浅析建筑工程钢筋混凝土结构植筋技术的应用

浅析建筑工程钢筋混凝土结构植筋技术的应用

作者：马少华

来源：《科学与财富》2015年第06期

摘 要：随着科技的不断进步，植筋技术在钢筋混凝土结构工程中得到了广泛地应用，但在具体工程实践中还存在诸多问题。植筋工程的施工质量对整个工程的质量起着关键性的作用，特别是某些植筋工程与生命线工程发生直接联系，如果植筋过程处理不当，可能为工程留下影响结构安全的隐患。本文主要对钢筋混凝土结构植筋技术的工作机理、应用及质量控制进行了分析与探究。

关键词：钢筋混凝土；植筋技术；建筑工程；应用

近年来，植筋技术在钢筋混凝土结构工程中广泛应用，但在工程实践中却普遍存在不统一的做法和不规范的行为。植筋工程的施工质量直接影响到整个工程的质量，当引起工程人员的重视，特别是某些植筋工程与生命线工程发生直接联系，如果植筋过程处理不当，可能为工程留下影响结构安全的隐患。

一、植筋的工作机理分析

植筋粘结力的组成钢筋与混凝土之间的粘结力主要由三部分组成：钢筋在混凝土中水泥胶的化学作用或毛细作用产生的胶结力；混凝土硬化收缩将钢筋裹紧产生的机械摩擦力；钢筋表面不平产生的机械咬合力。对植筋而言，一般作为粘结剂必须具备三个条件：容易流动的物质；能充分浸润被粘物的表面，从而有利于填补凹凸不平的部分；通过化学或物理作用发生固化，使被粘物牢固地结合起来。植筋强度的大小主要取决于钢筋与植筋粘结剂之间、混凝土与植筋粘结剂之间的粘结力：①植筋钢筋与植筋粘结剂之间的粘结力由他们之间的胶结力、摩擦力和机械咬合作用组成，这种粘结力的组成方式与钢筋混凝土不同的是，它是以次价力为主要作用的粘结力，而钢筋混凝土中机械咬合力是其主要作用的粘结力。②混凝土与植筋粘结剂之间的粘结力由他们之间的摩擦力、胶结力和锁键作用组成。

植筋工作机理结构连接荷载通过植筋钢筋传递给植筋粘结剂，植筋粘结剂将荷载沿植筋长度方向传递给混凝土，这种传力机理主要靠钢筋与植筋粘结剂以及混凝土与植筋粘结剂之间的粘结作用来实现的，其粘结作用的大小主要取决于植筋粘结剂与混凝土、植筋粘结剂与植筋钢筋之间接触面上的充满程度和浸润程度。当今社会在基础设施的管理和新建等各个方面都存在着一个可持续发展的问题。随着基础建设的不断发展，愈来愈多的建筑物和构筑物已进入或即将进入老龄化阶段，修复加固在建筑业中的比重逐年增加，人们预测，如果没有根本性的技术革新，不能充分重视这些问题，几十年以后社会将负担不了庞大基础设施的维修和管理费用。据权威机构调查，预计在今后的十年中我国的建筑业重点将逐步转向已有建筑的修复加固。

二、植筋技术的应用

在钢筋混凝土结构上，植筋锚固不必进行大量的开凿挖洞，只需在植筋部位钻孔后，利用化学锚固剂作为钢筋与混凝土的粘合剂，就能保证钢筋与混凝土的良好粘结。从而减轻对原有结构件的损伤，减少了加固改造工程的工作植筋胶对钢筋的锚固作用不是靠锚筋与基材的胀压摩擦产生的拉力来承受钢筋的受拉荷载，而是利用其自身粘接材料的锚固力，使锚杆与基材有效地锚固在一起，产生了粘接强度与机械咬合力。当植筋达到一定锚固深度后，植入的钢筋就具有很强的抗拔力，并基本没有滑移，从而保证了持久的锚固强度。因而被广泛的推广应用。例如鞍山大德会馆，在地上1.45m标高处的梁板，应业主要求将原洞口封闭改做它用，就是应用了植筋技术，整浇成了新的梁板楼盖。

