mm丝径，刷头长度≥孔深＋20mm）、注胶枪（推力≥30kN，配稳压表）。第四章施工机具与检测仪器4.1成孔设备喜利得TE70ATC无刷电锤，扭矩软控，带自动停机离合；钻头采用四刃硬质合金空心钻头，直径公差0～＋0.1mm，同轴度≤0.2mm。4.2清孔设备0.6MPa空压机，配油水分离器、颗粒过滤器（0.3μm）；二次清孔采用专用毛刷＋高压吹尘，确保孔壁洁净度达到Sa2.5级。4.3注胶设备双管散装胶专用注胶枪，枪嘴前端配静态混合螺旋，螺旋长度≥12D（D为枪嘴内径），确保胶体混合均匀度≥95%。4.4检测仪器数显拉拔仪（北京智博联ZY30），精度0.01kN，量程0～30kN；配套M16转换拉杆、球铰支座；位移计（LVDT，精度0.001mm），用于测量加载滑移。第五章施工工艺流程（关键路径）5.1流程总图定位放线→钢筋探测→成孔→清孔→胶体配制→注胶→植筋→固化养护→抗拔抽检→下一道工序。5.2关键节点时间控制夏季（＞30℃）：胶体初凝缩短至20min，要求注胶到植筋完成≤15min；冬季（＜5℃）：胶体粘度增大，采用胶枪保温套（40℃恒温），孔道预热至15℃以上。第六章现场操作细则6.1定位放线使用全站仪（徕卡TS16）放样，误差≤2mm；对原结构钢筋进行雷达探测（ProceqGP8800），避开主筋、预应力筋，孔位偏移≤＋10mm，否则需设计签认。6.2成孔转速≤750r/min，进给速率0.2mm/rev，确保孔壁完整无裂纹；孔径允许偏差＋0.3mm，孔深＋20mm（预留注胶锚固富裕）。对贯穿剪力墙部位，采用“背粘钢板封孔”措施，防止漏胶。6.3清孔（三次法）①毛刷往返清刷≥3次；②压缩空气吹尘≥2次，每次≥5s；③丙酮脱脂棉擦拭孔壁1次；④自检：白手套擦拭无粉尘、无油渍。6.4胶体配制严禁现场人工搅拌；采用双管散装胶，装枪后弃用前端初混段≥75mm；胶体温度与孔壁温差≤5℃。6.5注胶从孔底向外注胶，胶体上升速度≤5mm/s，注胶量＝孔容积×0.9；胶体溢出孔口≥5mm，确保无气泡。6.6植筋钢筋插入采用“旋转＋缓慢推进”法，转速6r/min，推进速度≤2mm/s，确保胶体充分包裹；插入后调整钢筋外露长度，允许偏差±3mm。6.7固化养护25℃条件下，24h内严禁扰动；48h后可进行下一道工序；低于10℃时，采用红外辐射板加热，维持20℃±2℃，时间延长1.5倍。第七章质量检验与验收7.1自检每道工序设二维码，扫码录入：孔深、孔径、清孔视频、注胶量、钢筋批号；数据实时上传“××建设云平台”，实现云端追溯。7.2第三方检测依据GB50550—2010附录E，现场非破损拉拔抽检比例：①重要构件（框架梁、剪力墙边缘构件）1%，且≥6根；②一般构件0.5%，且≥3根。判定标准：0.9Asfy≤Nu≤1.3Asfy，且滑移≤0.1mm（持荷2min）。7.3不合格处理若Nu＜0.9Asfy，则双倍复检；复检仍不合格，该批植筋全部废胶，重新成孔，孔边距≥1.5倍原孔径；若仍无法满足，改用穿透螺栓钢板围套加固，设计变更需图审中心重新核算。第八章安全文明施工措施8.1个人防护强制佩戴5件套：防尘口罩（KN95）、护目镜（ANSIZ87.1）、防割手套（HPPE3级）、耳塞（SNR≥30dB）、反光背心；注胶人员加配防化围裙、丁腈手套。8.2防火防爆现场设防火柜，丙酮储量≤20L，距动火点≥10m；配置6具2kg干粉灭火器；胶体固化期间禁止电焊交叉作业。8.3职业健康每班次作业前测VOC（挥发性有机物）浓度，限值≤0.6mg/m³；设置负压通风机（风量≥15次/h），配备活性炭过滤箱。第九章进度计划与资源配置9.1工期模型采用P6软件编排，关键路径长度18天。第1—2天：定位、探测；第3—10天：成孔、清孔、植筋（分区分段流水）；第11—13天：固化养护；第14天：拉拔检测；第15—18天：不合格返工及二次检测。9.2劳动力成孔组6人（2台设备两班倒），清孔注胶组8人，植筋组6人，检测配合4人，安全员1人，项目工程师1人，合计26人。9.3材料周转胶体日耗60支（600mL/支），现场设恒温集装箱仓库（20℃），库存≥3天用量；钢筋半成品提前3天加工，套丝长度1.2倍锚固深度，端部塑料帽防尘。第十章应急预案10.1胶体过敏现场备肾上腺素自动注射笔（0.3mg×2支）、生理盐水500mL；出现皮疹、呼吸困难，立即送××医院（距工地3.8km，120急救车5min可达）。10.2孔壁劈裂当孔周出现0.3mm以上裂缝，立即停机，采用环氧树脂压力注浆封闭，养护24h后移位1.5倍孔径重新成孔。10.3拉拔试验突发断裂若钢筋在孔口外断裂，视为“非锚固破坏”，记录极限值并拍照；若断裂面位于胶体区，立即启动“双盲”复检，封存同批胶体，通知厂家24h内到场。第十一章成本测算与经济分析11.1直接费Φ12—Φ25钢筋平均单价5.2元/kg，植筋胶A级45元/支，成孔人工2.8元/孔，注胶人工1.5元/孔，拉拔试验280元/根。综合单价：Φ1228元/根，Φ2055元/根，Φ2578元/根。11.2间接费安全文明施工增加4.2%，夜间施工补贴1.8%，检测费1.5%，合计7.5%。11.3经济对比与粘钢加固相比，植筋节省钢板18t，减少脚手架租赁12天，综合造价降低19.6%，工期缩短40%，且无需大型吊装，减少碳排放约26tCO₂当量。第十二章信息化与数字化管理12.1BIM放样采用Revit2023建立三维实体模型，钢筋避让自动碰撞检查，生成孔位坐标CSV文件，导入全站仪，放样误差＜1mm。12.2区块链存证植筋胶出厂批次、检验报告、现场拉拔数据写入“××链”，哈希值同步至市住建局节点，防止数据篡改，质保期内可追溯。12.3AI视觉质检部署海康威视工业相机（2000万像素），对清孔后孔口拍照，AI算法识别粉尘残留面积＞1%即报警，识别准确率98.7%，减少人工复检工时30%。第十三章项目总结与持续改进13.1实施效果××建科集团有限公司第三事业部2023年7—9月完成植筋12384根，一次合格率99.4%，拉拔试验最大滑移0.08mm，满足抗震二级要求；工期提前3天，获业主奖励20万元