植筋技术在火电厂建筑结构设计施工中的应用

1、植筋技术在火电厂建筑结构设计施工中的应用Application of Embedding Reinforcing bar Technique in Design Constructionof Building Structures in Thermal Power Plants陈丽华汪海(合肥工业大学,合肥市,230009(安徽省电力设计院,合肥市,230022摘要植筋技术是在已建好的结构上,将新增加的钢筋植入到原有结构中,形成新的结构。这是一种工程补救新方法,其工作机理是利用化学粘合剂,使钢筋和混凝土之间产生强烈的粘合作用,使二者牢牢粘结在一起,从而使钢筋达到设计要求的锚固强度。合肥第二发电

2、厂主厂房辅助设备基础多处采用了植筋技术,通过钻孔、清孔、吹灰、粘合剂填孔、植入钢筋、浇注混凝土等工序,使基础达到了设计要求。关键词植筋技术工作机理粘合剂工程应用随着火电厂建筑结构施工技术的不断进步,给结构设计提供了新的手段,如植筋技术就给结构设计的补救和改造带来了极大的方便。在已建好的结构上,如梁、板、柱、大板基础等,按照设计要求,将新增加的钢筋植入到原有结构中,形成新的结构,其钢筋能承受新的荷载,从而顺利实现工程的补救和结构的改造,这就是本文要介绍的一种工程补救新方法植筋技术。1植筋技术的机理及粘合剂1.1植筋技术的机理钢筋与混凝土之间所以有良好的粘结力,主要是因为它们之间接触面上的化学吸附

3、作用力、混凝土收缩产生的对钢筋的摩擦力以及机械咬合力。植筋技术的机理是利用化学粘合剂,使钢筋和混凝土之间产生强烈的粘合作用,使二者牢牢粘结在一起,从而使钢筋达到设计要求的锚固强度。1.2植筋技术中的粘合剂在植筋技术中,粘合剂起着至关重要的作用,粘合剂性能的优劣直接关系到钢筋锚固强度的高低。粘合剂的组成结构如图1所示收稿日期:1999-10-25树脂+水泥= A组成+硬化剂+水= B组成+硬化合成材料+水泥浆= 混合粘合剂图1粘合剂组成示意图当A和B2种组成在混合器内混合时,硬化反应同时发生。这样,一旦混合物硬化完成,则一种极强的粘合力便在有机体和无机体两基体间形成。因而产生下列性质:(1树脂的

4、高反应率使得早期强度大大提高;(2无机基体在高温中具有抗塑性变形能力;(3由于有机体和无机体的组成因而具有低硬化收缩能力。(1不含苯乙烯,使用安全且无异味;(2耐热性能好,在常温下不发生蠕变;(3可在-540e的温度下施工;(4水溶性基材,可用水洗涤残迹;(5具有较好的阻燃性能;(6具有抗老化和抗酸碱性能。(1对原结构不产生挤压应力,可用于小间距作业;#52#电力建设2000年第4期(2可快速凝固且具有高承载力;(3还可配有混合器,省时方便。现以在合肥第二发电厂工程中使用的HI T -HY150植筋法为例说明,其粘合剂在过程中的化学反应时间见表1。表1 粘合剂的化学反应时间安装温度/e凝胶时间

5、t g el /mi n固化时间t cure /h20.25可见在一般常温下粘合剂固化时间是不长的,易于为施工单位所接受,但为了保证粘合质量,一般固化时间应达3h 。粘合质的抗拉力是植筋技术的重要参数,按有关施工工艺和经验得其公式如下:F b =25P L b,inst <r c r Q(1式中 F b 粘合质的抗拉力值,N;<钢筋直径,mm;L b,inst 钢筋埋深,mm;r c 混凝土与粘合质特征比较系数;r Q 变化系数。根据上述公式以及钢筋和混凝土的抗拉强度公式,就可得到不同直径的钢筋植入到混凝土中的抗拔和锚固力的数据,以供设计使用,见表2。值得指出的是,采用植筋技术,锚

6、固钢筋长度要比通常情况下规范规定的相同直径钢筋锚固长度要少一半左右,因此在施工中,钻孔的工作量要大大小于以往的补救技术,而且对原有结构的破坏也较过去小,但植筋技术适合用于原结构混凝土等级为C20以上。2 植筋技术的应用2.1 植筋技术在电厂工程中的应用合肥第二发电厂工程(2350MW主厂房辅助设备基础广泛地采用了植筋技术。根据该工程的地质条件,主厂房基础为钢筋混凝土大板加柱下人工挖孔灌注桩联合基础,大板厚度为1.5m 。由于基础施工较早,汽机房-0.20m 层和凝泵坑(- 4.30m有一些设备基础需要增加,因工艺原因原设计的部分设备基础也需要修改。因为需要增加的设备基础的数量不少,根据设计要求

