钻孔灌注环氧砂浆粘结地脚螺栓施工要点

马宏

摘 要：钻孔灌注环氧砂浆粘结地脚螺栓的工艺流程是：设备基础混凝土浇筑后其达到所要求的强度，在基础面上测设地脚螺栓的位置，按不同直径，用不同直径的钻头在混凝土面上钻孔，将环氧砂浆注入孔中，放入地脚螺栓校正。采用钻孔灌注环氧砂浆粘结地脚螺栓工艺施工的主要优点是，省工、省料、省钱，最重要是省时，可以缩短工期。

关键词：环氧砂浆 粘接强度 硬化剂 乙二胺

中图分类号：TU606 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（a）-0070-02

采用钻孔灌注环氧砂浆粘结地脚螺栓工艺的主要优点是，省工、省料、省钱，最重要是省时，可以缩短工期。具体来说：（1）钻孔灌注环氧砂浆粘结地脚螺栓可以省去用于固定螺栓的钢材固定支架（仅一个1万平方米的生产厂房车间就节省钢材约50吨左右）；（2）施工过程中不需要应用螺栓锚固钩、锚固板等设备，使得施工过程中螺栓的埋设深度大大减少；（3）能够大大节省预留孔洞的木材及用工；（4）由于其具有施工操作简单方便的特点，使得其施工过程中的劳动强度大大降低；（5）能够保证地脚螺栓位置的准确性，从而使得其安装精度得到有效提升，螺栓位置的准确性不会受到其中某一个螺栓位置的影响；（6）地脚螺栓的埋设施工可以在厂房建成之后或者是设备进厂之后开展，这种施工流程能够有效地缩短施工周期；（7）由于该种施工方法中，作为一种浅基础施工设计，地脚螺栓的埋设深度有效减少，有利于减少钢筋混凝土的使用量。

环氧砂浆粘结地脚螺栓施工技术要点如下所述。

1 环氧砂浆的配制

环氧砂浆的分子结构具有一定的特殊性，其中包含有一定量的环氧基团高分子化合物，也将其称之为环氧树脂，这种物质在经过固化处理之后具有非常好的化学性能与物理性能，其不管是对金属材料还是非金属材料都具有非常好的粘结强度，并且在实际的施工应用当中，其还具有柔韧性好、硬度高、制品尺寸稳定性好、收缩率小等诸多的优点，并且其还能够在绝大部分溶剂当中保持良好的稳定性，正因为具有这些优点，使得其在涂料、粘结剂、层压料、浸渍、浇注等多种材料中都具有广泛的应用。环氧树脂在环氧砂浆中所占的比例非常大，在环氧砂浆中，除了包含有环氧树脂之外，还由功能性填料、稀释剂、增塑剂、硬化剂等通过一定的比例共同构成，这种特殊的结构使得其具有诸多的优良性能，但是在实际应用当中，各个工程所要应用到的环氧砂浆的性能要求是具有一定的差异的，为了保证其性能条件能够满足实际的施工需求，在开展环氧砂浆配制之前，一定要开展全面的实验室配合比试验。

1.1 粘结地脚螺栓环氧砂浆配合比的选择

（1）环氧树脂：是一种热塑性树脂，加热呈塑性，本身不会硬化。（2）硬化剂：用分析纯乙二胺作硬化剂，用量为环氧树脂用量的8%～10%（按重量计）。南方夏季施工宜用上限，北方冬季施工宜用下限。（3）增塑剂：用二酊脂，一般为环氧树脂重量的10%～20%，当配方中不放稀释剂时，二丁酯的用量可为17%～20%，兼作稀释剂。二丁酯主要是改善环氧砂浆硬化物的脆性，提高其韧性，但用量过多时，会影响环氧砂浆硬化物的抗拉和抗弯强度。

环氧砂浆拌制好后，允许浇注时间一般为半小时以内。因此，要根据施工速度等情况随用随配，不可一次配量过多，每一个小组每次配制环氧砂浆时，以环氧树脂1～1.5 kg为宜。其制备工艺为：环氧树脂（加热至60 ℃～80 ℃排气泡）→二丁酯（加入后，搅拌均匀冷却至30 ℃～50 ℃）→乙二胺→干砂（搅拌均匀）→环氧砂浆→灌注

