植筋锚固深度 浅谈植筋锚固技术在建筑工程施工中的应用
时间：2019-04-02 03:34:43 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】植筋锚固技术的应用与研究，不仅能够解决既有工程结构由于使用功能变化、不可抗力、结构老化等原因而需结构加固的问题，而且能解决由于设计缺陷、装潢、施工遗漏等原因造成的需结构加固的问题。本文结合工程实例，浅析植筋锚固技术在建筑工程施工中的应用。
【关键词】植筋锚固；施工；应用
在民用及工业建筑中，有很多时候需要进行结构构件、机器设备等的连接，而这些构件、设备的安装往往在主体结构施工时因为种种原因无法同时进行，因此，设计上多数情况是在设计、施工时考虑预埋板或钢筋。使用预埋的方法存在一些缺点，实际工程中，由于建筑功能改变，承受荷载增加或者因质量事故等原因，使原结构构件承载力不足，或扩大断面新增钢筋等，需要在建筑本身建好以后再使用一些方法将新的结构、构件、设备连接到这些建筑主体或者建筑上来，下面对植筋锚固技术在工程中的应用作简要论述。
一、工程概况
某工程框架结构2层，根据业主要求，在整个平面全面加建2层，加建后建筑物由3层框架及屋顶花园组成，在加层施工期间，原建筑物照常使用，以下主要介绍加层施工中柱植筋新技术。
二、锚固方法
植筋技术是在需连接的旧混凝土构件上根据结构的受力特点，确定钢筋的数量、规格、位置，在旧构件上经过钻孔、清孔、注入植筋粘结剂，再插入所需钢筋，使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起，然后浇注新混凝土，从而完成新旧钢筋混凝土的有效连接，达到共同作用、整体受力的目的。由于在钢筋混凝土结构上植筋锚固已不必再进行大量的开凿挖洞，而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接，从而减轻对原有结构构件的损伤，也减少了加固改造工程的工程量，又因植筋胶对钢筋的锚固力，使锚杆与基材有效地锚固在一起，产生的粘接强度与机械咬合力来承受受拉载荷，当植筋达到一定的锚固深度后，植入的钢筋就具有很强的抗拉力，从而保证了锚固强度。
本工程柱植筋锚固技术是采用建筑结构胶将直径20mm的柱筋粘结在原结构柱上的一种化学锚固技术，其方法是钻孔、注胶、锚固。结构胶使用之前，应在试验室进行性能检测，在施工现场做埋筋抗拔力实验。
三、施工工艺
1．设计参数。柱植筋的设计参数见下表：
2．工艺流程。施工准备→定位放线→钻孔→清孔→质检→注胶植筋→固化→清理。
3．施工方法。加层共有柱41根，柱截面尺寸为450mm×450 mm。因原结构柱主筋有无偏差不能预料，钻孔不允许损伤原柱筋，这就给钻孔定位带来一定困难，故施工按以下步骤进行。（1）施工准备。搭设外脚手架至屋面以上1．5m，拆除女儿墙和屋面防水层，并全部清理至屋面结构层。在建筑物外墙四角柱侧面剔凿原抹灰层，露出结构柱面，剔凿范围为柱顶向下1OOmm左右，便于校核原柱轴线位置。（2）定位放线。外墙四角柱两侧面露出结构层后即可进行测量放线，在柱顶弹出所有柱轴线、柱边控制线。对所有柱顶混凝土进行剔凿，深度为柱顶向下30～50mm，以柱主筋全部露出为止，以便准确定位、钻孔。根据已确定的柱轴线和已露出的原柱筋位置确定钻孔位置，柱主筋为直径20mm、22mm两种规格，用油漆画圈标记，复核无误后开始钻孔。（3）钻孔、注胶植筋。钻孔孔径为φ36，孔深为20d(400mm、440mm)，用管形钻头湿作业施工(水钻)。在钻孔过程中，如钻在原柱筋上，应停止钻孔，换位后重钻。钻孔应垂直向下，不能倾斜。钻孔应避免较大的振动，不得损伤原结构柱主筋。钻孔完毕立即进行清孔，要求孔内保持清洁干燥。一排柱或若干个柱钻孔完毕，在注胶前必须经质检员验收，符合要求后即可进行注胶植筋，将胶调好迅速注入孔中，插入钢筋，并敲击钢筋，使其端头顶入孔底部，然后，将挤出柱面的胶清理干净。此道工序完成后，要求在24h内不得碰动主筋。
