淺議植筋技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

曹官松

（陜西建工集團(tuán)第六建筑工程有限公司  咸陽  712000）

1、前言

    植筋技術(shù)是在植筋部位鉆孔后運(yùn)用高強(qiáng)度化學(xué)粘結(jié)劑，使鋼筋、錨桿等金屬件與混凝土產(chǎn)生握裹力，從而達(dá)到預(yù)留效果。其錨固作用．不是靠錨筋與混凝土的脹壓與摩擦產(chǎn)生的拉力來承受鋼筋的受拉荷載，而是利用化學(xué)粘接材料的錨固力，使錨件與基材有效地錨固在一起，產(chǎn)生的粘接強(qiáng)度與機(jī)械咬合力，當(dāng)植筋達(dá)到一定的錨固深度后，植入的鋼筋就具有很強(qiáng)的抗拔力，從而保證了錨固強(qiáng)度和持久的耐力強(qiáng)度。

2、植筋技術(shù)的適用范圍

    2.1各類建筑結(jié)構(gòu)的新、改、擴(kuò)建的預(yù)留鋼筋錨定。

    2.2梁、板、柱、墻的加固預(yù)留鋼筋錨定。

    2.3各類鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備、支架等螺桿錨定。

3、植筋膠

    目前市面常見的植筋膠有環(huán)氧樹脂、不飽和聚脂樹脂、氨基甲酸脂三種。環(huán)氧樹脂承載力較強(qiáng)，錨固深度大。但在使用過程中環(huán)氧樹脂對環(huán)境有污染，對人體健康有害，目前使用相對較少。不飽和聚脂樹脂固定會(huì)產(chǎn)生徐變，固定強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間的影響而下降，并且受溫度和濕度影響很大，不可以用作承受荷載的化學(xué)錨固措施。氨基甲酸脂植筋膠是目前日前普遍使用的植筋膠，其特點(diǎn)是：有機(jī)和無機(jī)混合物與基材匹配：高負(fù)載、低位移；抗老化、長期性能好；無毒害、無氣味；使用方便、固化過程中顏色有變化、有利于過程控制；低收縮性、安裝條件不苛刻；設(shè)計(jì)靈活、操作方便。

4、植筋技術(shù)的施工流程

    4.1測量放線：按設(shè)計(jì)要求確定植筋位置，對植筋部位放線定位，作好標(biāo)記，同時(shí)還應(yīng)全面了解砼結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋分布情況，砼保護(hù)層厚度等，以避免鉆孔時(shí)過度破壞。

    4.2鉆孔：鉆孔宜用電錘或風(fēng)鉆成孔，在植筋部位的鋼筋位置不確定的情況下，應(yīng)先用小鉆試鉆，必要時(shí)用鋼筋探測儀對內(nèi)部鋼筋進(jìn)行探測，盡量準(zhǔn)確了解鋼筋與需要鉆孔的位置關(guān)系。

    4.3清孔：用硬質(zhì)塑料毛刷清除孔內(nèi)混凝土粉末，再用風(fēng)扇吹出粉末，反復(fù)多次。直至孔壁無灰塵為止并將孔洞臨時(shí)封閉。

    4.4注膠：用注射器向孔洞內(nèi)注粘結(jié)劑，須從孔底逐步向孔口連續(xù)填膠，以保證孔內(nèi)空氣排出且注膠飽滿；孔內(nèi)注膠至少填滿孔洞深度2／3以上。

    4.5插筋：植筋時(shí)的鋼筋應(yīng)選用螺紋鋼，鋼筋表面應(yīng)清潔，無銹蝕，無油漬并有足夠的長度以便于植筋檢測及搭接。插筋時(shí)將鋼筋垂直旋轉(zhuǎn)捅入孔內(nèi)，一次插入，直至孔底。

    4.6植筋完成后，保證植入的鋼筋在12h內(nèi)不被擾動(dòng)(溫度低時(shí)適當(dāng)延長時(shí)間)，以便使植筋膠硬化，植筋完成48h后方可進(jìn)行鋼筋搭接及綁扎。

5、植筋技術(shù)的主要技術(shù)指標(biāo)

    5.1植筋的抗拉粘結(jié)力與粘結(jié)面積成反比。而粘結(jié)面積與截面周長成正比，其比值為4／d，為相對粘結(jié)面積。因而直徑越大的鋼筋，其相對粘結(jié)面積越小，不利于充分發(fā)揮鋼筋的極限強(qiáng)度，故所植鋼筋的直徑不宜過大。

    5.2植筋的錨固深度、植筋的抗拉粘結(jié)力與鋼筋的錨圍深度成正比。為保證鋼筋強(qiáng)度的充分發(fā)揮，植筋的錨固深度不能小于規(guī)定值，其值隨粘結(jié)劑種類，鋼筋直徑而異，且鉆孔直徑也隨之變化。

    5.3溫度、濕度對粘結(jié)劑的影響。一般情況下，植筋所用粘結(jié)劑的同化時(shí)間隨溫度的升高而縮短。植筋的環(huán)境濕度直接影響粘結(jié)劑的固化時(shí)間和力學(xué)性能的發(fā)揮，應(yīng)確保環(huán)境溫度適宜。

6、植筋技術(shù)的施工措施及質(zhì)量控制

    6.1植筋結(jié)構(gòu)膠；須有出廠合格證和出廠日期，處于保質(zhì)期內(nèi)，并經(jīng)檢測合格。

    6.2植筋用鋼筋：所用鋼筋必須具備出廠合格證，并有復(fù)試檢驗(yàn)合格證，在施工前應(yīng)清除表面銹跡、油污等，光圓鋼筋應(yīng)對其表面進(jìn)行機(jī)械壓紋或攻絲，以達(dá)到增強(qiáng)其接觸面的效果。