1.2 材料要求

（1）环氧树脂须纯净。（2）二丁酯以分析纯或化学纯最佳；工业纯亦可，但效果差一些，使用时要用规定用量扣除含水率。二丁酯采用先进的无溶剂工艺合成技术，不含任何有毒溶剂，安全，环保。（3）乙二胺纯度要求同上。（4）中砂粒径0.25～0.5 mm，含水率应小于0.2%，要事前用清水冲洗掉泥土和杂物，并采用烘干措施。（5）在配方时，宜掺适量的普通硅酸盐42.5水泥，能提高环氧砂浆的抗压、抗拉强度，但不能过量，否则效果不好。

1.3 施工中采用的几种环氧砂浆配合比

施工中采用的几种环氧配合比实验如表1所示。

2 地脚螺栓施工工艺

（1）若所浇灌的混凝土基础当中包含有钢筋，那么在实际的开展混凝土浇灌施工的过程中，一定要注意布置好钢筋的位置，将钻孔位置上的钢筋移位，防止在开展钻孔操作的过程中，由于钻头碰到钢筋造成损坏；（2）若混凝土的强度超过8 MPa，那么就可以在该设计基础上进行地脚螺栓位置的测量；（3）在实际的钻孔过程中，各个孔洞的大小可以依据其所要埋设的螺栓的埋置深度与直径进行设计，并要在钻孔完成之后保持孔洞的干净、干燥，要做到这一点，在开展钻孔施工的过程中，可以采用干钻的方式钻孔，并在钻孔完成之后将孔洞中的粉尘吹干净，钻孔完成之后，应用纸将孔口堵塞，防止杂物进入到孔洞当中；（4）将孔洞清理干净之后，要能够对孔壁进行干燥处理，开展环氧砂浆灌注之前，要应用清洁棉纱蘸取丙酮对孔壁进行擦洗，这有利于孔壁粘结力的提升；（5）将环氧砂浆灌注到孔洞当中，再将螺栓应用浓度为20%的盐酸水溶液实施清洗、干燥处理之后，缓慢地旋转插入到所灌注的环氧砂浆当中，应用三角形垂直度校正架对螺栓实施校正处理之后，塞入小钢筋头或者是小铁片对螺栓位置实施固定处理，从而有效地避免环氧砂浆凝固之前，螺栓出现移位现象；（6）在所灌注的环氧砂浆达到一定的浓度之后，就可以开展机械设备的安装；（7）将螺帽旋紧处理，可以开展二次混凝土灌注施工，并要对其实施抹压整平处理。

3 施工机具

（1）钻机：采用普通风动凿岩机（风钻）或者电钻。备好各种类型的施工用钻头，钻头的大小按螺栓直径确定。Φ35以下的螺栓钻头直径为Φ+（2×6-8）mm；Φ36以上的螺栓钻头直径为Φ+2×（8-10mm（Φ为螺栓的直径）。（2）称量为5～10 kg台秤一台，精确至0.1 g的天平1台；0.25～0.5 mm孔径小筛子各2～3个，0 ℃～100 ℃温度计2～3个；圆形（略带一小嘴）及方形白铁皮拌制盘各2个，圆形盘尺寸为Φ300×100（高），方形盘为250×250×100（高）；洗砂池一处，烘炒砂子一处（或用烘干箱）；电炉子（1 000～1 500瓦）1个；干砂存放桶1～2个；胶皮手套2副以及口罩、工作服等。

4 施工中注意事项

（1）为了防止在实际的施工过程中发生不必要的差错，在正式开展钻孔施工之前，一定要对混凝土表面弹好的标高、轴线等参数予以仔细地检查，在获得有关部门的认可之后再正式开展施工；（2）为了防止由于钻孔歪斜导致螺栓的埋设准确度受到影响，在开展钻孔施工的过程中，一定要对钻机予以准确地掌控，保持钻杆的垂直度；（3）钻孔操作的过程中，若遇到孔位上方存在钢筋，要应用扁凿或者是气割的方式将钢筋切断之后再开展钻孔操作，否则容易导致钻头的损坏。

避免倒立容器，特别注意对水体的污染。（1）环氧砂浆浇灌完毕后，要及时用丙酮清洗器具。（2）灌注环氧砂浆地脚螺栓时，混凝土孔壁必须干燥，如遇孔壁潮湿或进水时，可先用棉纱擦干，再用热电偶烘烤器插入孔内烘烤。（3）校正螺栓垂直度时，用三角形垂直度校正架或经纬仪。

参考文献

[1] 杨文瑞.压力型CFRP锚杆耐久性能试验研究与数值模拟分析[D].广西工学院，2012.

[2] 李金声，张宏伟.污泥干燥车间钢结构柱的安装要点[J].市政技术，2010（S1）：232-234，251.

[3] 符继东.金刚石框架锯现场安装工艺及流程[J].石材，2011（8）：27-29.