四、施工中注意事项
（1）植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。确定合理的锚固参数，例如钻孔直径、深度。胶体配制时计量必须准确，否则胶体凝结的时间不好控制，甚至会造成胶体凝结固化后收缩。（2）注胶量要掌握准确，不能过多也不能过少。过多，插入钢筋时漏出，造成浪费或污染；过少，则胶体不够满，造成粘结强度不够。插入钢筋时要注意向一个方向旋转，且要边旋转边插入，以使胶体与钢筋充分粘结。在施工前应对胶体的粘结强度以及胶与钢和胶与混凝土的粘结强度进行试验，满足设计及规范要求后方可施工。施工完毕后，抽样进行拉拔试验，检验拔力为每根钢筋强度设计值的80％。（3）植筋锚固使用部位的问题。在结构上植筋作为钢筋锚固及搭接连接是一种采用较多的应用方法，由于植筋使用部位不同，植筋锚固的要求应有所不同，对某些使用部位要进行限制。现行多种规范对现浇混凝土结构钢筋搭接锚固的使用部位做了限制性规定。而在相关标准中对机械连接、焊接接头的强度和延性规定的要求也较严格，并在设计规范中对其使用的部位有一定的限制。当前对植筋的锚固及搭接和连接形式没有相应的操作规程，也缺乏系统的试验参考依据，因此在植筋施工中要区分抗震结构和非抗震结构，区分结构的部位，从而有效降低不安全因素。（4）植筋锚固长度问题。钢筋锚固长度是个较复杂的问题，植筋锚固粘结强度包括钢筋表面与锚固材料间的摩擦力、钢筋表面与锚固材料的粘结力、带肋钢筋摩阻力、钢筋滑动的机械约束力、锚固材料与混凝土孔壁间的摩擦阻力等。在考虑这几个因素的同时，锚固长度除依据承受荷载类型等因素外，还取决于锚固或连接部位混凝土的强度、约束条件、横向配筋等。从表面看，在同等条件下能满足承载力要求的锚固深度越小，则植筋胶的锚固力越大，这是许多设计者、应用者的理解。实际上现场抗拔试验与实际构件受力有较大的差别，现场抗拔试验时为单根植筋受力，而实际构件往往是多根植筋同时受力，使混凝土受力区处于弯、剪、扭等复杂受力状态。在较低荷载下便会发生脆性破坏，这是结构设计所不允许的;另外，现场抗拔试验的设备顶撑在植筋周围混凝土上，提高了植筋特别是锚固长度较短的植筋抵抗沿混凝土锥体破坏的能力。由此可见现场抗拔试验值并不能完全真实反映出实际构件中植筋的承载力，植筋锚固长度必须严格按规范计算确定。
五、施工效果
本工程钻孔柱41个，植筋328根，钻孔植筋总工期仅8d，为后续工序打下良好的基础。在施工过程中，未发生对原结构的破坏，抗拉拔试验100％符合设计要求，工程竣工后2年多，使用情况良好，此项植筋新技术在本工程中的应用，缩短了施工周期，保证了结构性能。
总之，植筋技术施工要点在于钻孔深度、孔径及垂直度一定要保证符合设计要求。植筋的抗拉粘结力与钢筋的锚固植入深度成正比，为保证钢筋强度的充分发挥，植筋的锚固植入深度不能小于规定值，其值随粘结剂种类、钢筋直径而异，且钻孔直径也随之变化，方能有效发挥钢筋的作用，并确保锚固承载力达到设计要求。
参 考 文 献
[1]吴建红．植筋在建筑工程中的应用[J]．山西建筑．2006（10）
[2]万观水．植筋锚固技术应用规程[J]．广东建材．2006（8）
