摘要:结合工程实例,介绍了环氧树脂胶泥在民用房屋建筑抗震加固工程中的设计技术方案和锚固技术保证措施。
    关键词:抗震加固;树脂胶合剂;锚固
    引言
    环氧树脂胶泥作为一种重要的化工材料,被广泛应用于电子电器、LED灯饰、工艺饰品、体育用品、建筑建材等行业,主要可起到灌注密封、粘接固定、封装保护、绝缘防潮等作用。作为常用的化学灌浆材料,环氧树脂胶泥具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等诸多优点,尤其是其粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力,因而常用作裂缝修复及建筑物结构补强。例如某教学楼抗震加固工程于1997年7月开工,当年9月竣工验收投入使用,至今已正常使用12年。本文结合该工程的设计实践,从工程的加固设计方案及锚固技术等方面,介绍环氧树脂胶泥在民用房屋建筑抗震加固工程中的应用。
    1工程概况
    山西省朔州市某小学教学楼为3层封闭外廊式砖混结构,于1989年竣工投入使用,到1997年初,校方发现3层楼走廊窗台平面及窗台上皮有水平裂缝,缝宽1mm左右,纵向通长。通过现场调查、观测及图纸审查后,认为原结构的抗震设防不符合新规范的抗震设防标准,该裂缝直接影响建筑物的使用年限。由于该地区为抗震7度设防区,为防止裂缝继续发展并控制其他裂缝的出现,同时恢复并提高教学楼的安全性和耐久性,决定对该教学楼进行抗震加固。
    2抗震加固设计技术方案
    该教学楼原抗震设计采用TJ11—78《工业与民用建筑抗震设计规范》,不符合GBJ11—89《建筑抗震设计规范》的抗震设防标准。该建筑为3层封闭外廊式砖混结构,走廊通长③-⑿轴全长54.6m,仅有的4道圈梁因东西横墙间距太大,不能有效地发挥环箍作用。内横墙少,从结构上看属于平面相对空旷的建筑结构,又因外廓式布置走廓处外墙缺少横向连接,降低了房屋的水平刚度,这样就不能将全部的水平地震力通过楼盖传递给横墙,造成纵墙在楼盖支承处产生侧移、外闪,从而增加了纵墙破坏的可能性。根据以上分析,决定加固的主要措施为:在南教学楼③-⑿轴线范围增设27根附墙钢筋混凝土壁柱,用环氧树脂胶泥锚固技术使之与墙体及原钢筋混凝土圈梁牢固连接,以提高墙体的抗剪强度和抵抗垂直地震荷载的能力,有效地提高原建筑物的空间刚度和整体性,从而使原有建筑形成较完整的抗震设防体系。具体做法是:用环氧树脂胶泥将Φ18mm锚杆固定于墙体,锚杆另一端埋设于新增壁柱中,圈梁处埋设Φ12mm环箍,一端与圈梁主筋焊牢,另一端锚入新增的壁柱内。
    3抗震加固锚固技术保证措施
    加固结构属于2次组合结构,要求新增设的27根附墙钢筋混凝土壁柱与原建筑物必须整体工作,共同受力。整体工作的关键主要取决于结合面的构造处理及施工方法。该项加固工程的关键是必须处理好钢筋混凝土壁柱与墙体及圈梁的可靠锚固问题,因此,必须确保环氧树脂胶泥的配制质量及环氧树脂锚杆的埋设质量。施工中必须处理好以下几点:
    3.1环氧树脂胶泥的配制
    先将环氧树脂加热成流体,然后按1∶1加入滑石粉或石英粉及邻苯二甲酸二丁脂(增塑剂)10%(与树脂液质量之比),强力搅拌均匀后即为环氧树脂胶泥半成品,用密封容器贮存待用。现场正式使用时,根据当时的气温再掺入6%~10%(与胶液质量之比)的乙二胺(固化剂),搅拌均匀后按要求迅速填充孔洞。
    3.2锚杆的施工要求
    (1)在墙面上准确标定好锚杆位置。
    (2)电钻凿孔直径为22mm,孔深自砖墙表面深入≮180mm(不计抹灰层)。
    (3)用皮老虎将孔内的碎砖屑、浮渣吹扫干净,再用湿手巾将孔内清理干净、凉干。因为环氧树脂是憎水性材料,必须待孔洞完全干燥后方可进行下道工序施工。
    (4)将配制好的环氧树脂胶泥强力搅拌均匀后迅速充填入孔洞内。
    (5)将锚杆用锤打入孔内至底,再用环氧树脂胶泥将锚杆周围充填平实,胶泥凝固后可进行绑扎钢筋等工作。
    4工程抗震加固效果
    1997年9月抗震加固工程经验收合格,使用至今未发现墙体有其他裂缝,满足安全使用要求,说明该抗震加固工程的设计和施工方案是可靠的。与其他方法相比,在该项抗震加固设计中应用环氧树脂胶泥锚固技术,对原有建筑的开凿范围小,能大幅度降低工人的劳动强度,具有工期短、投资省、易实施、粘结强度和抗震可靠性较高等优点。在该项工程中,充分利用了环氧树脂浆液的抗压、抗拉和粘结强度远高于混凝土强度的这一特性,将环氧树脂胶泥作为锚固材料应用于锚杆与墙体连接,确保了新增壁柱与原结构的整体工作能力,达到了抗震加固的目的。
    5结语
    对环氧树脂胶结剂在自动老化仪上进行的仿大气条件下经受相当于12年的老化试验表明,环氧树脂胶泥的抗压、抗拉和粘结强度都很高,尤其是其抗拉强度和粘结强度远高于混凝土强度。应用环氧树脂胶泥锚固技术进行工程抗震加固,可使新增的钢筋混凝土壁柱与原有墙体充分锚接形成整体,新增的抗震柱与原有圈梁形成纵向、横向交错的完整的受力体系,有效地约束了应力应变,减小了温度变形,提高了原建筑物的空间刚度及整体性,增强了墙体的抗剪能力,提高了建筑物的安全性及耐久性。该教学楼加固工程的实践表明,环氧树脂胶泥锚固技术可以广泛地应用于类似结构的抗震加固工程中。