植筋技術在火電廠建筑結(jié)構(gòu)設計施工中的應用

1、植筋技術在火電廠建筑結(jié)構(gòu)設計施工中的應用Application of Embedding Reinforcing bar Technique in Design Constructionof Building Structures in Thermal Power Plants陳麗華汪海(合肥工業(yè)大學,合肥市,230009(安徽省電力設計院,合肥市,230022摘要植筋技術是在已建好的結(jié)構(gòu)上,將新增加的鋼筋植入到原有結(jié)構(gòu)中,形成新的結(jié)構(gòu)。這是一種工程補救新方法,其工作機理是利用化學粘合劑,使鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生強烈的粘合作用,使二者牢牢粘結(jié)在一起,從而使鋼筋達到設計要求的錨固強度。合肥第二發(fā)電

2、廠主廠房輔助設備基礎多處采用了植筋技術,通過鉆孔、清孔、吹灰、粘合劑填孔、植入鋼筋、澆注混凝土等工序,使基礎達到了設計要求。關鍵詞植筋技術工作機理粘合劑工程應用隨著火電廠建筑結(jié)構(gòu)施工技術的不斷進步,給結(jié)構(gòu)設計提供了新的手段,如植筋技術就給結(jié)構(gòu)設計的補救和改造帶來了極大的方便。在已建好的結(jié)構(gòu)上,如梁、板、柱、大板基礎等,按照設計要求,將新增加的鋼筋植入到原有結(jié)構(gòu)中,形成新的結(jié)構(gòu),其鋼筋能承受新的荷載,從而順利實現(xiàn)工程的補救和結(jié)構(gòu)的改造,這就是本文要介紹的一種工程補救新方法植筋技術。1植筋技術的機理及粘合劑1.1植筋技術的機理鋼筋與混凝土之間所以有良好的粘結(jié)力,主要是因為它們之間接觸面上的化學吸附

3、作用力、混凝土收縮產(chǎn)生的對鋼筋的摩擦力以及機械咬合力。植筋技術的機理是利用化學粘合劑,使鋼筋和混凝土之間產(chǎn)生強烈的粘合作用,使二者牢牢粘結(jié)在一起,從而使鋼筋達到設計要求的錨固強度。1.2植筋技術中的粘合劑在植筋技術中,粘合劑起著至關重要的作用,粘合劑性能的優(yōu)劣直接關系到鋼筋錨固強度的高低。粘合劑的組成結(jié)構(gòu)如圖1所示收稿日期:1999-10-25樹脂+水泥= A組成+硬化劑+水= B組成+硬化合成材料+水泥漿= 混合粘合劑圖1粘合劑組成示意圖當A和B2種組成在混合器內(nèi)混合時,硬化反應同時發(fā)生。這樣,一旦混合物硬化完成,則一種極強的粘合力便在有機體和無機體兩基體間形成。因而產(chǎn)生下列性質(zhì):(1樹脂的

4、高反應率使得早期強度大大提高;(2無機基體在高溫中具有抗塑性變形能力;(3由于有機體和無機體的組成因而具有低硬化收縮能力。(1不含苯乙烯,使用安全且無異味;(2耐熱性能好,在常溫下不發(fā)生蠕變;(3可在-540e的溫度下施工;(4水溶性基材,可用水洗滌殘跡;(5具有較好的阻燃性能;(6具有抗老化和抗酸堿性能。(1對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生擠壓應力,可用于小間距作業(yè);#52#電力建設2000年第4期(2可快速凝固且具有高承載力;(3還可配有混合器,省時方便?，F(xiàn)以在合肥第二發(fā)電廠工程中使用的HI T -HY150植筋法為例說明,其粘合劑在過程中的化學反應時間見表1。表1 粘合劑的化學反應時間安裝溫度/e凝膠時間

5、t g el /mi n固化時間t cure /h20.25可見在一般常溫下粘合劑固化時間是不長的,易于為施工單位所接受,但為了保證粘合質(zhì)量,一般固化時間應達3h 。粘合質(zhì)的抗拉力是植筋技術的重要參數(shù),按有關施工工藝和經(jīng)驗得其公式如下:F b =25P L b,inst <r c r Q(1式中 F b 粘合質(zhì)的抗拉力值,N;<鋼筋直徑,mm;L b,inst 鋼筋埋深,mm;r c 混凝土與粘合質(zhì)特征比較系數(shù);r Q 變化系數(shù)。根據(jù)上述公式以及鋼筋和混凝土的抗拉強度公式,就可得到不同直徑的鋼筋植入到混凝土中的抗拔和錨固力的數(shù)據(jù),以供設計使用,見表2。值得指出的是,采用植筋技術,錨

6、固鋼筋長度要比通常情況下規(guī)范規(guī)定的相同直徑鋼筋錨固長度要少一半左右,因此在施工中,鉆孔的工作量要大大小于以往的補救技術,而且對原有結(jié)構(gòu)的破壞也較過去小,但植筋技術適合用于原結(jié)構(gòu)混凝土等級為C20以上。2 植筋技術的應用2.1 植筋技術在電廠工程中的應用合肥第二發(fā)電廠工程(2350MW主廠房輔助設備基礎廣泛地采用了植筋技術。根據(jù)該工程的地質(zhì)條件,主廠房基礎為鋼筋混凝土大板加柱下人工挖孔灌注樁聯(lián)合基礎,大板厚度為1.5m 。由于基礎施工較早,汽機房-0.20m 層和凝泵坑(- 4.30m有一些設備基礎需要增加,因工藝原因原設計的部分設備基礎也需要修改。因為需要增加的設備基礎的數(shù)量不少,根據(jù)設計要求

