植筋技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

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(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 太原 030009)

0 引言

混凝土結(jié)構(gòu)目前是我國(guó)主推的結(jié)構(gòu)形式，混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、抗震能力強(qiáng)、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)而受到房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和業(yè)主們的青睞。混凝土結(jié)構(gòu)在主體結(jié)構(gòu)施工完成后，往往由于業(yè)主的特殊要求等或設(shè)計(jì)變更需增大混凝土構(gòu)件的截面，或新增某些混凝土構(gòu)件等，但卻無(wú)法在原混凝土構(gòu)件上焊接鋼筋或不易操作時(shí)，需在原構(gòu)件上進(jìn)行植筋，再澆筑混凝土等。

植筋技術(shù)推廣應(yīng)用之前，建筑市場(chǎng)中對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行加固處理時(shí)，主要通過(guò)將原混凝土構(gòu)件表面破鑿，使混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋露出，將預(yù)增加構(gòu)件的鋼筋與露出鋼筋焊接。這種方法可有效確保新舊混凝土構(gòu)件有效連接，確保新澆筑混凝土構(gòu)件具備足夠的承載力。但使用這種方法會(huì)對(duì)原混凝土構(gòu)件產(chǎn)生一定的破壞，同時(shí)對(duì)建筑整體也有一定的影響，并非是混凝土構(gòu)件加固的最佳方案。

在混凝土構(gòu)件加固中使用植筋技術(shù)，具有對(duì)混凝土構(gòu)件破壞小、施工工作量少、施工表面美觀、施工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，適用范圍廣，不僅可適用于混凝土構(gòu)件加固施工中，同時(shí)也適用于混凝土結(jié)構(gòu)二次結(jié)構(gòu)施工中，受到施工單位和業(yè)主單位等的一致青睞。

1 植筋原理

對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行植筋，是在舊混凝土中鉆孔，孔深10d～15d(d為鋼筋直徑)，之后進(jìn)行清孔，將孔內(nèi)雜物清除，之后在孔內(nèi)灌注植筋膠，將鋼筋插入孔內(nèi)，待植筋膠固化后與鋼筋和混凝土界面產(chǎn)生足夠的粘結(jié)力，使鋼筋牢固的與混凝土構(gòu)件有效的連接在一起,見(jiàn)圖1。

在植筋施工中，產(chǎn)生主要作用的是植筋膠，將植筋膠灌入孔內(nèi)后，固化后產(chǎn)生的粘結(jié)應(yīng)力作為最終的錨固力，使鋼筋在混凝土中產(chǎn)生足夠的錨固強(qiáng)度。

在建筑工程中推廣植筋技術(shù)，可有效避免對(duì)原混凝土構(gòu)件表面的破壞，避免構(gòu)件內(nèi)鋼筋的二次擾動(dòng)，僅需使用電鉆根據(jù)錨筋設(shè)計(jì)直徑進(jìn)行相應(yīng)的鉆孔施工，成孔后灌膠、插筋。這種方法施工速度快，工程量小，便于操作，適用于混凝土結(jié)構(gòu)中補(bǔ)筋、補(bǔ)構(gòu)件、加固等施工。

2 植筋施工技術(shù)

在進(jìn)行植筋施工時(shí)，首先需按照設(shè)計(jì)要求在原混凝土構(gòu)件上指定位置進(jìn)行鉆孔、清孔，之后再對(duì)鋼筋表面進(jìn)行處理、注膠施工、插筋、養(yǎng)護(hù)等，最終完成植筋施工。

2.1 定位施工

植筋施工前應(yīng)首先按照設(shè)計(jì)要求，在原混凝土構(gòu)件上將植筋位置進(jìn)行定位，確定預(yù)增加構(gòu)件尺寸，確保鋼筋保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。定位施工時(shí)，還應(yīng)考慮預(yù)鉆孔部位內(nèi)部是否存在鋼筋等，避免鉆孔施工時(shí)對(duì)鋼筋造成破壞，且降低施工效率。

2.2 鉆孔施工

在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，由于鉆孔位置不定，因此施工人員應(yīng)確保自身安全的前提下進(jìn)行鉆孔施工。成孔時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)要求和規(guī)定執(zhí)行，鉆孔深度應(yīng)滿足規(guī)范要求，避免后期出現(xiàn)錨固力不足的現(xiàn)象，從而影響植筋的效果不能滿足設(shè)計(jì)要求。

