植筋在桥梁施工中的应用

【摘要】植筋是指利用电锤钻孔，在设计部位按设计孔径钻到规定的深度后，进行清孔，然后注入植筋胶，插入钢筋，使钢筋与混凝土通过植筋胶粘在一起，由连接钢筋通过钢筋间的混凝土将拉力传递给结构钢筋，以满足结构传递受力的要求。钢筋植入的设计是以欧洲的施工规范为依据，对于钢筋混凝土构件，植入钢筋的受力是通过植筋胶的粘结，并传力到周围的混凝土和结构钢筋，在保证构造埋深的条件下，钢筋之间的间距及钢筋与混凝土构件的边距不是主要影响因素。基材强度及植入深度起主要影响作用。所以桥梁植筋拼接适用于下列结构形式的拼接：

【关键词】植筋；切割；钻孔；注胶；检测

1.适用范围

植筋是指利用电锤钻孔，在设计部位按设计孔径钻到规定的深度后，进行清孔，然后注入植筋胶，插入钢筋，使钢筋与混凝土通过植筋胶粘在一起，由连接钢筋通过钢筋间的混凝土将拉力传递给结构钢筋，以满足结构传递受力的要求。

另外，除了通过新老桥之间的植筋联结来减少差异沉降，还通过新老桥拼接缝之间的UEA补偿收缩混凝土来减少混凝土的收缩徐变，从而减少结构整体的附加内力。

使用植筋胶进行后植入钢筋，其工作原理与预埋钢筋相同，混凝土规范中所规定所有的规则都适用。

2.施工准备

2.1技术准备熟悉图纸设计，分析施工现场的地理环境，编制桥梁植筋拼接单项施工组织设计，向班组进行书面的一级技术交底和安全技术交底。班组负责人必须根据工程的具体情况，编制分项施工工艺，向工人进行详细的现场操作交底和书面交底，贯彻执行标准、规范中的条文。选择合适的护栏座（或防撞墙）、翼缘板的切割、凿除方式。

2.2机具准备凿除护栏、翼缘板、现浇桥面钢筋混凝土时主要参考设备：墙锯（圆盘锯片直径750mm～900mm，切割深度310mm～380mm，可以平锯，也可以立锯，额定功率≥32kw），也可以选择线锯。辅助工具：钢筋探测仪、水箱、墙锯随机附件、电锤冲击钻（需配足设计植筋孔径相对应的钻头）。圆盘片和线锯条均必须是钻石锯片或锯条。植筋工具：植筋胶枪、小毛刷、高压吹气枪（吹气筒、增压气泵或空气压缩机）。

2.3材料准备用于植筋的材料主要是成品植筋胶。由于植筋工艺与材料密切相关，所以植筋胶要求采用进入我国市场的知名品牌产品。用于拼接缝UEA补偿收缩混凝土浇注的原材料：水泥、石子、砂、外加剂、钢筋（包括用于植入的钢筋）等由持证材料员和试验员按规定进行检验，确保其原材料质量符合相应标准。砼配合比设计及试验：按砼设计强度要求进行砼配合比的实验室理论配合比设计和现场施工配合比控制，满足新老桥拼接缝UEA补偿收缩混凝土的要求。

3.施工操作工艺

3.1工艺流程

测量放线护栏（护栏座或防撞墙）切割凿除原桥边板翼缘切割凿除检查验收孔位放样电锤钻孔清孔注胶钢筋插植养护植筋抗拉拔力检测新老桥拼接缝钢筋绑扎拼接缝底侧模板吊装UEA补偿收缩混凝土搅拌、运输浇筑、振捣养生检测、验收。

3.2操作方法

测量放线桥梁护栏座或防撞墙若采用切割工艺，对于板式结构应先对护栏进行竖向在桥梁护栏切割、凿除后，依据设计资料划线确定翼缘的切割位置。护栏（护栏座或防撞墙）切割凿除

桥梁拼接首先要对老桥的护栏座（墙）、外边侧翼缘板、部分桥面铺装层进行切割、凿除。

对钢筋混凝土板及先张法预应力混凝土空心板采取切割或凿除老桥边板翼缘（普通板梁无翼缘），凿除部分现浇层混凝土，暴露钢筋，新桥内边板的翼缘处预留钢筋和老桥翼缘的植筋钢筋进行连接（焊接），通过现浇湿接缝形成整体。

对预应力混凝土T梁采取方法与板的类同，翼缘侧面处植入钢筋和横隔板钻孔穿入精扎螺纹钢筋，之后浇注湿接缝混凝土（含横梁）形成刚性连接方法。

对箱梁则采取将翼缘切除一部分，翼缘切割面约1/2高度处植入钢筋，浇注湿接缝混凝土形成铰连接。

3.3植筋孔位放样、钻孔、清孔、注胶、植入钢筋注胶在导管移出锚孔后，须及时将备好的钢筋或螺杆旋转着缓缓插入孔底，使胶与钢筋全面粘结，并可在钢筋上套入一直径比孔径大的活动橡胶皮盖住孔口，以防止孔内胶外溢。

