建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)后錨固件檢測

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的形式也越來越多。目前，常見的有磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等。選擇的建筑材料有很多種，但混凝土仍然是最常用的建筑材料，且廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑工程、橋梁工程、道路工程、水利水電工程等等。在工程建設(shè)過程中，無論是新建建筑還是舊建筑的維護(hù)改造，都與錨固技術(shù)密切相關(guān)，這使得錨固技術(shù)不斷發(fā)展。

 

錨固技術(shù)有兩種錨固工藝：一是在混凝土澆筑前設(shè)置嵌件，在混凝土澆筑前需要考慮固定構(gòu)件的固定位置等；二是在混凝土硬化后鉆孔并安裝連接器，這個(gè)過程不需要考慮太多細(xì)節(jié)，連接件可根據(jù)需要安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，既便于設(shè)計(jì)、施工，也便于連接件的安裝。

 

目前，在我國工業(yè)和民用建筑中，后錨固技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。這些技術(shù)手段包括：機(jī)械錨桿、化學(xué)螺栓和植筋?，F(xiàn)在，后錨固技術(shù)作為一項(xiàng)在工業(yè)和民用建筑中不可忽視的技術(shù)，廣泛服務(wù)于公眾，相應(yīng)的檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

 

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 145-2013《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》中詳細(xì)描述了這些錨栓的應(yīng)用要求，以下就根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定對(duì)這對(duì)后錨固件的分類、檢測技術(shù)的要求、以及現(xiàn)場檢測過程進(jìn)行詳細(xì)介紹分析，希望對(duì)相關(guān)工程起到借鑒作用。

 

后錨固件的分類

標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)錨栓的工作原理及構(gòu)造的不同，將其分為機(jī)械錨栓、化學(xué)錨栓、化學(xué)植筋及其他類型錨栓。

 

機(jī)械錨栓是指錨栓與錨孔之間摩擦或鎖鍵作用形成的錨栓。根據(jù)其工作原理可以分為兩類：擴(kuò)底型錨栓、膨脹型錨栓。

 

化學(xué)錨栓是指由金屬螺桿和錨固膠組成的，通過錨固膠形成錨固作用的錨栓?？煞譃槠胀ɑ瘜W(xué)錨栓和特殊倒錐形化學(xué)錨栓。

 

化學(xué)植筋，簡稱植筋，是目前國內(nèi)工程建筑中最常用的后錨連接和固定的方法之一。采用化學(xué)粘接劑，將帶肋鋼筋和長螺桿等膠結(jié)固定在混凝土的錨孔里，通過粘結(jié)和鎖鍵的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)被連接件錨固的一種后錨固生根組件。

 

 

對(duì)于膨脹型錨栓和擴(kuò)底型錨栓，混凝土基材的厚度，不應(yīng)小于2hef，且≥100mm。

對(duì)于化學(xué)錨栓，混凝土基材的厚度不應(yīng)小于hef+2d0,且≥100mm。

其中，hef為錨栓有效埋置深度，d0為鉆孔直徑。

錨栓不應(yīng)布置在混凝土保護(hù)層中，有效錨固深度不應(yīng)包括裝飾層或抹灰層。承重結(jié)構(gòu)用的錨栓，其公稱直徑不應(yīng)小于12mm，錨固深度≥60mm。

 

植筋的最小錨固長度lmin,對(duì)受拉鋼筋，應(yīng)取0.3ls、10d和100mm三者之間的最大值;對(duì)受壓鋼筋，應(yīng)取0.6ls、10d和100mm三者之間的最大值；對(duì)懸挑構(gòu)件尚應(yīng)乘以1.5的修正系數(shù)。其中，ls為植筋的基本錨固深度，d為鋼筋直徑。

 

植筋與混凝土邊緣距離不宜小于5d，且不宜小于100mm。當(dāng)植筋與混凝土邊緣之間有垂直于植筋方向的橫向鋼筋，且橫向鋼筋配筋量不小于Φ8@100或其等量截面積，植筋錨固深度范圍內(nèi)橫向鋼筋不少于2根時(shí)，植筋與邊緣的最小距離可適當(dāng)減少，但不應(yīng)小于50mm。植筋間距不應(yīng)小于5d。為保證植筋效果，規(guī)定植筋時(shí)不能采用光圓鋼筋。

 