    6.3對植筋工具的要求：鉆孔用工具為沖擊鉆，清孔用工具為硬質(zhì)塑料毛刷、高壓氣泵。注膠工具為：注膠槍。干燥工具：吹風(fēng)機(jī)。抗拔試驗(yàn)檢測工具；檢驗(yàn)可用千斤頂，千分表、錨具、反力架組成的系統(tǒng)作拉拔試驗(yàn)。

    6.4對鉆孔的要求：鉆孔時(shí)沖擊鉆應(yīng)與混凝土表面垂直，鉆孔直徑尺寸誤差應(yīng)在+2～+6mm之間，鉆孔必須進(jìn)行清理，保證孔內(nèi)無塵、干燥、且孔深孔徑經(jīng)驗(yàn)收滿足設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行下一道工序施工，在潮濕環(huán)境或在地下水位以下施工時(shí)，應(yīng)確保植筋注膠時(shí)鉆孔的干燥。

    6.5對注膠的要求：按植筋膠使用說明書的要求配膠，注膠時(shí)應(yīng)從孔底開始，并排除清孔內(nèi)空氣，注膠量以植入鋼筋后略擠出為宜，孔深較大時(shí)，應(yīng)使用注射接頭和靜力混合管延長器注膠，若原材為空心或夾層時(shí)，應(yīng)使用金屬網(wǎng)套、注射式錨栓網(wǎng)套套管或注射式錨栓塑料套管。

    6.6對施工前的試驗(yàn)要求；施工前應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行少量植筋試植，植筋膠完全固化后，進(jìn)行抗拔試驗(yàn)，植筋符合設(shè)計(jì)要求后方可批量施工。

    6.7對施工環(huán)境的要求：植筋時(shí)應(yīng)避開陰雨和低溫天氣，施工氣溫應(yīng)嚴(yán)格按照植筋膠使用說明書的確定。

    6.8對植筋的成品保護(hù)：植筋時(shí)應(yīng)對鋼筋作臨時(shí)同定，待植筋膠完全固化后拆除。植筋養(yǎng)護(hù)期間禁止擾動(dòng)鋼筋和粘結(jié)劑，植筋完成后，必須按設(shè)計(jì)要求對植筋做抗拔抽檢試驗(yàn)(如無設(shè)計(jì)要求按相同類型，相同規(guī)格抽檢，相同構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的栽植鋼筋分批，每批按1％抽取，并不少于3根)。合格后方可進(jìn)行下道工序．若抽檢中有l根以上不合格，必須對所植鋼筋逐個(gè)檢測，不合格者須返工。

    6.9對混凝土的施工要求；對于改造工程混凝士：表面的處理應(yīng)對植筋處的舊混凝土與新混凝土界面處進(jìn)行鑿毛處理。改造部分新混凝土要比舊混凝土提高一個(gè)強(qiáng)度等級，應(yīng)采用微膨混凝土。以避免新舊混凝土交界處出現(xiàn)裂縫。若新增結(jié)構(gòu)有防水要求，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)加入防水劑和微膨脹劑，確保新老混凝土界面不產(chǎn)生收縮裂逢，同時(shí)澆筑混凝土后應(yīng)注意做好養(yǎng)護(hù)措施。

7、施工現(xiàn)場試驗(yàn)

    7.1鋼筋拉斷破壞：當(dāng)鋼筋植入較深時(shí)(1 5d)時(shí)，通常發(fā)生鋼筋拉斷破壞，所植鋼筋拉斷時(shí)的托拔力取決于鋼筋自身強(qiáng)度和直徑。

    7.2椎體破壞：當(dāng)植入深度較小時(shí)或混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，且在混凝土中設(shè)有橫向配筋時(shí)，容易出現(xiàn)混凝土錐形體破壞。在這種情況下。混凝土強(qiáng)度將控制植筋極限承載力的大小，因此混凝土強(qiáng)度也是影響植筋錨固的因素之一。

    7.3粘結(jié)破壞：粘結(jié)破壞發(fā)生于鉆孔處的植筋膠和鋼筋之間。因此植筋技術(shù)的成敗與否，主要取決于混凝土強(qiáng)度、鋼筋質(zhì)量、粘結(jié)劑強(qiáng)度、鋼筋植入混凝土深度、施工溫度等因素。混凝土強(qiáng)度低于C15，一般不宜采用此種工藝進(jìn)行加固。鋼筋一般選用I級、II級鋼筋，其強(qiáng)度應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，而膠粘劑的強(qiáng)度是植筋技術(shù)的關(guān)鍵，根據(jù)已有的試驗(yàn)結(jié)果得知，粘結(jié)劑的自身強(qiáng)度及粘接強(qiáng)度均能滿足使用要求，混凝土植筋的破壞形式則主要取決于植筋的錨固深度。

結(jié)束語

    植筋技術(shù)在改造、擴(kuò)建、加固以及施工過程中遇到的已建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變更中起到了良好作用，有著廣泛的運(yùn)用前景，其施工工藝簡單、工期短、造價(jià)低、操作方便、勞動(dòng)強(qiáng)度低和質(zhì)量易保證等優(yōu)點(diǎn)已被人們所廣泛認(rèn)識(shí)。隨著植筋技術(shù)的運(yùn)用普及和植筋技術(shù)應(yīng)用研究的深入，植筋技術(shù)理論將進(jìn)一步成熟。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)