房屋建筑鋼筋植筋施工技術(shù)及實施要點研究

馬特 王云龍 樊蘇東

摘要：房屋建筑植筋錨固技術(shù)是房屋建筑中的關(guān)鍵技術(shù)之一，這一技術(shù)的推廣與應(yīng)用，對于保證房屋建筑的質(zhì)量，提高居民生活的安全度，具有十分重要的意義。本文試從植筋錨固的技術(shù)原理、方案設(shè)計及使用范圍、主要施工工藝、施工中的注意事項等幾個方面，論述了房屋建筑植筋錨固技術(shù)應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：房屋建筑；植筋錨固技術(shù)；應(yīng)用

隨著我國建筑業(yè)的迅速發(fā)展，建筑物的類型也在逐漸增加。在民用及工業(yè)建筑之中，有很多時候需要進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件、機器設(shè)備等方面的連接，這些構(gòu)件、設(shè)備的安裝經(jīng)常在主體結(jié)構(gòu)施工時，由于種種原因無法同時進行。為此，設(shè)計上多數(shù)情況是在設(shè)計、施工時考慮預(yù)埋板或是鋼筋。使用預(yù)埋的方法存在一些缺點，在實際工程中，由于建筑功能的不斷改變，承受荷載增加或者因質(zhì)量事故等緣故，使原結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力嚴重不足，或是擴大斷面新增鋼筋等，這就需要在建筑本身建好以后再使用一些方法將新的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、設(shè)備連接到這些建筑主體或者建筑上來。

1、植筋錨固的技術(shù)原理的基本要領(lǐng)

植筋技術(shù)是在需連接的舊混凝土構(gòu)件上依據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點，確定鋼筋的數(shù)量、規(guī)格、位置，在舊構(gòu)件上經(jīng)過鉆孔、清孔、注入植筋粘結(jié)劑，然后插入所需鋼筋，使鋼筋與混凝土通過結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在一起，進而澆注新混凝土，從而完成新舊鋼筋混凝土有效連接，達到共同作用、整體受力的效果。鑒于在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上植筋錨固已不必再進行大量的開鑿?fù)诙?，而只需在植筋部位鉆孔后，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接，從而減輕對原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷，也減少了加固改造工程的工程量，又因植筋膠對鋼筋的錨固力，使錨桿與基材有效地錨固在一起，產(chǎn)生的粘接強度與機械咬合力來承受受拉載荷，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拉力，保證了錨固強度。

2、方案設(shè)計及使用范圍問題探析

根據(jù)現(xiàn)場情況和鐵塔支墩具體位置，由設(shè)計單位出具鐵塔支墩的加固補強圖，具體對支墩下的梁及墻采取加固措施，支墩下原設(shè)計為剪力墻的采取對增加的支墩柱豎向筋用植筋技術(shù)錨入墻內(nèi)。支墩下原設(shè)計為框架梁的需從下一層剪力墻為起點增加一層支墩柱，墩柱箍筋遇梁時采用植筋錨固技術(shù)。植筋采用取蕊鉆孔的方法，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)。結(jié)構(gòu)膠的特點主要有以下幾點：使用安裝方便快捷，施放位置準確；錨固力大，抗震性能好，破壞狀態(tài)為錨固端砼開裂或鋼筋變形，無拔出現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)膠可以快速固化，可實現(xiàn)快速承載；水平及垂直孔均易施工，并能保證孔內(nèi)充滿膠。結(jié)構(gòu)膠的性能以環(huán)氧樹脂為主劑，其優(yōu)點：環(huán)氧樹脂具有很高的膠粘性，對金屬、砼、陶瓷、玻璃等大多數(shù)材料均具有很高的粘結(jié)力。環(huán)氧樹脂有良好的工藝性，可根據(jù)需要配制成很綢的膏狀或很稀的灌漿材料，固化時間可根據(jù)需要進行適當調(diào)整，儲存性能穩(wěn)定。固化的環(huán)氧樹脂有良好的物理、機械性能，耐腐蝕性能好，固化收縮率小。環(huán)氧樹脂材料來源廣，無毒。

3、主要施工工藝基本要領(lǐng)

（1）材料準備階段。按照設(shè)計要求及錨固參數(shù)，準備好鋼筋，要注意下料長度，鋼筋表面應(yīng)采用鋼筋刷蘸5%濃度的鹽酸除銹，然后用清水沖洗晾干，用丙酮溶液去油。施工用的機械設(shè)備（金剛石鉆機、電錘、鼓風(fēng)機等）檢查無故障，準備配制膠體的計量器皿、容器等。

（2）鑿面階段。按照設(shè)計要求的位置、寬度和高度，對梁側(cè)面、頂面及板面進行砼鑿面，要求鑿面輕錘、鑿毛，并去掉松散顆粒，且鑿面要用鋼絲刷凈，高壓水沖清洗干凈；以有利于新舊砼能夠可靠的連結(jié)，保證新舊結(jié)構(gòu)的整體性和良好的抗震性。

（3）成孔階段。要對需要錨固鋼筋的地方彈線定位，并按照已定孔位進行機械成孔；鉆孔深度，按施工參數(shù)確定，滿足深度要求。在鉆孔時，邊鉆邊取出砼，用高壓鼓風(fēng)機將孔內(nèi)粉塵清出孔外。