錨固承載力現(xiàn)場檢測方法

1、抽樣原則

應(yīng)以同品種、同規(guī)格、同強(qiáng)度等級(jí)的錨固件安裝于錨固部位基本相同的同類構(gòu)件為一檢驗(yàn)批，并應(yīng)從每一檢驗(yàn)批所含的錨固件中進(jìn)行抽樣。后錨固件應(yīng)進(jìn)行抗拔承載力現(xiàn)場非破損檢驗(yàn)。滿足以下情況之一時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)：安全等級(jí)為一級(jí)的后錨固構(gòu)件；懸挑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件；對(duì)后錨固設(shè)計(jì)參數(shù)有疑問；對(duì)該工程錨固質(zhì)量有懷疑。

 

現(xiàn)場破壞性檢驗(yàn)宜選擇錨固區(qū)以外的同條件位置，應(yīng)取每一檢驗(yàn)批錨固件總數(shù)的0.1%且不少于5件進(jìn)行檢驗(yàn)。錨固件為植筋且數(shù)量不超過100件時(shí)，可取3件進(jìn)行檢驗(yàn)。

 

（1）錨栓錨固質(zhì)量的非破損檢驗(yàn)

對(duì)重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)按JGJ 145-2013 《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》中附錄C中的抽樣數(shù)量對(duì)該檢驗(yàn)批的錨栓進(jìn)行檢驗(yàn)：

 

檢驗(yàn)批的錨栓總數(shù)	≤100	500	1000	2500	≥5000
最小抽樣量	20%且≥5件	10%	7%	4%	3%

 

對(duì)一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件抽樣量的50%且不少于5件進(jìn)行檢驗(yàn);對(duì)非生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗(yàn)批錨固件總數(shù)的0.1%且不少于5件進(jìn)行檢驗(yàn)。

 

 

（2）植筋錨固質(zhì)量的非破損檢驗(yàn)

對(duì)重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗(yàn)批植筋總數(shù)的3%且不少于5件進(jìn)行檢驗(yàn);對(duì)一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗(yàn)批植筋總數(shù)的1%且不少于3件進(jìn)行檢驗(yàn);對(duì)非生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗(yàn)批錨固件總數(shù)的0.1%且不少于3件進(jìn)行檢驗(yàn)。

 

2、加載方法的選取

檢驗(yàn)錨固拉拔承載力的加載方式可為連續(xù)加載和分級(jí)加載，應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件選用。

 

（1）進(jìn)行非破損檢驗(yàn)時(shí)，施加荷載應(yīng)符合下列規(guī)定:

連續(xù)加載時(shí)，應(yīng)以均勻速率在2min~ 3min時(shí)間內(nèi)加載至設(shè)定的檢驗(yàn)荷載，并持荷2min。分級(jí)加載時(shí)，應(yīng)將設(shè)定的檢驗(yàn)荷載均分為10級(jí)，每級(jí)持荷1min直至設(shè)定的檢驗(yàn)荷載，并持荷2min。荷載檢驗(yàn)值應(yīng)取和的較小值。

錨栓受拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)由設(shè)計(jì)單位提供，檢測單位及其他單位均無權(quán)自行確定。

 

（2）進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)時(shí)，施加荷載應(yīng)符合下列規(guī)定：

連續(xù)加載時(shí)，對(duì)錨栓應(yīng)以均勻速率在2min~ 3min時(shí)間內(nèi)加荷至錯(cuò)固破壞，對(duì)植筋應(yīng)以均勻速率在2min~ 7min時(shí)間內(nèi)加荷至錨固破壞。分級(jí)加載時(shí)，前8級(jí)，每級(jí)荷載增量應(yīng)取為，且每級(jí)持荷1min~1.5min;自第9級(jí)起，每級(jí)荷載增量應(yīng)取為，且每級(jí)持荷30s，直至錨固破壞。

 

3、檢測結(jié)果評(píng)定

非破損檢驗(yàn)的評(píng)定，應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行：

1）試樣在持荷期間，錨固件無滑移、基材混凝土無裂紋或其他局部損壞跡象出現(xiàn)，且加載裝置的荷載示值在2min內(nèi)無下降或下降幅度不超過5%的檢驗(yàn)荷載時(shí)，應(yīng)評(píng)定為合格;