1、成孔

成孔机械可使用空芯钻或电锤钻，钻孔前应检查构件混凝土强度，并按设计要求确定钻空位置、深度、孔径。如遇原有钢筋密集，使间隙不足时，经结构工程师许可后改变孔位，以保证充分发挥被锚固钢筋的作用。钢筋埋置深度不应小于15d，孔径应大于钢筋直径4～6mm，外侧孔壁与钢筋混凝土构件边缘间的宽度（最小孔壁厚度）应不小于5cm。成孔后的孔壁必须完整无损，无裂缝、蜂窝、空洞。

2、清孔

成孔后要立即进行清理，使用刚刷清除孔壁的灰粉，孔内要尽可能的干燥。成孔后若不能及时植筋，必须临时封堵孔口，防止尘土、砂粒及水侵入。

3、钢筋表面处理

采用机械方法或钢丝刷除去钢筋植入部分表面铁锈和氧化层，然后使用丙酮除去残留的油污或汗渍。已经处理过的钢筋应尽快植入孔内，避免再次生锈。

4、配胶

宜采用JGN.AC建筑结构黏合剂，此为双组份胶，甲组白色胶与乙组黑色胶的质量比为4︰1。分别准确计量后搅拌均匀，拌好的胶呈均匀的灰色。黏合剂失去流动性和粘接性时不可使用，故搅拌量要进行控制。严禁使用任何溶剂对黏合剂进行稀释。可操作时间为30～50min，施工温度为5～30℃。

5、注胶、植筋

将调配好的黏合剂尽快注入孔中，注胶量为孔深的1 / 2～1 / 3。钢筋插入孔中至底，上下提动旋转数下，排除气泡，以保证胶层饱满。水平孔的灌注胶，应使用适当的工具将胶送入孔

的最深处，由里到外逐渐排出空气，将钢筋插入。钢筋埋好后定位，并使用硬性水泥砂浆及时封堵孔口，以防黏合剂溢出影响饱满度。

6、养护固化

已经植入的钢筋应在常温下养护，不得扰动。24h后可进行下一步施工作业。一般情况下温度在20℃时，黏合剂在3～5d后可完全固化，现场抽样检验应在5d后进行。

三、质量控制措施

质量目标为加固施工后，钢筋的抗拔要求能够确保达到基础施工图的设计要求、《混凝土结构加固技术（CECS25：90）》等其它相应规范之规定。为达到上述质量目标项目部建立如下质量控制措施：建立严格的预检和检查验收制度，每道工序完成后填写相应检查表格。做好技术交底，要求由技术负责人层层交底至操作工人，并要求有交底记录及验收记录。严格按施工工艺要求执行工序验收，工序质量验收必须有质检员和班组长及操作者共同签字认可。出现不合格工序立即停工整改，并对当事人及相应管理人员当众处罚，不合格工序必须写出书面整改报告，经批准后方可重新施工。如发现有不合格材料进场使用，立即对材料来源进行清查退货，并对材料负责人及进场材料的当事人以重罚直至清退。

按设计要求定位布孔；钻孔与母体表面垂直，孔径比钢筋直径大5mm，注意钻孔位置应避开结构内钢筋，尤其是受力主筋。采用水钻钻孔时，应对孔壁进行打毛及干燥处理。用刷子及清洁的压缩空气清干净尘土，不能用水洗，钢筋表面要除锈，不能存在浮锈或油污。从孔底开始注胶，待孔内注胶达到80%后即将钢筋缓缓旋入孔中，以表面稍有溢出为宜，整个植筋过程应连续进行。植筋胶凝固硬化前不应施加荷载。安装在潮湿的混凝土时，固化时间必须加倍。

四、结束语

综上所述，由于植筋技术具有诸多优越性，可以预见，植筋技术在未来建筑结构加固改造业以及混凝土的补强工程中将会有一个美好的前景，随着植筋技术的应用普及和植筋技术的深入研究，其理论将进一步成熟，并且其设计、施工、验收将有据可依，植筋技术应用也将进一步规范化和理论化。

参考文献

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