房屋建筑主体结构中植筋方法技术研究

房屋建筑主体结构中植筋方法技术研究

陈灵江

杭州通达集团有限公司浙江杭州310000

摘要：随着中国社会经济的发展，全国对环境保护的要求越来越高，国家对排放标准的控制也越来越严格。很多钢铁企业原有的除尘设备已经不能满足发展需求，所以近来涌现出很多除尘改造的项目。在改造工程中，利旧、与原有建筑搭接、基础相碰等情况时有发生。植筋技术在此类工程中能很好地解决类似问题，并且连接可靠，使用安全。

关键词：混凝土；植筋技术；改造；可靠；安全

1.植筋技术

植筋技术就是通过植筋胶的化学性能把混凝土和钢筋紧紧连在一起的一种锚固技术。相比于其他加固方法，植筋技术只需要在植筋部位打孔，通过植筋胶的粘结力和机械咬合力来保证锚固强度，大大减轻了对原有建筑的损伤，又减小了工程量，广泛应用于建筑结构的改造、加层、扩建、加固等技术领域。目前，国外的研究主要集中在对植筋的拉拔试验方面。国内对植筋混凝土结构承受静力荷载时的力学性能的研究居多，对于混凝土植筋结构承受动荷载时能否表现出静载中的工作性能，以及植筋结构进行疲劳加载后的力学性能的研究较少。但是，在实际工程中，植筋结构往往承受动荷载作用，因此，对植筋结构开展疲劳试验研究有着重要的意义。

2.植筋锚固机理

2.1植筋破坏模式

国外对植筋技术研究较早，有较丰富的研究成果，且欧美也有标准规范如ACI3552-01和ETAG等对植筋技术作出相关规定。其中学者Cook等[[1l对植筋技术进行了较系统、深人的研究，总结了植筋四种典型的破坏模式：混凝土锥体破坏、混凝土一胶界面破坏、钢筋一胶界面破坏、混凝土一胶、钢筋一胶两界面同时破坏。张建荣等在对所做试验结果分析基础上，提出了5种植筋破坏模式，比Cook提出的多一种破坏模式：钢筋破坏。在植筋实际工程中，应控制为钢筋破坏模式。GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》规定植筋破坏模式应设计为钢筋延胜破坏。

2.2影响植筋锚固性能的因素

2.2.1植筋深度的影响

袁延朋等指出植筋深度是植筋承载力的重要影响因素之一，植筋承载力和破坏形式随着植筋深度变化而变化。当植筋深度为8-10d时，破坏形式呈现锥体一粘结复合型，植筋深度大于15d时，破坏形式为钢筋屈服被拉断，承载力取决于钢筋强度。

2.2.2混凝土基材的影响

肖成志等进行混凝土化学植筋粘结锚固性能的试验研究，结果表明预埋钢筋和植筋试件的拉拔险能接近，且随着混凝土强度的提高两者的拉拔力也随之增大。文献[[3]发现基材和植筋胶间吸附力和机械咬合力随着混凝土强度增大而增强，可延缓及抑制基材混凝土内部裂缝的出现和发展，增强植筋承载力。

2.2.3植筋胶种类的影响

植筋胶作为钢筋与基材锚固的关键介质，植筋胶的性能对植筋锚固性能影响巨大。植筋胶种类众多，可分为有机植筋胶和无机植筋胶两大类：有机植筋胶植筋锚固性能较好，但与混凝土结构材料变形不协调，耐久险和抗腐蚀能力差，使用环境和施工要求比较苛刻，施工工艺对锚固性能影响较大；无扫材直筋胶材料与混凝土结构材料碱度相当，耐久性能优良，日生产成本较低，但粘结强度较低、收缩性较大。

影响植筋锚固性能的因素较多，包括混凝土强度、基材配筋、植筋直径、植筋种类、植筋深度、保护层厚度以及植筋施工质量和使用环境等。GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》和JGJ145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》考虑了相关影响因素，如规定植筋技术适用于钢筋混凝土，基材混凝土强度等级不低于C20，并给出单筋承载力设计值公式。

