后置化学螺栓施工工艺.doc

深圳市海外装饰工程有限公司 荷康A区塔楼雨篷幕墙工程化学螺栓施工工艺
荷康A区塔楼雨篷
幕墙后置化学锚栓
施

工

工

艺

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批准

深圳市海外装饰工程有限公司
2013-3-11
目 录
第一章 工程概况及编制依据 3
第一节 编制依据 3
第二节 适用范围 3
第三节 工程概况 4
第二章 化学锚栓的施工方案 4
第一节 化学锚栓及特点 4
第二节 化学锚栓的力学试验 5
一 设计数据幕墙埋件计算(后锚固结构) 5
二 群锚受剪内力计算 8
三 混凝土锥体受拉破坏承载力计算 10
四 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 15
五 混凝土剪撬破坏承载能力计算 18
六 拉剪复合受力承载力计算 18
第三节 锚栓安装的结构要求 25
第四节 锚栓安装的工艺要求 25

附：拉拔试验图

第一章 工程概况及编制依据
第一节 编制依据
编制本施工工艺的主要依据有：
1．建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》；
2．国家现行标准、规范、规程及有关技术规定:
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003;
《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001;
《点支式玻璃幕墙工程技术规范》CECS 127:2001；
《建筑幕墙》GB/T 21086-2007；
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001;
《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91等相关安全、技术方案。
3．荷康花园铝合金门窗、幕墙工程招标文件、施工合同文件；
4．荷康花园铝合金门窗、幕墙工程招标图、设计说明等相关技术文件；
5. 公司的质量体系文件（质量手册、程序文件、作业指导书等）。

第二节 适用范围

本施工工艺适用于本分部工程2#、3#、4#、5#、6#塔楼中的玻璃雨蓬设施等外装饰工程。
第三节 工程概况
1、工程基本情况
工 程 名 称
荷康花园A区塔楼项目
工 程 地 点
深圳市龙岗区横岗街道荷坳片区
建 设 单 位
深圳市荷康城房地产开发有限公司
设 计 单 位
深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司
2、 建筑概况
"荷康花园"位于深圳市龙岗区横岗街道荷坳片区，楼体最高高度103米，本工程为一类高层民用建筑，耐火等级为一级，抗震设防烈度为7度。
第一节 化学锚栓及特点
化学锚栓由镀锌螺杆、药剂管和垫圈及螺母组成，其中化学胶管含有反应树脂、硬化剂、石英及塑料管。本项目我司选用的化学锚栓为M16x190化学螺栓，总数量为 个。其具有以下特点：
1. 膨胀安装可适用于对间距和边距较小的情况。
2. 在潮湿环境下使用。
3. 安装方便、有较高的承载力。
4. 不对基材产生膨胀力。
第二节 化学锚栓的力学试验
在工程实践中，为了了解化学锚栓的实际承载能力，选取幕墙施工常用规格化学锚栓，委托国家建筑工程质量监督检验中心进行拉拔拉力试验。
1. 试验条件
1.1试件：化学锚栓包括药剂管∮16﹡140、锚杆M16﹡190。
1.2试验仪器、设备：荷载传感器、数字荷载表、锚固件试验设备等。
1.3试验依据:承重型建筑连接锚栓检验细则中有关规定。
2． 拉拔试验设计数据
雨篷埋件计算(粘结型化学锚栓)
校核雨篷处埋件受力分析
V：剪力设计值(N)；
N：轴向拉(压)力设计值(N)，本处无轴向拉、压力；
M：根部弯矩设计值(N·mm)；
根据前面的计算，得：
N=0N
V=9594.062N
M=10301731.935N·mm
本工程选用的锚栓为：化学锚栓 16×125/165；
锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算
按5.2.2[JGJ145-2004]规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示)，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：
　　1：当N/n-My1/Σyi2≥0时：
　　　　Nsdh=N/n+My1/Σyi2
　　2：当N/n-My1/Σyi2<0时：
　　　　Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2