2）一個(gè)檢驗(yàn)批所抽取的試樣全部合格時(shí)，該檢驗(yàn)批應(yīng)評(píng)定為合格檢驗(yàn)批;

3）一個(gè)檢驗(yàn)批中不合格的試樣不超過5%時(shí)，應(yīng)另抽3根試樣進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)結(jié)果全部合格，該檢驗(yàn)批仍可評(píng)定為合格檢驗(yàn)批;

4）一個(gè)檢驗(yàn)批中不合格的試樣超過5%時(shí)，該檢驗(yàn)批應(yīng)評(píng)定為不合格，且不應(yīng)重做檢驗(yàn)。

 

常見的錨栓拉拔破壞有三種情況：

1）錨栓斷裂，主要是因錨栓鋼材材質(zhì)的缺陷引起；

2）錨栓和混凝土一起拔出，混凝土發(fā)生錐形破壞，主要是由混凝土本身缺陷造成；

3）錨栓直接從混凝土結(jié)構(gòu)中脫落拉出，混凝土沒有明顯破壞，主要因?yàn)槁菟ò惭b操作不規(guī)范造成。

 

 

破壞性檢驗(yàn)的評(píng)定，應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行：

1）當(dāng)錨栓破壞性檢驗(yàn)發(fā)生混凝土破壞，受檢錨固件極限抗拔力實(shí)測平均值不小于錨固承載力檢驗(yàn)系數(shù)允許值與混凝土破壞受檢驗(yàn)錨固件極限抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值之積且受檢驗(yàn)錨固件極限抗拔力實(shí)測最小值不小于混凝土破壞受檢驗(yàn)錨固件極限抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)評(píng)定為合格；

2）當(dāng)錨栓破壞性檢驗(yàn)發(fā)生鋼材破壞，受檢驗(yàn)錨固件極限抗拔力實(shí)測最小值符合標(biāo)準(zhǔn)中公式C.5.3的規(guī)定，應(yīng)評(píng)定為合格；

3）當(dāng)植筋破壞性檢驗(yàn)結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)中公式C.5.4.1和C.5.4.2的要求，應(yīng)評(píng)定為合格。

4）當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果不滿足上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)判定該檢驗(yàn)批后錨固連接不合格，并應(yīng)會(huì)同有關(guān)部門根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，研究采取專門措施處理。

 

錨固承載力現(xiàn)場檢測注意事項(xiàng)

（1）使用的拉拔儀等檢測儀器技術(shù)性能要能滿足要求，因工地現(xiàn)場條件復(fù)雜，使用儀器設(shè)備時(shí)要注意保護(hù)，防止儀器損壞，檢測前要檢查儀器狀況，檢測后要注意清理儀器，尤其千斤頂與油管接口處要清理干凈，防止污垢殘留，影響儀器性能。

 

（2）檢測人員必須持證上崗。檢測時(shí)錨固件所在部位基底要干凈，平整，不得有抹灰層及裝飾層，其因結(jié)構(gòu)疏松或粘結(jié)強(qiáng)度低，不得作為設(shè)置錨栓的錨固區(qū)，基底應(yīng)為混凝土原漿面。

 

（3）膠粘的錨固件，其檢驗(yàn)宜在錨固膠達(dá)到其產(chǎn)品說明書標(biāo)示的固化時(shí)間的當(dāng)天進(jìn)行。若因故需推遲抽樣與檢驗(yàn)日期，除應(yīng)征得監(jiān)理單位同意外，推遲不應(yīng)超過3d。

 

（4）受現(xiàn)場條件限制無法進(jìn)行原位破壞性檢驗(yàn)時(shí)，可在工程施工的同時(shí)?，F(xiàn)場澆筑同條件的混凝土塊體作為基材安裝錨固件，并應(yīng)按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行破壞性檢驗(yàn)，且應(yīng)事先征得設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位的書面同意。并在現(xiàn)場見證試驗(yàn)。

 

結(jié)語

隨著結(jié)構(gòu)加固工程的增多、建筑裝修的普及，后錨固連接技術(shù)因具有施工簡便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)已成為不可缺少的一種新型技術(shù)，不僅既有工程，新建工程也廣泛采用。此時(shí)需要采用相應(yīng)后錨固件檢測技術(shù)來區(qū)分優(yōu)劣，這對(duì)保證混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性具有重要意義。