3.植筋技术的使用规范

3.1清孔的注意要点

清孔操作虽然是植筋操作的第三个环节，在真个植筋技术中起到铺垫作用，如果清孔工作没有完成好，孔内还有其他杂物就会影响整体的施工效果，就算其他工序再完善也无法使加固稳定，所以对于清孔工作人员的要求就需要其做事细致入微，同时清孔时工作一定要保证认真小心，例如：孔内存在少量水滴或者粉尘时一定要对其进行清理，不能对其忽略不做处理，否则就会使钢筋无法完整的固定，使工程存在安全隐患。

3.2钢筋处理的注意要点

对于钢筋的处理可以分成两个板块，处理钢筋和钢筋的固定和养护。对于钢筋的处理工作就是把钢筋表面出现的锈蚀或者轻度污染进行修护工作。在钢筋采购时就要注意钢筋的污染，不要采购污染腐蚀严重的钢筋。在工程施工后期也要注意不要使用污染或者锈蚀严重的钢筋材料，钢筋处理就是针对一些轻度污染或锈蚀的钢筋进行处理工作，防止不合格污染严重的钢筋出现在工程施工当中。对于轻度锈蚀的钢筋可以用电动钢丝刷将表层的锈蚀刷掉，要注意一定要刷到无锈蚀表面光滑为止；对于有轻度污染的钢筋就是把污染部分直接切断，使用未污染的部分。我国部分施工单位为了减少成本支出，利用化学溶剂丙酮溶液进行擦拭，但是丙酮溶液无法进行深度清洁，使得一些钢筋内部污染无法清理干净。如果将未清理干净的钢筋使用在工程当中，将会严重影响整个工程质量。

3．3钢筋养护与固定

钢筋的固定和养护工作时整个工程的最后一环，同时也是最重要的一环，如果钢筋的养护和固定工作没有做好，那么前期的所有工作都会白白努力，所以对于钢筋的养护工作要保证钢筋在植入的二十四小时内无任何晃动。如果在钢筋植入观察时间内，钢筋出现不同程度的晃动，就需要把钢筋拔出重新植入观察。同时在钢筋养护时间要保证温度在30℃～35℃，如果温度过低时就需要停止施工，减少不必要的损失。这是因为锚固胶产生的温度需要达到上述所说的温度，否则锚固胶就无法使钢筋混凝土无法进行接入。所以，为了使加固更好的进行，一定要按照规定步骤进行植筋技术的操作。

4.植筋技术应用注意事项

1）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毛巾包裹植筋外露部分的根部。

2）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。

3）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。

4）钢筋必须按要求除锈，钢筋表面不能有油渍等杂物。

5）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。

6）植筋施工用电要按照项目的用电规程操作。

7）植筋所用的材料不能到处乱扔污染环境。

结束语

植筋技术是在改造工程中解决问题非常有效的途径之一，它设计简单，施工方便，性能优越，值得在设计中推广使用。它的便利性会省去很多不必要的麻烦，为设计人员提供了一种设计思路，相关设计人员可参考使用。

参考文献：

[1]方鑫.沟槽植筋新旧混凝土（C30）结合面抗剪性能试验研究[D].广东工业大学，2016.

[2]赵永强.高温后无机胶植筋构件粘结性能研究[D].济南大学，2016.

[3]孟安庆.关于建筑加固施工中植筋工程与粘钢工程的几点问题[J].江西建材，2016，04：79+82.

[4]顾春喜.浅论建筑填充墙砌体植筋施工技术[J].黑龙江科技信息，2016，21：231.

[5]张仰福，刘镇坭，杨波.钢筋混凝土植筋梁梁柱节点连接研究[J].四川水泥，2016，11：176.

[6]王秀卓.关于建筑加固施工中值筋工程与粘钢工程的几点问题[J].城市建设理论研究（电子版），2016，31：105-106.