建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋技術(shù)的應(yīng)用

1、建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)植筋技術(shù)的應(yīng)用摘 要：植筋結(jié)構(gòu)應(yīng)用主要在改造工程中梁生根的植筋錨固。鋼筋 混凝土植筋結(jié)構(gòu)在我國(guó)應(yīng)用的時(shí)間并不長(zhǎng)，缺乏系統(tǒng)深入的試驗(yàn)研究，特 別是在抗震區(qū)，如何鑒定原有建筑物的加固潛力，保證新舊建筑物的結(jié)合 具有良好的抗震性能； 如何保證植筋結(jié)構(gòu)的耐久性，植筋結(jié)構(gòu)在高溫環(huán) 境中的受力性能等，尚有若干技術(shù)問題亟待解決。本文主要對(duì)鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)植筋技術(shù)的工作機(jī)理、應(yīng)用與質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；植筋技術(shù)；建筑工程；應(yīng)用一、植筋的工作機(jī)理分析化學(xué)法植筋是指建筑工程化學(xué)法植筋膠植筋，簡(jiǎn)稱植筋，又叫種筋， 是建筑結(jié)構(gòu)抗震加固工程上的一種鋼筋后錨固利用結(jié)構(gòu)膠鎖鍵握緊力

2、作 用的連接技術(shù)，是結(jié)構(gòu)植筋加固與重型荷載緊固應(yīng)用的最佳選擇?；瘜W(xué)法 植筋是指在混凝土、墻體巖石等基材上鉆孔，然后注入高強(qiáng)植筋膠，（注:高強(qiáng)建筑植筋膠大致分為注射式植筋膠和桶裝式植筋膠兩種）。再插入鋼筋或型材，膠固化后將鋼筋與基材粘接為一體，是加固補(bǔ)強(qiáng)行業(yè)較常用的 一種建筑工程技術(shù)。植筋工作機(jī)理結(jié)構(gòu)連接荷載通過植筋鋼筋傳遞給植筋粘結(jié)劑，植筋粘 結(jié)劑將荷載沿植筋長(zhǎng)度方向傳遞給混凝土，這種傳力機(jī)理主要靠鋼筋與植 筋粘結(jié)劑以與混凝土與植筋粘結(jié)劑之間的粘結(jié)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其粘結(jié)作用 的大小主要取決于植筋粘結(jié)劑與混凝土、植筋粘結(jié)劑與植筋鋼筋之間接觸 面上的充滿程度和浸潤(rùn)程度。二、植筋技術(shù)的應(yīng)用在鋼筋混凝土

3、結(jié)構(gòu)上，植筋錨固不必進(jìn)行大量的開鑿?fù)诙?，只需在?筋部位鉆孔后，利用化學(xué)錨固劑作為鋼筋與混凝土的粘合劑，就能保證鋼 筋與混凝土的良好粘結(jié)。從而減輕對(duì)原有結(jié)構(gòu)件的損傷，減少了加固改造 工程的工作植筋膠對(duì)鋼筋的錨固作用不是靠錨筋與基材的脹壓摩擦產(chǎn)生 的拉力來(lái)承受鋼筋的受拉荷載，而是利用其自身粘接材料的錨固力，使錨 桿與基材有效地錨固在一起，產(chǎn)生了粘接強(qiáng)度與機(jī)械咬合力。當(dāng)植筋達(dá)到 一定錨固深度后，植入的鋼筋就具有很強(qiáng)的抗拔力，并基本沒有滑移，從 而保證了持久的錨固強(qiáng)度。因而被廣泛的推廣應(yīng)用。例如鞍山大德會(huì)館， 在地上 1.45m 標(biāo)高處的梁板， 應(yīng)業(yè)主要求將原洞口封閉改做它用， 就是應(yīng) 用了植筋技術(shù)

