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、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：機械錨桿、化學(xué)螺栓和植筋?，F(xiàn)在，后錨固技術(shù)作為一項在工業(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)定對這對后錨固件的分類、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，將其分為機械錨栓、化學(xué)錨栓、化學(xué)植筋及其他類型錨栓。

 

機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，實現(xiàn)對被連接件錨固的一種后錨固生根組件。

 

 

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

對于化學(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,對受拉鋼筋，應(yīng)取0.3ls、10d和100mm三者之間的最大值;對受壓鋼筋，應(yīng)取0.6ls、10d和100mm三者之間的最大值；對懸挑構(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，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、同強度等級的錨固件安裝于錨固部位基本相同的同類構(gòu)件為一檢驗批，并應(yīng)從每一檢驗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。滿足以下情況之一時，還應(yīng)進(jìn)行破壞性檢驗：安全等級為一級的后錨固構(gòu)件；懸挑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件；對后錨固設(shè)計參數(shù)有疑問；對該工程錨固質(zhì)量有懷疑。

 

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

 

（1）錨栓錨固質(zhì)量的非破損檢驗

對重要結(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)量對該檢驗批的錨栓進(jìn)行檢驗：

 

檢驗批的錨栓總數(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;對非生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗批錨固件總數(shù)的0.1%且不少于5件進(jìn)行檢驗。

 

 

（2）植筋錨固質(zhì)量的非破損檢驗

對重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件及生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗批植筋總數(shù)的3%且不少于5件進(jìn)行檢驗;對一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗批植筋總數(shù)的1%且不少于3件進(jìn)行檢驗;對非生命線工程的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)取每一檢驗批錨固件總數(shù)的0.1%且不少于3件進(jìn)行檢驗。

 

2、加載方法的選取

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

 

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

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

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

 

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

連續(xù)加載時，對錨栓應(yīng)以均勻速率在2min~ 3min時間內(nèi)加荷至錯固破壞，對植筋應(yīng)以均勻速率在2min~ 7min時間內(nèi)加荷至錨固破壞。分級加載時，前8級，每級荷載增量應(yīng)取為，且每級持荷1min~1.5min;自第9級起，每級荷載增量應(yīng)取為，且每級持荷30s，直至錨固破壞。

 

3、檢測結(jié)果評定

非破損檢驗的評定，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%的檢驗荷載時，應(yīng)評定為合格;

2）一個檢驗批所抽取的試樣全部合格時，該檢驗批應(yīng)評定為合格檢驗批;

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

4）一個檢驗批中不合格的試樣超過5%時，該檢驗批應(yīng)評定為不合格，且不應(yīng)重做檢驗。

 

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，主要因為螺栓安裝操作不規(guī)范造成。

 

 

破壞性檢驗的評定，應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行：

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

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

3）當(dāng)植筋破壞性檢驗結(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)評定為合格。

4）當(dāng)檢驗結(jié)果不滿足上述規(guī)定時，應(yīng)判定該檢驗批后錨固連接不合格，并應(yīng)會同有關(guān)部門根據(jù)檢驗結(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

（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，其檢驗宜在錨固膠達(dá)到其產(chǎn)品說明書標(biāo)示的固化時間的當(dāng)天進(jìn)行。若因故需推遲抽樣與檢驗日期，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)行原位破壞性檢驗時，可在工程施工的同時?，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)定的時間進(jìn)行破壞性檢驗，且應(yīng)事先征得設(shè)計和監(jiān)理單位的書面同意。并在現(xiàn)場見證試驗。

 

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。