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石材幕墻作為公用建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的越來(lái)越多,這些幕墻構(gòu)件都是通過預(yù)埋件實(shí)現(xiàn)與主體混凝土結(jié)構(gòu)的可靠錨固的。
但是,在目前實(shí)際施工中,由于施工未設(shè)預(yù)埋件、預(yù)埋件漏埋、預(yù)埋件偏離設(shè)計(jì)位置太遠(yuǎn)、設(shè)計(jì)變更、舊建筑改裝幕墻
等原因,往往造成要用后錨固螺栓進(jìn)行錨固,由于膨脹螺栓的工作可靠性較差,只能作為局部加強(qiáng)使用,而采用化學(xué)
螺栓的施工工藝,是解決上述錨固問題的有效途徑。
化學(xué)錨栓是繼膨脹錨栓之后出現(xiàn)的一種新型錨栓,是通過特制的化學(xué)粘接劑,將螺桿膠結(jié)固定于砼基材鉆孔中,
以實(shí)現(xiàn)對(duì)固定件錨固的復(fù)合件。 應(yīng)用范圍: 各種設(shè)備基礎(chǔ)的固定;各種建筑結(jié)構(gòu)中的鋼筋埋植;鐵路、鐵軌的
錨固;幕墻安裝錨固;化工設(shè)備、管道、廣告牌等的安裝錨固;水利設(shè)施、碼頭、公路、橋梁等工程的各種錨固。
一、化學(xué)錨栓及特點(diǎn)
化學(xué)錨栓由不銹鋼或鍍鋅螺桿、藥劑管和墊圈及螺母組成,其中化學(xué)膠管含有反應(yīng)樹脂、硬化劑、
石英粒及塑料管。錨栓安裝見圖1,其具有以下特點(diǎn):
1.膨脹安裝可適用于對(duì)間距和邊距較小的情況。
2.在潮濕環(huán)境下使用。
3.安裝方便、有較高的承載力。
4.不對(duì)基材產(chǎn)生膨脹力。
二、化學(xué)錨栓的力學(xué)試驗(yàn)
在工程實(shí)踐中,為了了解化學(xué)錨栓的實(shí)際承載能力,選取幕墻施工常用規(guī)格化學(xué)錨栓,委托國(guó)家建筑工
程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行拉拔、抗剪、受焊接熱影響后軸向拉力試驗(yàn),委托德國(guó)Braunschweig的IBMB測(cè)
試中心進(jìn)行錨栓藥劑耐火性能試驗(yàn)。
1.試驗(yàn)條件
1.1 試件:現(xiàn)代建材化學(xué)錨栓(HVA),包括藥劑管(HVU)φ12×110、錨桿(HAS)M12×160、
砼試件1.7×1.7×0.3m3,砼等級(jí)C30。
1.2 試驗(yàn)儀器、設(shè)備:荷載傳感器、數(shù)字荷載表、錨固件試驗(yàn)設(shè)備等。
1.3 試驗(yàn)依據(jù):承重型建筑連接錨栓檢驗(yàn)細(xì)則BETC-3015A、美國(guó)ASTM E488-90中有
關(guān)規(guī)定、現(xiàn)代公司技術(shù)手冊(cè)。
2.拉拔試驗(yàn)
2.1 測(cè)試數(shù)據(jù)
2.2 結(jié)論:錨桿受力符合其機(jī)械性能,破壞形式為被拉斷,化學(xué)藥劑無(wú)破壞。
3.抗剪試驗(yàn)
3.1 測(cè)試數(shù)據(jù)
3.2 結(jié)論:錨桿受力符合其機(jī)械性能,破壞形式為被剪斷,化學(xué)藥劑無(wú)破壞。
4.受焊接熱影響后的化學(xué)錨栓軸向拉力試驗(yàn)
4.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>
化學(xué)錨栓在固定鋼板后,因要在鋼板上焊接連接構(gòu)件,而焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,本試驗(yàn)是為了測(cè)試錨栓
在受到焊接熱量后的軸向錨固性能是否受到不良影響。
4.2 試驗(yàn)方法
按要求進(jìn)行錨栓安裝,固化后裝上10㎜厚鋼板,對(duì)錨栓根部與鋼板進(jìn)行塞焊,在鋼板自然冷卻后,用
錨固件測(cè)試儀對(duì)錨栓進(jìn)行軸向拉力試驗(yàn)。
4.3 測(cè)試數(shù)據(jù)
4.4 結(jié)論:錨栓根部直接與鋼板塞焊產(chǎn)生的熱量對(duì)錨栓軸向錨固承載能力影響極小。
5.HVU耐火性能測(cè)試
5.1 HVU耐火性能測(cè)試由德國(guó)Braunschweig的IBMB測(cè)試中心完成。測(cè)試結(jié)果表明:當(dāng)HVU與HAS錨桿(碳鋼
)配合使用時(shí),在遇火情況下首先失敗的是鋼材HAS錨桿而不是HVU,換句話說(shuō)HVU比碳鋼具有更好的耐火性能。
其原因是:混凝土具有極高的熱容量,即使在1000℃的測(cè)試條件下HVU在混凝土內(nèi)部所處的位置仍然在很低的溫度水平。
5.2 承載能力(KN)與測(cè)試時(shí)間的關(guān)系
6.試驗(yàn)結(jié)論
6.1 化學(xué)錨栓抗拉、剪性能滿足幕墻要求,化學(xué)藥劑工作可靠。
