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1、建筑钢筋混凝土结构植筋技术的应用 摘 要：植筋结构应用主要在改造工程中梁生根的植筋锚固。钢筋混凝土植筋结构在我国应用的时间并不长，缺乏系统深入的试验研究，特别是在抗震区，如何鉴定原有建筑物的加固潜力，保证新旧建筑物的结合具有良好的抗震性能； 如何保证植筋结构的耐久性，植筋结构在高温环境中的受力性能等，尚有若干技术问题亟待解决。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 一、植筋的工作机理分析 化学法植筋是指建筑工程化学法植筋胶植筋，简称植筋，又叫种筋，是建筑结构抗震加固工程上的一种钢筋后锚固利用结构胶锁键握紧力作用
2、的连接技术，是结构植筋加固与重型荷载紧固应用的最佳选择。化学法植筋是指在混凝土、墙体岩石等基材上钻孔，然后注入高强植筋胶，（注：高强建筑植筋胶大致分为注射式植筋胶和桶装式植筋胶两种）。再插入钢筋或型材，胶固化后将钢筋与基材粘接为一体，是加固补强行业较常用的一种建筑工程技术。 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。 二、植筋技术的应用 在钢筋混凝土结构上，植筋
3、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、植筋埋深
4、的确定 混凝土与结构胶之间的粘接强度可以通过以下公式计算： 式中： -结构胶与混凝土之间的平均粘接强度。 -粘接破坏时最大荷载值。 D-钻孔直径。 Lq-植筋的埋置深度。 当埋置深度较小时，植筋发生混凝土锥形破坏，承载力较低，不但不能发挥钢筋的作用，而且呈脆性破坏。当埋置深度较大时，钢筋发生断裂破坏，钢筋植入部分没有发生丝毫滑移，强度未充分发挥，造成材料浪费。只有埋植达到适当的深度时，植筋破坏始于钢筋屈服，有明显的预兆，符合工程需要。在建筑工程中通常采用15d。 2、施工程序 现场凿除清理成孔清孔钢筋表面处理配胶注胶植筋固化养护支模浇混凝土养护。 3、施工要点 （1）成孔机械可使用空芯钻或电锤
5、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46mm，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
6、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?U1。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3050min，施工温度为530. （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1/21/3。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
7、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35d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 1、在植筋施工前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。方法是：制作与要植筋部位混凝土构件相同强度等级的混凝土试件，按植筋步骤，植入3组钢筋，待植筋胶完全固化后，进行拉拔实验。实验用专用的钢筋测力计，当加力达到级钢筋屈服强度（450N/mm2）时，出现颈缩现象，继而拉断。测试时测力计施加于卡具的力应符合FCFYK（FC：测力计施加的力，N/mm2；FYK：
8、钢筋的屈服强度，N/mm2） 试验证明：植筋用的植筋胶强度大于钢筋的屈服强度，植筋的破坏是钢筋的屈服破坏，不是胶的粘结破坏，这表明钢筋和植筋胶都是合格的。植筋后进行非破损性拉拔试验，用来检测工作状态下的植筋质量，检测的数量是植筋总数的10%。检测中，测力计施加的力要小于钢筋的屈服强度、大于由设计部门提供的植筋设计锚固力值。公式为：FMFCFYK（FC：测力计施加的力，N/mm2；FYK：钢筋的屈服强度，N/mm2；FM：植筋设计锚固力，N/mm2）。检测实验合格后就可进行下道工序。 2、植筋后，一般不允许在所植钢筋上焊接，如确实需要焊接时，焊点距离基材混凝土表面应大于15d，且应采用冰水浸渍的
9、毛巾包裹植筋外露部分的根部。承台围堰必须牢固，确保在植筋期间不能有水流入承台范围，承台要保持干燥。如果不能保障承台干燥，那此方案不可行。注意天气变化，植筋施工开始前要查看天气预报，要确保在植筋施工期间天气状况良好，不要在阴雨天气施工。钢筋必须按要求除锈，钢筋表面不能有油渍等杂物。植筋所用的锚固胶必须是合格产品，各项性能指标要符合规范要求。为了保证植筋质量，必须避免第四条中提到的影响植筋质量缺陷的各个因素发生，我们要从工、料、机、工艺、环境以及方法等几个方面综合考虑，要做到万无一失。植筋施工用电要按照项目的用电规程操作，避免违章。植筋所用的设备及机具必须按找该设备或机具的操作规程操作，不允许违章
10、操作。植筋所用的材料不能到处乱扔污染环境。 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 1 阎锋.张惠英.在钢筋混凝土基材上植筋的拉拔试验研究J.建筑技术，2003，34 2 何勇.徐远杰等.混凝土结构的双筋粘结锚固性能试验研究.武汉大学学报.2003（4）.8891 3 袁廷朋，陆洲导，邴涛.后锚固化学植筋受拉承载力计算及设计J.结构工程师，2007，23（2）：17-18. 4 马晓董，陈天虹，叶建.混凝土化学植筋锚固强度的解析J.浙江科技学院学报，2007，19（2）：425.