若胶体未满，须将钢筋，补射胶水，但时间间隔不宜太久。植筋好了以后必须做好固化期保护作用，以防碰撞。

植入钢筋，若无特殊要求均采用Ⅱ级钢筋，并要求采取机械切割，端面不允许采用氧割。避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈、除锈措施。

3.4新老桥拼接缝钢筋绑扎。

植入钢筋达到要求的固化时间后，即可进行新板梁的预埋筋与植入钢筋的焊接连接。对拼接处老桥外边板翼缘的植入钢筋和新桥内边板的翼缘处预留钢筋的进行焊接施工，若出现钢筋错位现象，可进行适当的矫正，必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能可靠焊接。新拼宽桥梁的桥面铺装钢筋安装时必须注意新老桥拼接处的预留钢筋的长度和预留UEA膨胀混凝土湿接缝的尺寸必须满足设计要求。新老桥拼接处湿接缝的钢筋加工及安装，注意做好预留钢筋和老桥面的凿除后外露钢筋的联接工作。

3.5拼接缝底侧模板吊装

根据新老桥拼接缝的尺寸加工拼接缝位置的底侧模板，模板安装时宜采用从下往上用铁丝吊装紧固的方法固定。

3.6UEA补偿收缩混凝土搅拌、运输板、T梁的拼接湿接缝混凝土采用UEA补偿收缩混凝土；箱梁湿接缝采用钢纤维UEA补偿收缩混凝土，钢纤维必须采用铣削型，骨料粒径不大于25mm。

UEA补偿收缩混凝土的配比设计、施工方法、技术要求参见建设部施工管理司颁布的土木建筑国家级工法《UEA补偿收缩混凝土防水工法》（YJG F22-92）。

UEA补偿收缩混凝土搅拌时的投料顺序：开机运转石子砂子水泥UEA干拌30s以上水。加水后的搅拌时间要比普通混凝土延长半分钟以上。

混凝土运输要及时并保持连续性，时间间隔不宜超过1.5h，运距较远或炎热天气可掺入缓凝剂，以减少坍落度损失。

膨胀剂的质量应符合JC476-92标准.水泥粗骨料粒径不大于3.2cm，且含泥量小于1%，细骨料宜用含泥量小于3%的中粗砂。UEA掺量为水泥重量的10%～14%。

3.7UEA补偿收缩混凝土浇筑、振捣

浇注之前，必须做好混凝土接槎面的凿毛、清理、冲刷、保湿润工作。并在浇筑混凝土前铺上一层2cm左右厚度的UEA的1：2砂浆（砂浆中UEA的掺量为水泥的重量的8%～12%），然后再浇筑UEA补偿收缩混凝土。

浇筑时混凝土的自由落距应控制在2m以内，同时，振捣是关键之一，振捣时要均匀、密实，不漏振、不欠振、不过振，应使混凝土表面呈现浮浆、不再下沉为止。此外还必须保证振捣棒移动间距和插入深度符合施工规范要求。

拼接部分湿接缝混凝土浇筑时桥梁一联须一次完成连续浇筑。

3.8养护

UEA补偿收缩混凝土浇注后养护非常重要，应根据气温情况，及时浇水养护，使混凝土外露表面始终保持湿润状态，养护时间为10～14天。

UEA补偿收缩混凝土浇注后桥梁单幅必须实行交通管制，养护期内严禁行车，以免扰动、震裂。

4.成品保护

4.1 护栏、翼缘切割、凿除后应及时进行后继工序的施工，否则必须采取覆盖等保护措施，保证拼接缝混凝土界面的新鲜。

4.2在胶固化期内禁止扰动植入的钢筋。

4.3在浇筑补偿收缩混凝土的养护期内，严禁机械、车辆从施工区域经过，以免扰动混凝土，影响质量。

5.结束语

钢筋植入的设计是以欧洲的施工规范为依据，对于钢筋混凝土构件，植入钢筋的受力是通过植筋胶的粘结，并传力到周围的混凝土和结构钢筋，在保证构造埋深的条件下，钢筋之间的间距及钢筋与混凝土构件的边距不是主要影响因素。基材强度及植入深度起主要影响作用。所以桥梁植筋拼接适用于下列结构形式的拼接：

（1）筋混凝土板及先张法预应力混凝土空心板结构形式的桥梁拼接。

（2）适用于预应力混凝土T梁结构形式的桥梁拼接。

（3）适用于箱梁结构形式的桥梁拼接。

参考文献：

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）.

[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011.

[3]《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-2004.

[4]《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001.

[5]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002.

[6]《钢筋焊接及验收技术规范》.