6.2 4φ12×160 化學(xué)錨栓錨固而成的埋件可滿足一般條件下的幕墻受力要求;有特殊受力要求幕墻,
可經(jīng)過計(jì)算后調(diào)整錨栓支數(shù)、直徑和植入深度,來(lái)使埋件滿足要求。
三、錨栓安裝的結(jié)構(gòu)要求
1.應(yīng)通過設(shè)計(jì)計(jì)算確定錨栓支數(shù)、直徑、間距、邊距和埋入深度,并每處錨栓支數(shù)不少于2個(gè),
且直徑不小于10mm,埋入深度不小于110mm。
2.體結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號(hào)宜不低于C30。
3.用質(zhì)量可靠的品牌,如市面上的喜利得、慧魚等,有檢驗(yàn)合格證書。
a)優(yōu)先設(shè)計(jì)成錨栓受剪的節(jié)點(diǎn)形式,如圖2。
b)錨栓承載力不得超過廠家規(guī)定的承載力,并留有余地。
c)錨栓應(yīng)采用不銹鋼或熱鍍鋅碳素鋼。
d)安裝錨栓位置應(yīng)錯(cuò)開主體混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋。
e)必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉撥試驗(yàn),檢驗(yàn)錨栓實(shí)際承載力,由建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心出具檢測(cè)報(bào)告書。
四、錨栓安裝施工工藝
1.施工準(zhǔn)備
1.1 材料及工具準(zhǔn)備
錨栓型號(hào)、規(guī)格、型材符合設(shè)計(jì)要求,有機(jī)關(guān)合格證書,藥劑管在有效期內(nèi)使用。
安裝工具:圓條型毛刷,空氣壓縮機(jī),沖擊鉆及螺桿安裝工具。
1.2 作業(yè)條件
放線并核對(duì)預(yù)埋件位置,對(duì)不合適的結(jié)構(gòu)及預(yù)埋件應(yīng)處理完畢。
適應(yīng)安裝錨栓作業(yè)的排柵應(yīng)搭設(shè)好。
檢查核對(duì)安裝用鐵件,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
2.施工工藝
2.1 放線。按設(shè)計(jì)圖要求及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行放線并復(fù)核無(wú)誤,確定好錨栓安裝位置。
2.2 鉆孔 。按照設(shè)計(jì)要求的孔徑、深度進(jìn)行鉆孔,鉆頭應(yīng)與主體安裝面垂直。
2.3 清孔。必須用吹氣泵、毛刷或空壓機(jī)將孔洞中灰塵清理干凈,孔壁不能有灰塵。
2.4 置入藥劑管。將藥劑管放入孔內(nèi)并推至孔底。
2.5 安裝錨栓。將安裝錨栓通過安裝工具與電鉆連接,用錨栓壓住孔內(nèi)藥劑管,啟動(dòng)電鉆
(鉆速約750r/min),并推動(dòng)錨栓進(jìn)入孔內(nèi),到安裝深度。錨栓在推入和轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中將使
藥劑管破碎,樹脂、固化劑和石英顆?;旌?,并填充到錨栓與鉆孔壁之間的空隙。
2.6 凝膠。旋入錨栓后,馬上復(fù)核其安裝尺寸并微調(diào),在凝膠時(shí)間內(nèi)(查產(chǎn)品資料),不得
拆卸安裝工具,保證錨栓不被觸動(dòng)。
2.7 藥劑硬化過程。凝膠時(shí)間過后,可拆掉安裝工具,但在藥劑硬化時(shí)間內(nèi)(查產(chǎn)品資料),
不得觸動(dòng)螺桿。
2.8藥劑完全固化及安裝角碼。使藥劑安全固化后,對(duì)角碼進(jìn)行固定。固化時(shí)間與安裝溫度有關(guān),
一般:安裝溫度為:-5℃至0℃;0℃至10℃;10℃到20℃;20℃以上,對(duì)應(yīng)的凝固可裝角碼時(shí)間
為:5h;1h;30min;20min,潮濕孔洞藥劑固化時(shí)間加倍。
2.9 安裝扭緊力矩參考錨栓最大扭矩技術(shù)參數(shù)值。
2.10 隨機(jī)抽取錨栓進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉撥試驗(yàn),檢驗(yàn)其實(shí)際承載力。
五、預(yù)防施工通病
應(yīng)注意避免以下安裝通?。?/span>
1.鉆孔過深、過大將使藥劑不足;鉆孔過淺或鉆孔觸到鋼筋,錨固深度不足,
兩種情況將會(huì)降低錨栓的承載力。
2.清潔度不足,孔徑內(nèi)積水未清除,將直接影響錨固質(zhì)量,錨栓承載力降低甚至失效。
3.安裝錨栓時(shí)旋轉(zhuǎn)時(shí)間不夠,藥劑未得到充分?jǐn)嚢?,不均勻?/span>
4.凝膠過程即拆卸安裝工具,或未夠凝固時(shí)間提早安裝角碼,均會(huì)造成錨栓移位。
5.安裝過程中個(gè)別鉆孔碰到鋼筋時(shí),應(yīng)重新錯(cuò)開鋼筋鉆孔安裝,