在上面公式中：
　　M：弯矩设计值；
　　Nsdh：群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值；
　　y1，yi：锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；
　　y1/，yi/：锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
　　L：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
在本例中：
　　N/n-My1/Σyi2
　 =0/6-10301731.935×135/72900
　 =-19077.281
因为：
-19077.281<0
所以：
Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2=15261.825N
按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定，这里的Nsdh再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。
群锚受剪内力计算
按5.3.1[JGJ145-2004]规定，当边距c≥10hef时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载；
当边距c<10hef时，部分锚栓分摊剪切荷载；
其中：
　　hef：锚栓的有效锚固深度；
　　c：锚栓与混凝土基材之间的距离；
本例中：
　　c=200mm<10hef=1250mm
所以部分螺栓受剪，承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为：Vsdh=V/m=4797.031N
锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算
　　NRd,s=kNRk,s/γRS,N 6.1.2-1[JGJ145-2004]
　　NRk,s=Asfstk 6.1.2-2[JGJ145-2004]
上面公式中：
　　NRd,s：锚栓钢材破坏时的受拉承载力设计值；
　　NRk,s：锚栓钢材破坏时的受拉承载力标准值；
k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；
　　As：锚栓应力截面面积；
　　fstk：锚栓极限抗拉强度标准值；
　　γRS,N：锚栓钢材受拉破坏承载力分项系数；
　　NRk,s=Asfstk
　 =157×500
　 =78500N
　　γRS,N=1.2fstk/fyk≥1.4 表4.2.6[JGJ145-2004]
　　fyk：锚栓屈服强度标准值；
γRS,N=1.2fstk/fyk
=1.2×500/400
　　　　=1.5
　 取：γRS,N=1.5
NRd,s=kNRk,s/γRS,N
　　 =1×78500/1.5
　　 =52333.333N≥Nsdh=15261.825N
锚栓钢材受拉破坏承载力满足设计要求！
锚栓钢材受剪破坏承载力计算
VRd,s=kVRk,s/γRs,V 6.2.2-1[JGJ145-2004]
其中：
VRd,s：钢材破坏时的受剪承载力设计值；
VRk,s：钢材破坏时的受剪承载力标准值；
k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；
　 γRs,V：钢材破坏时的受剪承载力分项系数，按表4.2.6[JGJ145-2004]选用：
γRs,V=1.2fstk/fyk 表4.2.6[JGJ145-2004]
按规范，该系数要求不小于1.25、fstk≤800MPa、fyk/fstk≤0.8；
对本例，
γRs,V=1.2fstk/fyk 表4.2.6[JGJ145-2004]
　　　　=1.2×500/400
　　　　=1.5
实际选取γRs,V=1.5
VRk,s=0.5Asfstk 6.2.2-2[JGJ145-2004]
=0.5×157×500
=39250N
VRd,s=kVRk,s/γRs,V
=1×39250/1.5
=26166.667N≥Vsdh=4797.031N
所以，锚栓钢材受剪破坏承载力满足设计要求！
拉剪复合受力承载力计算
钢材破坏时要求：
(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2≤1 6.3.1[JGJ145-2004]
代入上面计算得到的参数计算如下：
(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2
=(15261.825/52333.333)2+(4797.031/26166.667)2
=0.119≤1.0
所以，该处计算满足设计要求！
3 后附拉拔试验图：
4 拉拔试验（按1/1000抽取但不少于3个）
4.1测试数据
4.2结论：锚杆受力符合其机械性能，破坏形式为被拉断，化学药剂无破坏。
5 抗剪试验
5.1测试数据
5.2结论：锚杆受力符合其机械性能，破坏形式为被剪断，化学药剂无破坏。
6 受焊接热影响后的化学锚栓軸向拉力试验
6.1 试验目的
化学锚栓在固定钢板后，因要在钢板上焊接连接构件，而焊接时会产生大量热量，本实验是为了测试锚栓在受到热量后的軸向锚固性能是否受到不良影响。
6.2 试验方法
按要求进行锚栓安装，固化后装上10mm厚钢板，对锚栓根部与钢板进行塞焊，在钢板自然冷却后，用锚固件测试仪对锚栓进行轴向拉力试验。
6.3 测试数据
6.4 结论：锚栓根部直接与钢板塞焊产生的热量对锚栓轴向锚固承载能力影响极小；
7.实验结论：
7.1化学锚栓抗拉、剪性能满足幕墙要求化学药剂工作可靠。
7.2 6∮16﹡190化学锚栓锚固而成的埋件可满足一般条件下的幕墙受力要求；有特殊受力要求幕墙，可通过计算后调整锚栓支数、直径和植入深度来满足要求。
第三节 锚栓安装的结构要求
1. 应通过设计计算确定锚栓的直径、间距、边距和埋入深度，并且每处锚栓不少于2个，且直径不小于10mm，埋入深度不小于110 mm。
2. 主体结构混泥土标号不低于C30。
3. 用质量可靠的品牌
3.1优先设计成锚栓受剪的节点形式
3.2锚栓承载力不得超过厂家规定的承载力，并留有余地。
3.3锚栓应采用不锈钢或镀锌碳素钢。
3.4安装锚栓位置应错开主体混泥土结构钢筋。
3.5必须进行现场拉拔试验，检验锚栓实际承载力，由建筑工程质量监督检验中心出具检验报告书
第四节 锚栓安装的工艺要求
1. 施工准备
1.1 材料及工具准备
锚栓型号、规格、型材符合设计要求，有机关合格证书，药剂管在有效期内使用；安装工具：圆条形毛刷，空气压缩机，冲击钻及螺杆安装工具
2.1 作业条件
放线并核对预埋件位置，对不合适的结构及预埋件应处理完毕。
适应安装锚栓作业的棑栅应搭设好
检查核对安装用铁件，发现问题及时处理。
2. 施工工艺
2.1放线；按设计图要求及现场实际情况进行放线并核对无误，确定好锚栓安装位置。
2.2 钻孔；按照设计要求的孔径、深度进行钻孔，钻头应与主体安装面垂直。
2.3 清孔；必须用吹气泵、毛刷或空压机将孔洞中灰尘清理干净，孔壁不能有灰尘。
2.4 置入药剂管，将药剂管放入孔内并推至孔底。
2.5安装锚栓；将安装锚栓通过安装工具与电钻连接，用锚栓压住孔内药剂管，启动电钻，并推动锚栓进入孔内，到安装深度。锚栓在推入和转动的过程中将使药剂管破裂，树脂、固化剂和石英颗粒混合，并填充到锚栓与孔壁之间的空隙。
2.6 凝胶；旋入锚栓后，马上复核其安装尺寸并微调，在凝胶时间内，不得拆卸安装工具，保证锚栓不被触动
2.7药剂硬化过程；凝胶时间过后，可拆卸安装工具，但在药剂硬化时间内，不得触动螺杆。
2.8药剂完全固化及安装铁板；使药剂完全固化后，对铁板进行固定。固化时间与安装温度有关，一般：安装温度为-5℃到0℃；0℃到10℃；10℃到20℃；20℃以上，对应的凝固可装角码时间为：5h；1h；30min；20min,潮湿空洞药剂固化时间加倍。
2.9安装扭紧力矩参考锚栓最大扭矩技术参数值。
2.10随机抽取锚栓进行现场拉拔试验，检验其实际承载力。

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