（4）清孔階段。要對成孔進行高壓風(fēng)處理，將孔內(nèi)灰渣吹凈，用烤棒烤干，用丙酮清洗孔壁。

（5）注膠植筋階段。結(jié)構(gòu)膠的配制要嚴格按配合比值計量調(diào)配，攪拌時避免水進入容器，按照同一方向攪拌，容器內(nèi)不得有油污。調(diào)配時確保攪拌均勻、顏色一致，膠灌入孔內(nèi)后將經(jīng)處理的鋼筋插入孔內(nèi)，按一定方向旋轉(zhuǎn)多次，以使樹脂與鋼筋和混凝土表面粘結(jié)密實，并臨時固定，在常溫下24h左右便可受力使用。

（6）固化階段。一周后結(jié)構(gòu)膠完全固化，要進行拉拔試驗（無損傷檢驗），試驗值達到設(shè)計要求后卸荷。注膠48小時后方可進行下道工序施工，48小時內(nèi)不得對鋼筋有任何擾動。

（7）成型階段。在植筋完成符合要求后，要進行其它工序―鋼筋綁扎、焊接、模板支設(shè)和砼澆筑工作；在砼澆筑時，嚴格按澆筑方式施工；要保證預(yù)埋件和錨栓位置的準確、可靠。

4、植筋破壞的原因分析

1）鋼筋表面處理措施不當。建筑施工中鋼筋分為圓鋼筋和螺紋鋼筋兩大類，但是直徑8mm的圓鋼比1毫米以上的螺紋筋檢驗值要小得多，主要原因在于同樣直徑的圓鋼與膠體接觸面積較螺紋鋼小，且沒有螺紋鋼表面凸出的橫肋對混凝土的擠壓產(chǎn)生的機械咬合力。因此，圓鋼施工可靠性不如螺紋鋼，且容易發(fā)生鋼筋被整體拔出，但膠體未出現(xiàn)破壞的現(xiàn)象。螺紋鋼的表面除油除銹除塵不徹底，圓鋼的表面有刻痕都屬于鋼筋表面處理不當；

2）清孔措施不當。清孔是植筋工藝中的關(guān)鍵工序，檢測發(fā)現(xiàn)，30%的非達標破壞是因為清孔措施不當。清孔不徹底表現(xiàn)為：當膠粘劑和鋼筋作為一個整體從混凝土里拔出時，膠層表面有明顯的灰渣或泥漿。清孔時先要反復(fù)用硬毛刷刷孔壁，再用干凈無油的壓縮空氣吹出灰塵，如果孔壁上有油污，應(yīng)用干凈棉布沾少量丙酮或酒精擦干凈；

3）膠粘劑配合比例不準確。統(tǒng)計資料表明，有6%的破壞是因為配比誤差較大。施工中，熟練工人往往沒有準確稱量膠粘劑，而是憑經(jīng)驗配合。一旦誤差超出允許范圍，就會出現(xiàn)達到了固化時間而膠體不能固化的現(xiàn)象。與正常膠體相比，沒有固化的膠體較軟且顏色上存在差別；

4）注膠不飽滿。注膠不飽滿導(dǎo)致的粘結(jié)力不夠是產(chǎn)生非達標破壞的主要原因之一。在具體施工過程中，注膠不飽滿往往是以下原因造成的：第一，施工方偷工減料或施工器具不能保證從孔底開始注膠；第二，在水平或豎直往上植筋時未采取防護措施或者混凝土內(nèi)部存在較大孔洞導(dǎo)致膠液流失，出現(xiàn)嚴重漏膠的情況。鋼筋和混凝土是依靠膠體連接的，膠體與混凝土及鋼筋接觸面積的大小直接關(guān)系到植筋錨固力的大小，因此，注膠不飽滿常表現(xiàn)為膠體跟鋼筋整體被拔出，且膠體薄厚不均勻。

從表面看，在同等條件下能滿足承載力要求的錨固深度越小，則植筋膠的錨固力越大，這是許多設(shè)計者、應(yīng)用者的理解。實際上現(xiàn)場抗拔試驗與實際構(gòu)件受力有較大的差別，現(xiàn)場抗拔試驗時為單根植筋受力，而實際構(gòu)件往往是多根植筋同時受力，使混凝土受力區(qū)處于彎、剪、扭等復(fù)雜受力狀態(tài)。在較低荷載下便會發(fā)生脆性破壞，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計所不允許的；另外，現(xiàn)場抗拔試驗的設(shè)備頂撐在植筋周圍混凝土上，提高了植筋特別是錨固長度較短的植筋抵抗沿混凝土錐體破壞的能力。由此可見，現(xiàn)場抗拔試驗值并不能完全真實反映出實際構(gòu)件中植筋的承載力，植筋錨固長度必須嚴格按規(guī)范計算確定。

5、結(jié)語

房屋建筑植筋錨固技術(shù)是房屋建筑中的關(guān)鍵技術(shù)之一，這一技術(shù)的推廣與應(yīng)用，必須同實踐具體結(jié)合起來，這就要求建筑行業(yè)要熟悉其技術(shù)要求，在實踐的基礎(chǔ)上不斷進行技術(shù)革新，切實將這一關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用實踐之中去。

參考文獻

[1]司偉建等.混凝土結(jié)構(gòu)植筋粘結(jié)錨固性能的試驗[J].建筑結(jié)構(gòu)，2011（3）

[2]陳濱.植筋錨固技術(shù)在舊廠房擴建中的應(yīng)用[J].建筑施工，2010（3）

（作者單位：山東省濟寧市兗州區(qū)建設(shè)工程管理處）