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引言:隨著城市化進(jìn)程的加快,化學(xué)錨栓在建筑施工中得到了越來越多的應(yīng)用,但在實(shí)際施工過程中,過去的預(yù)埋件和有機(jī)化學(xué)錨栓在適用性上有著諸多不變,而無機(jī)化學(xué)錨栓以其優(yōu)秀的物理性能和成分特點(diǎn),在幕墻、焊接、冬季施工中發(fā)揮著越來越大的作用。
近年來,我國在建筑業(yè)和材料科學(xué)方面取得了巨大的進(jìn)步,新型的無機(jī)聚合物類膠凝材料的出現(xiàn)使建筑工程的施工質(zhì)量和安全有了質(zhì)的變化,這種材料能夠很好的滿足我國建筑工程中對(duì)材料提出的新要求。相比于傳統(tǒng)的有機(jī)類材料,新型的無機(jī)類化學(xué)材料有著許多優(yōu)勢:由人工制成,這種無機(jī)非金屬材料與當(dāng)下建筑工程中的混凝土結(jié)構(gòu)所用的材料化學(xué)性質(zhì)相適應(yīng),對(duì)于后錨固螺栓不會(huì)造成腐蝕,能夠有效的保護(hù)建筑結(jié)構(gòu);受到內(nèi)外應(yīng)力作用時(shí),這種材料所產(chǎn)生的拉壓變形,以及受溫度、濕度、酸堿環(huán)境變化引起的變形與被錨固的建筑結(jié)構(gòu)的變形基本一致,能夠有效的保護(hù)被錨固結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定,確保其在受到應(yīng)力時(shí)能夠保持建筑結(jié)構(gòu)的安全。
針對(duì)不同的無機(jī)化學(xué)錨栓,通常按照具體規(guī)格,在定量計(jì)算和相定性分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)在不同情況下的參數(shù)及施工工序,從而確保螺栓和錨固基礎(chǔ)能夠互相協(xié)同,充分發(fā)揮各自的功能。無機(jī)化學(xué)錨栓在安裝時(shí)有幾個(gè)重要部分:錨固深度、厚度、鉆孔深度等。具體的鉆孔深度必須根據(jù)相應(yīng)的無機(jī)化學(xué)錨栓的型號(hào)來確定,通常情況下都不小于錨固深度。錨固深度反映的是無機(jī)化學(xué)錨栓的實(shí)際承載能力,錨固深度是其承受荷載的錨固表面與螺桿頂端的距離。被錨固的物體的實(shí)際厚度就是錨固厚度,由于被錨固的物體其表面可能有絕緣層或抹灰,實(shí)際計(jì)算厚度的時(shí)候應(yīng)注意將這部分厚度也計(jì)算進(jìn)去。
無機(jī)化學(xué)錨栓的作用原理就是通過錨栓將被錨固結(jié)構(gòu)承受的荷載轉(zhuǎn)移給錨固的基礎(chǔ)上,即通過站街材料將荷載傳遞給錨固基礎(chǔ),無機(jī)化學(xué)錨栓的作用原理與傳力原理如下圖1、2所示。
圖1 無機(jī)化學(xué)錨栓的作用原理
圖2 無機(jī)化學(xué)錨栓的傳力原理
隨著科學(xué)技術(shù)和材料科學(xué)的不斷發(fā)展,無機(jī)化學(xué)錨栓在幕墻工程的施工中也發(fā)揮著重要的作用,當(dāng)前許多新寫字樓、商業(yè)大廈都有玻璃幕墻,而幕墻中的各種構(gòu)件過去是是通過預(yù)埋件的方式進(jìn)行錨固的,由于預(yù)埋件自身的局限性,預(yù)埋件發(fā)生遺漏、位移的情況并不少見,這些導(dǎo)致必須采用后錨固螺栓進(jìn)行錨固,但膨脹螺栓的工作可靠性不高,不能滿足施工要求,因此近年來無機(jī)化學(xué)錨栓的推行正好解決了上述的錨固問題。無機(jī)化學(xué)錨栓在幕墻工程中具有以下優(yōu)點(diǎn):不含有任何有毒有害的物質(zhì),沒有腐蝕性;抗老化、抗疲勞性強(qiáng),耐久性、長期荷載穩(wěn)定性好;與混凝土為同類無機(jī)材料、成分相似、能充分結(jié)合發(fā)揮功能;抗震性能良好,安全環(huán)保;錨固性能好,對(duì)于結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生擠壓,在重度荷載和震動(dòng)荷載上有著很強(qiáng)的適應(yīng)性。主要施工工藝有放線—鉆孔—清孔—浸包—裝藥包—打入桿體—藥劑凝固—安裝。