4、，整澆成了新的梁板樓蓋。1、植筋埋深的確定 混凝土與結(jié)構(gòu)膠之間的粘接強(qiáng)度可以通過以下公式計(jì)算： 式中：T結(jié)構(gòu)膠與混凝土之間的平均粘接強(qiáng)度。 粘接破壞時(shí)最大荷載值。鉆孔直徑。植筋的埋置深度。 當(dāng)埋置深度較小時(shí)，植筋發(fā)生混凝土錐形破壞，承載力較低，不但不 能發(fā)揮鋼筋的作用，而且呈脆性破壞。當(dāng)埋置深度較大時(shí)，鋼筋發(fā)生斷裂 破壞，鋼筋植入部分沒有發(fā)生絲毫滑移， 強(qiáng)度未充分發(fā)揮， 造成材料浪費(fèi)。只有埋植達(dá)到適當(dāng)?shù)纳疃葧r(shí)，植筋破壞始于鋼筋屈服，有明顯的預(yù)兆，符 合工程需要。在建筑工程中通常采用 15d2 、施工程序現(xiàn)場(chǎng)鑿除清理T成孔T清孔T鋼筋表面處理T配膠T注膠植筋T固 化養(yǎng)護(hù)T支模T澆混凝土T養(yǎng)護(hù)。3

5、 、施工要點(diǎn)（1）成孔機(jī)械可使用空芯鉆或電錘鉆，鉆孔前應(yīng)檢查構(gòu)件混凝土強(qiáng) 度，并按設(shè)計(jì)要求確定鉆空位置、深度、孔徑。如遇原有鋼筋密集，使間 隙不足時(shí)，經(jīng)結(jié)構(gòu)工程師許可后改變孔位，以保證充分發(fā)揮被錨固鋼筋的 作用。鋼筋埋置深度不應(yīng)小于 15d，孔徑應(yīng)大于鋼筋直徑 46，外側(cè)孔 壁與鋼筋混凝土構(gòu)件邊緣間的寬度（最小孔壁厚度）應(yīng)不小于5。成孔后的孔壁必須完整無(wú)損，無(wú)裂縫、蜂窩、空洞。（ 2）清孔。成孔后要立即進(jìn)行清理，使用剛刷清除孔壁的灰粉，孔 內(nèi)要盡可能的干燥。成孔后若不能與時(shí)植筋，必須臨時(shí)封堵孔口，防止塵 土、砂粒與水侵入。（ 3）鋼筋表面處理。采用機(jī)械方法或鋼絲刷除去鋼筋植入部分表面 鐵銹和氧

6、化層，然后使用丙酮除去殘留的油污或汗?jié)n。已經(jīng)處理過的鋼筋 應(yīng)盡快植入孔內(nèi)，避免再次生銹。（4）配膠。宜采用建筑結(jié)構(gòu)黏合劑，此為雙組份膠，甲組白色膠與 乙組黑色膠的質(zhì)量比為 41 。分別準(zhǔn)確計(jì)量后攪拌均勻， 拌好的膠呈均勻的 灰色。黏合劑失去流動(dòng)性和粘接性時(shí)不可使用，故攪拌量要進(jìn)行控制。嚴(yán) 禁使用任何溶劑對(duì)黏合劑進(jìn)行稀釋?？刹僮鲿r(shí)間為 3050，施工溫度為 5 30 C .（5）注膠、植筋。將調(diào)配好的黏合劑盡快注入孔中，注膠量為孔深的1/21/3。鋼筋插入孔中至底，上下提動(dòng)旋轉(zhuǎn)數(shù)下，排除氣泡，以保 證膠層飽滿。水平孔的灌注膠，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邔⒛z送入孔的最深處， 由里到外逐漸排出空氣，將鋼筋插入

7、。鋼筋埋好后定位，并使用硬性水泥 砂漿與時(shí)封堵孔口，以防黏合劑溢出影響飽滿度。（6）養(yǎng)護(hù)固化。已經(jīng)植入的鋼筋應(yīng)在常溫下養(yǎng)護(hù)，不得擾動(dòng)。24h后可進(jìn)行下一步施工作業(yè)。一般情況下溫度在 20 C時(shí)，黏合劑在35d 后可完全固化，現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)應(yīng)在 5d 后進(jìn)行。三、質(zhì)量控制措施1 、在植筋施工前，要對(duì)所用鋼筋與植筋膠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，以確 定鋼筋與植筋膠是否符合設(shè)計(jì)要求。方法是：制作與要植筋部位混凝土構(gòu) 件相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試件，按植筋步驟，植入 3 組鋼筋，待植筋膠完 全固化后，進(jìn)行拉拔實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)用專用的鋼筋測(cè)力計(jì)，當(dāng)加力達(dá)到U級(jí)鋼 筋屈服強(qiáng)度（ 4502 ）時(shí)，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，繼而拉斷。測(cè)試時(shí)測(cè)