7、需要錨固到原有大板中的鋼筋較多。因此,迫切需要施工簡便且周期短,盡量減少破壞原結(jié)構(gòu),安全可靠且充分滿足設計要求的施工方法。經(jīng)過比較,采用了HILTI 公司的HI T-HY 系統(tǒng)的植筋技術。在施工之前,施工單位按HY150植筋膠的工藝,采用RC H-302型張拉泵,對主廠房設備基礎中使用的3種鋼筋進行了錨固拉拔檢測,檢測結(jié)果見表3。2.2 植筋工藝流程合肥第二發(fā)電廠工程采用了植筋技術,其主要工藝流程為:在該工程需要補救的汽機房-0.20m 層和凝泵坑(-4.30m等原有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上用MD 2000注射器鉆孔,根據(jù)不同直徑的鋼筋,其孔徑和深度按表2 鋼筋植入混凝土中的抗拔和錨固力鋼筋直徑<

8、;/mm 鉆孔直徑D /mm 結(jié)合力特征值R K /kN鋼筋屈服植入深度L b /mm101424.3y 98121632.635.0y 129162250.256.562.3y 198202870.277.284.391.397.3yy5644048鋼筋埋深L b,ins t /mm100120140160180200220240260280300350400500600700注:僅對II 級鋼筋(f y =310N/mm 2,混凝土:f ck,cube =30N/mm 2。#53#2000年第4期 電 力 建 設表3鋼筋錨固拉拔檢測結(jié)果植筋參數(shù)測試鋼筋序號1號2號3號鋼筋直徑/mm2016

9、12鉆孔直徑/mm282216鉆孔深度/mm280200130設計推薦荷載/kN986235測試拉拔荷載/kN1107050鋼筋根部位移/mm000表2采用,注意不要碰傷原有鋼筋。采用圓形刷刷出孔內(nèi)破碎的混凝土粉末。用吹氣泵吹出孔內(nèi)剩余灰塵,確?？變?nèi)的清潔。從孔底部開始向上(外用粘合劑填孔。將設計直徑為<12m m、<16mm、<20mm、<25 mm、<28mm等補救鋼筋植入孔中,并留足夠的時間(本工程為3h以上使混凝土充分固化。澆注新增設備基礎混凝土C25,宜采用膨脹混凝土,以避免新老混凝土交接處產(chǎn)生裂縫。所有的設計鋼筋植好并澆注好混凝土后,在混凝土達到設計強

10、度時,在設備基礎(支墩上,施加一定的垂直和水平荷載(和設備荷載相同,并對混凝土新老結(jié)合面進行了仔細外觀檢查和儀器檢查,結(jié)論是沒有產(chǎn)生新的裂縫,滿足設計要求,完全可以進行設備安裝和使用。3結(jié)束語植筋技術還是一項新興的工程補救技術,它不僅可用在基礎大板中,也可以用于柱頭、大梁、樓板、擋墻及剪力墻等處。根據(jù)在電廠建筑結(jié)構(gòu)中的實際使用表明,該技術施工簡便、快捷,能充分滿足補救和改造設計要求,效果較好,也可以認為是一項成熟的工程補救技術,值得在電廠工程設計施工中推廣。國家經(jīng)貿(mào)委安全技術專家到河南火電二公司調(diào)研本刊訊河南火電二公司目前已連續(xù)安全生產(chǎn)11年,繼續(xù)保持全國火電施工企業(yè)安全施工最高記錄,受到國家

11、經(jīng)貿(mào)委和國家電力公司等有關部門的高度重視。今年2月2627日,國家經(jīng)貿(mào)委安全科學技術研究中心副主任吳宗之等一行,在河南電力公司安監(jiān)處處長賈玉山的陪同下,就安全生產(chǎn)工作到河南火電二公司禹州電廠235萬kW機組工地調(diào)研。在工地,吳宗之分別聽取了該公司副經(jīng)理、基層隊長、專(兼職安全員、班組長和一線職工的安全工作介紹,又深入施工現(xiàn)場、班組和職工宿舍了解情況。他頗有感觸地說:/河南火電二公司安全施工11年,經(jīng)驗確實值得總結(jié)推廣,這將是所有施工企業(yè)的一筆財富。從二公司現(xiàn)場、班組和職工的精神面貌來看,都是經(jīng)過長時間-修煉.而成的,諾大的現(xiàn)場井井有條,各班組布置得和家一樣溫馨,職工們的精神面貌昂揚向上,人的生

12、存權與勞動權在這里受到充分尊重,這充分說明安全文化已融入到了企業(yè)、融入到了每一位職工。但安全工作是永無止境的,千萬不能有松懈思想,要時刻做到警鐘長鳴。在原有的基礎上,吸收新的知識和國內(nèi)外先進管理經(jīng)驗,進一步提高安全管理水平。0接著,吳宗之就事故的偶然性、必然性和隨機性,以及如何提高事故的預測技術水平,進行認真講解,為該公司干部職工上了一堂生動的安全生產(chǎn)理論課。(俊廉海濤春梅大房雙回500kV線路加裝串聯(lián)補償可研報告報送國家經(jīng)貿(mào)委本刊訊3月6日,國家電力公司以國電計120002110號文,向國家經(jīng)貿(mào)委報送了5關于華北電網(wǎng)大房雙回500kV線路加裝串連補償可行性研究報告的請示6。其主要內(nèi)容如下:(1新建大房雙回500kV線路串補站1座,串聯(lián)電容總?cè)萘?29.7kV#A,串補站在河北省蔚縣。串補設備需進口采購。(2串補站500kV