浅析化学植筋技术在建筑结构加固施工中的应用

高云亮 赵晓杰

【摘要】从社会的角度来看，旧建筑结构的加固改造减少了城市建筑垃圾的排放，为保护生态、保护城市文脉和记忆起到了积极的作用。化学植筋技术作为加固和改造旧建筑结构的重要技术之一，其不仅能够为城市建设注入活力，延长建筑物使用寿命，从整体生态观念看，更具有经济意义和文化意义。本文主要对建筑结构加固工程中的化学植筋技术概况、技术应用及注意事项进行了分析与探究。

【关键词】化学植筋技术；建筑结构加固工程；技术应用；概况；注意事项

一、化学植筋技术的概况

植筋就是种植钢筋，为了加固建筑物或是续建，在原建筑上钻孔，插入钢筋，用特用胶水灌缝，使钢筋锚固在其中，钢筋和原建筑将成为一体。植筋技术是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力，从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密实性能良好，无需做任何防水处理。由于其通过化学粘合固定不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用，施工简便迅速安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土结构变更，加固的最有效的方法。它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中，还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中，也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。它主要的技术特点就是：（1）具有高的承载力（剪力、拉力）。（2）对固定的基材不产生膨胀力，适宜边距、间距小的部位。（3）施工简便，时间短。

二、化学植筋技术在建筑结构加固施工中的应用

1、弹线定位。根据设计图的配筋位置及数量，错开原结构钢筋位置，标注出植筋位置。请有关部门验线，合格后就可钻孔。

2、钻孔。用冲击钻钻孔，钻头直径应比钢筋直径大5mm左右，钢筋选用首钢生产的φ25钢筋，钻头选用φ30的合金钢钻头。孔深大小15d（375mm），实际钻深400mm.钻孔时，钻头始终与柱面保持垂直。

3、洗孔。洗孔是植筋中最重要的一个环节，因为孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣，直接影响植筋的质量，所以一定要把孔内雜物清理干净。方法是：用喜得利毛刷（这种毛刷不掉毛），套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，把灰尘、碎渣带出，再用压缩空气，吹出孔内浮尘。吹完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁。但不能用水擦洗，因酒精和丙酮易挥发，水不易挥发。用水擦洗后孔内不会很快干燥。钻孔清洗完后要请设计等有关单位验收，合格后方可注胶。

4、注胶。取一组强力植筋胶，装进套筒内，安置到专用手动注射器上，慢慢扣动板机，排出铂包口处较稀的胶液废弃不用，然后将螺旋混合嘴伸入孔底，如长度不够可用塑料管加长，然后扣动板机，板机孔动一次注射器后退一下，这样能排出孔内空气。为了使钢筋植入后孔内胶液饱满，又不能使胶液外流，孔内注胶达到80%即可。孔内注满胶后应立即植筋。

5、植筋。在注胶前梁底模板就已支好，便于植筋后钢筋定位。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或丙酮清洗。钻孔内注完胶后，把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口，然后慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。

6、固化养护。钢筋植入后，在梁底模板上定位，在强力植筋胶完全固化前不能振动钢筋。强力植筋胶在常温下就可完成固化，50h后便可进行下道工序施工。

7、检测试验。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：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Ⅱ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FC≥FYK（FC：测力计施加的力，N/mm2；FYK：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：FM

8、绑筋、支模、浇注混凝土。钢筋在抗拉拔试验合格后就可按施工图开始绑筋、支模、浇注混凝土。

三、化学植筋技术应用的注意事项

1、清孔一般可按以下方法进行：对孔内的积水与异物等进行清除时，可将风机加上导管伸入孔内进行吹干、吹净，也可以采用高压水进行冲洗；根据孔内的干燥程度适当地选用加热杆烘干或自然风干，以不向外排放热气为准；用棉丝来擦拭孔内粉尘，再用丙酮来清洗孔壁。清孔一定干净、彻底。当采用高压水清孔造成孔内较湿时，必须在植筋前采取有效措施来使孔内保持干燥。清孔完毕后要立即植筋，间隔时间如果过长，要用棉花球把孔堵塞，防止掉落物进入孔内。

2、如果钢筋局部锈蚀，可以用人工钢丝刷或电动钢丝刷，来对钢筋表面的锈蚀部分进行清除，直到有金属光泽露出为止，当达到一定批量后进行验收，验收合格后方可使用。钢筋的选用需注意钢筋锚固部位是否遭到油污污染，如存在污染可用沾有丙酮的棉花球进行擦洗，如果钢筋遭到的油污污染比较严重或受到较为严重的锈蚀则不能作为植筋使用。

3、植好的钢筋必须要采取合理有效的措施加以保护与固定，在24小时之内要防止钢筋受到施工人员的扰动。若发现钢筋受到十分大的扰动，必须将受扰动的钢筋马上拔出，重新植筋。如果发现施工场所的平均温度比锚固胶的固化温度低，必须停止施工，或采用电炉、碘钨灯、 水浴等增温方式对胶使用前进行预热至30℃～50℃左右，建议对锚固部位也采取一定的加温措施，并维持在24小时以上。

四、结束语

综上所述，目前我国建筑业经历了蓬勃发展的数十年，随着人们生活水平的进一步提高，人们对建筑功能的要求越来越高，越来越感到已有建筑的规模和功能不能满足新的使用求，而且原有建筑的低标准、建筑的老龄化和长期使用后结构功能的逐渐减弱等引起的结构安全问题已开始引起人们的关注。随着人们环保意识的加强，将走持续发展道路作为21世纪人类社会发展的主体，已在全世界范围内形成共识。建筑化学植筋技术现已在加固改造工程中广泛使用，其优点很多。为了保证施工质量，在进行植筋时必须要按照规范要求进行合理设计，同时严格控制施工过程中的钢筋处理、固定养护与清孔等环节，实现建筑加固施工的目的。

参考文献：

[1]刘迪.宋晓胜.化学植筋技术应用中应注意的几个问题[J].四川建材，2009，（01）.

[2]郭俊雄.浅谈植筋技术加固原理及施工质量的控制[J].内江科技，2009，（10）.

[3] 吕如楠，沈中标，程跃建. 浅谈加固改造工程中植筋质量控制[J]. 江苏建筑. 2010（01）

[4] 刘定果. 关于建筑加固施工中植筋工程与粘钢工程的几点问题[J]. 四川建筑科学研究. 2015（03）

[5] 石巧曼，田锦邦，翟会宾. 化学植筋力学研究的进展评述[J]. 山西科技. 2012（04）