8、力計(jì)施加于 卡具的力應(yīng)符合'（:測(cè)力計(jì)施加的力，2;:鋼筋的屈服強(qiáng)度，2）試驗(yàn)證明：植筋用的植筋膠強(qiáng)度大于鋼筋的屈服強(qiáng)度，植筋的破壞是 鋼筋的屈服破壞，不是膠的粘結(jié)破壞，這表明鋼筋和植筋膠都是合格的。 植筋后進(jìn)行非破損性拉拔試驗(yàn)，用來(lái)檢測(cè)工作狀態(tài)下的植筋質(zhì)量，檢測(cè)的 數(shù)量是植筋總數(shù)的 10%。檢測(cè)中，測(cè)力計(jì)施加的力要小于鋼筋的屈服強(qiáng)度、 大于由設(shè)計(jì)部門提供的植筋設(shè)計(jì)錨固力值。公式為:<< （:測(cè)力計(jì)施加的力， 2；:鋼筋的屈服強(qiáng)度， 2；:植筋設(shè)計(jì)錨固力， 2）。檢測(cè)實(shí)驗(yàn)合格后 就可進(jìn)行下道工序。2、植筋后，一般不允許在所植鋼筋上焊接，如確實(shí)需要焊接時(shí)，焊 點(diǎn)距離基材混凝土

9、表面應(yīng)大于 15d ，且應(yīng)采用冰水浸漬的毛巾包裹植筋外 露部分的根部。承臺(tái)圍堰必須牢固，確保在植筋期間不能有水流入承臺(tái)范 圍，承臺(tái)要保持干燥。如果不能保障承臺(tái)干燥，那此方案不可行。注意天 氣變化，植筋施工開始前要查看天氣預(yù)報(bào)，要確保在植筋施工期間天氣狀 況良好，不要在陰雨天氣施工。鋼筋必須按要求除銹，鋼筋表面不能有油 漬等雜物。植筋所用的錨固膠必須是合格產(chǎn)品，各項(xiàng)性能指標(biāo)要符合規(guī)范 要求。為了保證植筋質(zhì)量，必須避免第四條中提到的影響植筋質(zhì)量缺陷的 各個(gè)因素發(fā)生，我們要從工、料、機(jī)、工藝、環(huán)境以與方法等幾個(gè)方面綜 合考慮，要做到萬(wàn)無(wú)一失。植筋施工用電要按照項(xiàng)目的用電規(guī)程操作，避 免違章。植筋所用的設(shè)備與機(jī)具必須按找該設(shè)備或機(jī)具的操作規(guī)程操作， 不允許違章操作。植筋所用的材料不能到處亂扔污染環(huán)境。四、結(jié)束語(yǔ) 綜上所述，由于植筋技術(shù)具有諸多優(yōu)越性，可以預(yù)見，植筋技術(shù)在未 來(lái)建筑結(jié)構(gòu)加固改造業(yè)以與混凝土的補(bǔ)強(qiáng)工程中將會(huì)有一個(gè)美好的前景， 隨著植筋技術(shù)的應(yīng)用普與和植筋技術(shù)的深入研究，其理論將進(jìn)一步成熟， 并且其設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收將有據(jù)可依，植筋技術(shù)應(yīng)用也將進(jìn)一步規(guī)范化和 理論化。參考文獻(xiàn)1閻鋒.張惠英.在鋼筋混凝土基材上植筋的拉拔試驗(yàn)研究J.建筑技術(shù)， 2003 ， 342 何勇.徐遠(yuǎn)杰等 .混凝土