近年來建筑工程中的建筑翻新工程日漸增加,對(duì)現(xiàn)存建筑進(jìn)行擴(kuò)建、改建的項(xiàng)目也日益增多,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的后錨固技術(shù)的推廣和運(yùn)用也得到了廣泛的認(rèn)可。后錨固技術(shù)在實(shí)際施工中受到諸多因素影響,例如在某些錨固過程中鋼筋自身的長度達(dá)不到要求,必須要進(jìn)行焊接,因此焊接技術(shù)在后錨固的施工流程中也發(fā)揮著重要作用。焊接質(zhì)量的高低對(duì)建筑工程的質(zhì)量和安全有著重要影響,膨脹螺栓在過去的混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)中應(yīng)用廣泛,主要原因在于其價(jià)格低廉、施工簡便、應(yīng)用范圍廣,但缺點(diǎn)也很突出:不能在幕墻和外掛石材上大面積使用。調(diào)查表明,無機(jī)化學(xué)錨栓所用的材料和混凝土結(jié)構(gòu)都是不可燃材料,發(fā)生火災(zāi)時(shí)也不會(huì)燃燒、冒煙,對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生危害。即使在 700度的高溫煅燒后,殘余材料的強(qiáng)度也有煅燒前的87%,1200度高溫煅燒后,殘余強(qiáng)度為煅燒前的58%,因此無機(jī)化學(xué)錨固有著很強(qiáng)的耐高溫能力,在焊接技術(shù)方面有著極大的應(yīng)用價(jià)值。
冬季氣候寒冷,空氣干燥,加之不時(shí)降臨的雨雪冰雹等惡劣天氣,使得安全生產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生,因此施工前必須要制定相關(guān)的冬季施工安全生產(chǎn)制度,事先準(zhǔn)備好相關(guān)的安全生產(chǎn)設(shè)備,對(duì)現(xiàn)場人員要進(jìn)行安全生產(chǎn)方面的培訓(xùn),特別是是建筑電工、塔吊司機(jī)等危險(xiǎn)性高的特殊工種。同時(shí)加強(qiáng)管理工作。以往經(jīng)驗(yàn)表明,有機(jī)化學(xué)錨栓在零度以下環(huán)境中仍可正常施工,但在有水的環(huán)境中,有機(jī)化學(xué)錨栓中的構(gòu)件容易與水發(fā)生反應(yīng)從而影響施工,因此需要采用無機(jī)化學(xué)錨固。無機(jī)化學(xué)錨固材料由無機(jī)材料組成,施工過程中都會(huì)浸泡藥包,因此在有水、有冰的環(huán)境中仍然可以正常施工,藥包浸水后,水與藥包中的錨固劑產(chǎn)生反應(yīng),反應(yīng)過程為放熱反應(yīng),釋放出大量的熱能,導(dǎo)致整個(gè)藥包和水溫度快速升高,因此即使在冬季有水或冰的環(huán)境下,仍然可以依靠放出大量的熱來融化冰塊,創(chuàng)造施工的環(huán)境。
綜上所述,無機(jī)化學(xué)錨栓施工具有施工工藝簡便、工期短、造價(jià)低廉、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低、質(zhì)量高安全性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在幕墻工程、焊接工藝和冬季有水環(huán)境中的施工有著廣泛應(yīng)用,對(duì)于提高建筑工程的質(zhì)量和效益有著重要意義。
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