2.3 清孔施工

清孔施工是植筋施工中的關(guān)鍵階段之一，若清孔施工時(shí)未將孔內(nèi)殘?jiān)惹宄蓛?，則灌入植筋膠后粘結(jié)強(qiáng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，影響植筋效果。因此在進(jìn)行清孔施工時(shí)，若條件允許，應(yīng)使用高壓水槍將孔內(nèi)混凝土殘?jiān)惹宄蓛簦笤偈褂脡嚎s空氣將孔內(nèi)殘?jiān)退执蹈?。清孔完成后若立即進(jìn)行灌膠施工則直接將植筋膠灌入孔內(nèi)，若不立即進(jìn)行灌膠施工則應(yīng)使用海綿等膨脹物體將孔洞封堵，避免塵土或其他雜物進(jìn)入孔內(nèi)而影響植筋強(qiáng)度。

2.4 鋼筋表面清理

在清孔施工同時(shí)即開(kāi)始對(duì)鋼筋表面進(jìn)行清理，尤其是鋼筋錨固端，應(yīng)使用鋼絲球或砂紙等將鋼筋表面的油污和其他雜質(zhì)清理干凈，最后使用化學(xué)溶劑將鋼筋表面進(jìn)行擦拭，露出鋼筋材質(zhì)自身顏色，處理完成后將鋼筋插入孔內(nèi)進(jìn)行施工，避免鋼筋錨固端受到二次污染。

2.5 注膠施工

注膠施工時(shí)應(yīng)使用專用手動(dòng)注射器進(jìn)行施工，桶裝植筋膠開(kāi)封后，若發(fā)現(xiàn)最上層膠液較稀，應(yīng)將上層膠液刮除。注膠時(shí)，應(yīng)從孔底向孔上注入，這種注膠方法可有效的將孔內(nèi)氣體排出孔外，避免膠液與空氣融合而影響注膠質(zhì)量。注膠時(shí)，注膠量應(yīng)達(dá)到孔深的80%左右，避免插入鋼筋時(shí)膠液因太滿而亂溢或因太少不能達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力。

2.6 插筋施工

注膠施工完成后應(yīng)將鋼筋立即插入孔內(nèi)。插筋時(shí)應(yīng)按照某一方向?qū)摻钜孕D(zhuǎn)式插入孔內(nèi)，直至插入孔底。插筋施工時(shí)，應(yīng)確保鋼筋與混凝土面保持垂直的方向，且應(yīng)使鋼筋盡量處于孔內(nèi)中心位置。插筋施工完成后應(yīng)將溢出的膠液及時(shí)清理，若插入鋼筋后孔內(nèi)膠液并未完全灌滿孔，應(yīng)使用注射器將不足之處補(bǔ)足，確保達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力。

2.7 養(yǎng)護(hù)施工

插筋施工完成后，應(yīng)對(duì)植筋部位進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保在植筋膠固化階段不受外界影響，若條件具備，施工單位應(yīng)安排專人對(duì)植筋部位進(jìn)行看守，避免閑人誤碰鋼筋而對(duì)鋼筋造成擾動(dòng)；若條件不具備，施工單位也應(yīng)在植筋部位設(shè)置醒目標(biāo)識(shí)或其他警告措施。確保植筋膠達(dá)到有效的固化強(qiáng)度后，方可進(jìn)行下一步施工。

