淺議植筋技術在混凝土結構施工中的應用

曹官松

（陜西建工集團第六建筑工程有限公司  咸陽  712000）

1、前言

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

2、植筋技術的適用范圍

    2.1各類建筑結構的新、改、擴建的預留鋼筋錨定。

    2.2梁、板、柱、墻的加固預留鋼筋錨定。

    2.3各類鋼結構、設備、支架等螺桿錨定。

3、植筋膠

    目前市面常見的植筋膠有環氧樹脂、不飽和聚脂樹脂、氨基甲酸脂三種。環氧樹脂承載力較強，錨固深度大。但在使用過程中環氧樹脂對環境有污染，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產生徐變，固定強度會隨時間的影響而下降，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，其特點是：有機和無機混合物與基材匹配：高負載、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；設計靈活、操作方便。

4、植筋技術的施工流程

    4.1測量放線：按設計要求確定植筋位置，對植筋部位放線定位，作好標記，同時還應全面了解砼結構內鋼筋分布情況，砼保護層厚度等，以避免鉆孔時過度破壞。

    4.2鉆孔：鉆孔宜用電錘或風鉆成孔，在植筋部位的鋼筋位置不確定的情況下，應先用小鉆試鉆，必要時用鋼筋探測儀對內部鋼筋進行探測，盡量準確了解鋼筋與需要鉆孔的位置關系。

    4.3清孔：用硬質塑料毛刷清除孔內混凝土粉末，再用風扇吹出粉末，反復多次。直至孔壁無灰塵為止并將孔洞臨時封閉。

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

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

    4.6植筋完成后，保證植入的鋼筋在12h內不被擾動(溫度低時適當延長時間)，以便使植筋膠硬化，植筋完成48h后方可進行鋼筋搭接及綁扎。

5、植筋技術的主要技術指標

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

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

    5.3溫度、濕度對粘結劑的影響。一般情況下，植筋所用粘結劑的同化時間隨溫度的升高而縮短。植筋的環境濕度直接影響粘結劑的固化時間和力學性能的發揮，應確保環境溫度適宜。

6、植筋技術的施工措施及質量控制

    6.1植筋結構膠；須有出廠合格證和出廠日期，處于保質期內，并經檢測合格。

    6.2植筋用鋼筋：所用鋼筋必須具備出廠合格證，并有復試檢驗合格證，在施工前應清除表面銹跡、油污等，光圓鋼筋應對其表面進行機械壓紋或攻絲，以達到增強其接觸面的效果。

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

    6.4對鉆孔的要求：鉆孔時沖擊鉆應與混凝土表面垂直，鉆孔直徑尺寸誤差應在+2～+6mm之間，鉆孔必須進行清理，保證孔內無塵、干燥、且孔深孔徑經驗收滿足設計要求后才能進行下一道工序施工，在潮濕環境或在地下水位以下施工時，應確保植筋注膠時鉆孔的干燥。

    6.5對注膠的要求：按植筋膠使用說明書的要求配膠，注膠時應從孔底開始，并排除清孔內空氣，注膠量以植入鋼筋后略擠出為宜，孔深較大時，應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，應使用金屬網套、注射式錨栓網套套管或注射式錨栓塑料套管。

    6.6對施工前的試驗要求；施工前應在現場進行少量植筋試植，植筋膠完全固化后，進行抗拔試驗，植筋符合設計要求后方可批量施工。

    6.7對施工環境的要求：植筋時應避開陰雨和低溫天氣，施工氣溫應嚴格按照植筋膠使用說明書的確定。

    6.8對植筋的成品保護：植筋時應對鋼筋作臨時同定，待植筋膠完全固化后拆除。植筋養護期間禁止擾動鋼筋和粘結劑，植筋完成后，必須按設計要求對植筋做抗拔抽檢試驗(如無設計要求按相同類型，相同規格抽檢，相同構件設計強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：表面的處理應對植筋處的舊混凝土與新混凝土界面處進行鑿毛處理。改造部分新混凝土要比舊混凝土提高一個強度等級，應采用微膨混凝土。以避免新舊混凝土交界處出現裂縫。若新增結構有防水要求，澆筑混凝土時應加入防水劑和微膨脹劑，確保新老混凝土界面不產生收縮裂逢，同時澆筑混凝土后應注意做好養護措施。

7、施工現場試驗

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

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

    7.3粘結破壞：粘結破壞發生于鉆孔處的植筋膠和鋼筋之間。因此植筋技術的成敗與否，主要取決于混凝土強度、鋼筋質量、粘結劑強度、鋼筋植入混凝土深度、施工溫度等因素。混凝土強度低于C15，一般不宜采用此種工藝進行加固。鋼筋一般選用I級、II級鋼筋，其強度應符合現行國家標準，而膠粘劑的強度是植筋技術的關鍵，根據已有的試驗結果得知，粘結劑的自身強度及粘接強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。

結束語

    植筋技術在改造、擴建、加固以及施工過程中遇到的已建結構設計變更中起到了良好作用，有著廣泛的運用前景，其施工工藝簡單、工期短、造價低、操作方便、勞動強度低和質量易保證等優點已被人們所廣泛認識。隨著植筋技術的運用普及和植筋技術應用研究的深入，植筋技術理論將進一步成熟。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)