7、需要锚固到原有大板中的钢筋较多。因此,迫切需要施工简便且周期短,尽量减少破坏原结构,安全可靠且充分满足设计要求的施工方法。经过比较,采用了HILTI 公司的HI T-HY 系统的植筋技术。在施工之前,施工单位按HY150植筋胶的工艺,采用RC H-302型张拉泵,对主厂房设备基础中使用的3种钢筋进行了锚固拉拔检测,检测结果见表3。2.2 植筋工艺流程合肥第二发电厂工程采用了植筋技术,其主要工艺流程为:在该工程需要补救的汽机房-0.20m 层和凝泵坑(-4.30m等原有钢筋混凝土结构上用MD 2000注射器钻孔,根据不同直径的钢筋,其孔径和深度按表2 钢筋植入混凝土中的抗拔和锚固力钢筋直径<

8、;/mm 钻孔直径D /mm 结合力特征值R K /kN钢筋屈服植入深度L b /mm101424.3y 98121632.635.0y 129162250.256.562.3y 198202870.277.284.391.397.3yy5644048钢筋埋深L b,ins t /mm100120140160180200220240260280300350400500600700注:仅对II 级钢筋(f y =310N/mm 2,混凝土:f ck,cube =30N/mm 2。#53#2000年第4期 电 力 建 设表3钢筋锚固拉拔检测结果植筋参数测试钢筋序号1号2号3号钢筋直径/mm2016

9、12钻孔直径/mm282216钻孔深度/mm280200130设计推荐荷载/kN986235测试拉拔荷载/kN1107050钢筋根部位移/mm000表2采用,注意不要碰伤原有钢筋。采用圆形刷刷出孔内破碎的混凝土粉末。用吹气泵吹出孔内剩余灰尘,确保孔内的清洁。从孔底部开始向上(外用粘合剂填孔。将设计直径为<12m m、<16mm、<20mm、<25 mm、<28mm等补救钢筋植入孔中,并留足够的时间(本工程为3h以上使混凝土充分固化。浇注新增设备基础混凝土C25,宜采用膨胀混凝土,以避免新老混凝土交接处产生裂缝。所有的设计钢筋植好并浇注好混凝土后,在混凝土达到设计强

10、度时,在设备基础(支墩上,施加一定的垂直和水平荷载(和设备荷载相同,并对混凝土新老结合面进行了仔细外观检查和仪器检查,结论是没有产生新的裂缝,满足设计要求,完全可以进行设备安装和使用。3结束语植筋技术还是一项新兴的工程补救技术,它不仅可用在基础大板中,也可以用于柱头、大梁、楼板、挡墙及剪力墙等处。根据在电厂建筑结构中的实际使用表明,该技术施工简便、快捷,能充分满足补救和改造设计要求,效果较好,也可以认为是一项成熟的工程补救技术,值得在电厂工程设计施工中推广。国家经贸委安全技术专家到河南火电二公司调研本刊讯河南火电二公司目前已连续安全生产11年,继续保持全国火电施工企业安全施工最高记录,受到国家

11、经贸委和国家电力公司等有关部门的高度重视。今年2月2627日,国家经贸委安全科学技术研究中心副主任吴宗之等一行,在河南电力公司安监处处长贾玉山的陪同下,就安全生产工作到河南火电二公司禹州电厂235万kW机组工地调研。在工地,吴宗之分别听取了该公司副经理、基层队长、专(兼职安全员、班组长和一线职工的安全工作介绍,又深入施工现场、班组和职工宿舍了解情况。他颇有感触地说:/河南火电二公司安全施工11年,经验确实值得总结推广,这将是所有施工企业的一笔财富。从二公司现场、班组和职工的精神面貌来看,都是经过长时间-修炼.而成的,诺大的现场井井有条,各班组布置得和家一样温馨,职工们的精神面貌昂扬向上,人的生

12、存权与劳动权在这里受到充分尊重,这充分说明安全文化已融入到了企业、融入到了每一位职工。但安全工作是永无止境的,千万不能有松懈思想,要时刻做到警钟长鸣。在原有的基础上,吸收新的知识和国内外先进管理经验,进一步提高安全管理水平。0接着,吴宗之就事故的偶然性、必然性和随机性,以及如何提高事故的预测技术水平,进行认真讲解,为该公司干部职工上了一堂生动的安全生产理论课。(俊廉海涛春梅大房双回500kV线路加装串联补偿可研报告报送国家经贸委本刊讯3月6日,国家电力公司以国电计120002110号文,向国家经贸委报送了5关于华北电网大房双回500kV线路加装串连补偿可行性研究报告的请示6。其主要内容如下:(1新建大房双回500kV线路串补站1座,串联电容总容量429.7kV#A,串补站在河北省蔚县。串补设备需进口采购。(2串补站500kV