3 目前植筋技術(shù)中存在的問(wèn)題

在混凝土中預(yù)埋鋼筋再進(jìn)行澆筑施工，屬于錨固技術(shù)中的先錨施工；在混凝土中鉆孔再植筋，屬于錨固技術(shù)中的后錨施工。盡管理論設(shè)計(jì)中，后錨施工與先錨施工的施工效果相同，但在實(shí)際施工中，后錨施工并不能達(dá)到先錨施工的效果。后錨施工需將原混凝土構(gòu)件表面鉆孔，再將鋼筋錨入孔內(nèi)，灌入植筋膠后產(chǎn)生的粘結(jié)力作為鋼筋的錨固力。盡管植筋技術(shù)對(duì)混凝土構(gòu)件表面破損面積較小，但并不能忽視其對(duì)構(gòu)件的破壞。鉆孔后對(duì)孔內(nèi)雜物進(jìn)行清理時(shí)，并不能將孔內(nèi)徹底清理干凈，只要存在一些雜物就會(huì)對(duì)鋼筋的錨固力產(chǎn)生影響。灌膠施工時(shí)，往往不能使孔內(nèi)膠液處于飽滿狀態(tài)，孔內(nèi)經(jīng)常存在氣泡等，從而對(duì)錨固力產(chǎn)生影響。植筋完成后，對(duì)植筋膠進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工時(shí)，還應(yīng)對(duì)外界環(huán)境因素，如溫度、濕度等滿足植筋膠固化條件，且在養(yǎng)護(hù)期間不能使鋼筋產(chǎn)生移動(dòng)等，否則影響植筋效果。為避免出現(xiàn)植筋效果不能滿足設(shè)計(jì)要求和相關(guān)驗(yàn)收要求，施工時(shí)應(yīng)對(duì)各項(xiàng)施工工序進(jìn)行檢查和分項(xiàng)驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量。

在購(gòu)買植筋膠時(shí)，應(yīng)在正規(guī)門店購(gòu)買，對(duì)植筋膠的粘結(jié)性能進(jìn)行抽檢測(cè)試，確保至今后的粘結(jié)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；選擇施工人員時(shí)，應(yīng)委派專業(yè)加固施工單位的植筋技術(shù)人員進(jìn)行施工，確保每根鋼筋的粘結(jié)力均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，降低不合格率。

4 植筋技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

盡管植筋技術(shù)在我國(guó)的建筑工程施工中應(yīng)用量逐年增加，但還存在較多問(wèn)題亟待解決。

4.1 在帶裂縫工作混凝土構(gòu)件中的應(yīng)用

若混凝土構(gòu)件中植筋部位存在裂縫時(shí)，則植筋膠與構(gòu)件的粘結(jié)力不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且在植筋上澆筑混凝土構(gòu)件或進(jìn)行其他受力施工時(shí)，對(duì)原混凝土構(gòu)件受力不利，原混凝土構(gòu)件是否能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)也不敢保證，因此在對(duì)此類帶裂縫工作的混凝土構(gòu)件上進(jìn)行植筋施工時(shí)還應(yīng)考慮如何對(duì)其進(jìn)行加固處理，確保兩者均可穩(wěn)定的工作。

4.2 植筋膠的發(fā)展

植筋施工中最重要的環(huán)節(jié)是灌膠施工，且植筋膠的粘結(jié)強(qiáng)度高低是決定植筋效果的重要部分。目前的植筋膠在對(duì)鋼筋與混凝土間作用時(shí)可達(dá)到一定的粘結(jié)強(qiáng)度，但若植入的主體不是鋼筋而是其他材料時(shí)，或鉆孔主體不是混凝土構(gòu)件，而是磚砌構(gòu)件時(shí)，植筋膠的粘結(jié)效果并不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的粘結(jié)效果。因此在研究和生產(chǎn)植筋膠時(shí)應(yīng)拓寬植筋膠的應(yīng)用范圍，可適用于多種材質(zhì)，是植筋膠未來(lái)一段時(shí)間發(fā)展的一個(gè)方向。

4.3 提高孔內(nèi)清潔度

植筋施工時(shí)，將成孔清理干凈再灌入植筋膠才能使植筋效果達(dá)到最好，但在具體施工時(shí)往往較難實(shí)現(xiàn)將孔內(nèi)雜物清除干凈，從而植筋粘結(jié)強(qiáng)度不能達(dá)到理想效果。灌膠時(shí)，植筋膠對(duì)孔內(nèi)水分含量較為明顯，孔內(nèi)水分含量較高，會(huì)影響植筋效果，影響植筋合格率。因此，在未來(lái)植筋施工時(shí)，應(yīng)提高施工工藝，將孔內(nèi)雜物徹底清理干凈。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的植筋施工技術(shù)展開(kāi)探討，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)得到植筋施工技術(shù)的原理和施工技術(shù)，并發(fā)現(xiàn)了植筋施工中存在的一些問(wèn)題和未來(lái)植筋施工的發(fā)展方向，為進(jìn)一步提高植筋施工質(zhì)量做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。