房屋建筑钢筋植筋施工技术及实施要点研究

马特 王云龙 樊苏东

摘要：房屋建筑植筋锚固技术是房屋建筑中的关键技术之一，这一技术的推广与应用，对于保证房屋建筑的质量，提高居民生活的安全度，具有十分重要的意义。本文试从植筋锚固的技术原理、方案设计及使用范围、主要施工工艺、施工中的注意事项等几个方面，论述了房屋建筑植筋锚固技术应用问题。

关键词：房屋建筑；植筋锚固技术；应用

随着我国建筑业的迅速发展，建筑物的类型也在逐渐增加。在民用及工业建筑之中，有很多时候需要进行结构构件、机器设备等方面的连接，这些构件、设备的安装经常在主体结构施工时，由于种种原因无法同时进行。为此，设计上多数情况是在设计、施工时考虑预埋板或是钢筋。使用预埋的方法存在一些缺点，在实际工程中，由于建筑功能的不断改变，承受荷载增加或者因质量事故等缘故，使原结构构件承载力严重不足，或是扩大断面新增钢筋等，这就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。

1、植筋锚固的技术原理的基本要领

植筋技术是在需连接的旧混凝土构件上依据结构的受力特点，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，然后插入所需钢筋，使钢筋与混凝土通过结构胶粘结在一起，进而浇注新混凝土，从而完成新旧钢筋混凝土有效连接，达到共同作用、整体受力的效果。鉴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，保证了锚固强度。

2、方案设计及使用范围问题探析

根据现场情况和铁塔支墩具体位置，由设计单位出具铁塔支墩的加固补强图，具体对支墩下的梁及墙采取加固措施，支墩下原设计为剪力墙的采取对增加的支墩柱竖向筋用植筋技术锚入墙内。支墩下原设计为框架梁的需从下一层剪力墙为起点增加一层支墩柱，墩柱箍筋遇梁时采用植筋锚固技术。植筋采用取蕊钻孔的方法，结构胶粘结。结构胶的特点主要有以下几点：使用安装方便快捷，施放位置准确；锚固力大，抗震性能好，破坏状态为锚固端砼开裂或钢筋变形，无拔出现象；结构胶可以快速固化，可实现快速承载；水平及垂直孔均易施工，并能保证孔内充满胶。结构胶的性能以环氧树脂为主剂，其优点：环氧树脂具有很高的胶粘性，对金属、砼、陶瓷、玻璃等大多数材料均具有很高的粘结力。环氧树脂有良好的工艺性，可根据需要配制成很绸的膏状或很稀的灌浆材料，固化时间可根据需要进行适当调整，储存性能稳定。固化的环氧树脂有良好的物理、機械性能，耐腐蚀性能好，固化收缩率小。环氧树脂材料来源广，无毒。

3、主要施工工艺基本要领

（1）材料准备阶段。按照设计要求及锚固参数，准备好钢筋，要注意下料长度，钢筋表面应采用钢筋刷蘸5%浓度的盐酸除锈，然后用清水冲洗晾干，用丙酮溶液去油。施工用的机械设备（金刚石钻机、电锤、鼓风机等）检查无故障，准备配制胶体的计量器皿、容器等。

（2）凿面阶段。按照设计要求的位置、宽度和高度，对梁侧面、顶面及板面进行砼凿面，要求凿面轻锤、凿毛，并去掉松散颗粒，且凿面要用钢丝刷净，高压水冲清洗干净；以有利于新旧砼能够可靠的连结，保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。

（3）成孔阶段。要对需要锚固钢筋的地方弹线定位，并按照已定孔位进行机械成孔；钻孔深度，按施工参数确定，满足深度要求。在钻孔时，边钻边取出砼，用高压鼓风机将孔内粉尘清出孔外。

（4）清孔阶段。要对成孔进行高压风处理，将孔内灰渣吹净，用烤棒烤干，用丙酮清洗孔壁。

（5）注胶植筋阶段。结构胶的配制要严格按配合比值计量调配，搅拌时避免水进入容器，按照同一方向搅拌，容器内不得有油污。调配时确保搅拌均匀、颜色一致，胶灌入孔内后将经处理的钢筋插入孔内，按一定方向旋转多次，以使树脂与钢筋和混凝土表面粘结密实，并临时固定，在常温下24h左右便可受力使用。

（6）固化阶段。一周后结构胶完全固化，要进行拉拔试验（无损伤检验），试验值达到设计要求后卸荷。注胶48小时后方可进行下道工序施工，48小时内不得对钢筋有任何扰动。

（7）成型阶段。在植筋完成符合要求后，要进行其它工序―钢筋绑扎、焊接、模板支设和砼浇筑工作；在砼浇筑时，严格按浇筑方式施工；要保证预埋件和锚栓位置的准确、可靠。

4、植筋破坏的原因分析

1）钢筋表面处理措施不当。建筑施工中钢筋分为圆钢筋和螺纹钢筋两大类，但是直径8mm的圆钢比1毫米以上的螺纹筋检验值要小得多，主要原因在于同样直径的圆钢与胶体接触面积较螺纹钢小，且没有螺纹钢表面凸出的横肋对混凝土的挤压产生的机械咬合力。因此，圆钢施工可靠性不如螺纹钢，且容易发生钢筋被整体拔出，但胶体未出现破坏的现象。螺纹钢的表面除油除锈除尘不彻底，圆钢的表面有刻痕都属于钢筋表面处理不当；

2）清孔措施不当。清孔是植筋工艺中的关键工序，检测发现，30%的非达标破坏是因为清孔措施不当。清孔不彻底表现为：当胶粘剂和钢筋作为一个整体从混凝土里拔出时，胶层表面有明显的灰渣或泥浆。清孔时先要反复用硬毛刷刷孔壁，再用干净无油的压缩空气吹出灰尘，如果孔壁上有油污，应用干净棉布沾少量丙酮或酒精擦干净；

3）胶粘剂配合比例不准确。统计资料表明，有6%的破坏是因为配比误差较大。施工中，熟练工人往往没有准确称量胶粘剂，而是凭经验配合。一旦误差超出允许范围，就会出现达到了固化时间而胶体不能固化的现象。与正常胶体相比，没有固化的胶体较软且颜色上存在差别；

4）注胶不饱满。注胶不饱满导致的粘结力不够是产生非达标破坏的主要原因之一。在具体施工过程中，注胶不饱满往往是以下原因造成的：第一，施工方偷工减料或施工器具不能保证从孔底开始注胶；第二，在水平或竖直往上植筋时未采取防护措施或者混凝土内部存在较大孔洞导致胶液流失，出现严重漏胶的情况。钢筋和混凝土是依靠胶体连接的，胶体与混凝土及钢筋接触面积的大小直接关系到植筋锚固力的大小，因此，注胶不饱满常表现为胶体跟钢筋整体被拔出，且胶体薄厚不均匀。

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。

5、结语

房屋建筑植筋锚固技术是房屋建筑中的关键技术之一，这一技术的推广与应用，必须同实践具体结合起来，这就要求建筑行业要熟悉其技术要求，在实践的基础上不断进行技术革新，切实将这一关键技术应用实践之中去。

参考文献

[1]司伟建等.混凝土结构植筋粘结锚固性能的试验[J].建筑结构，2011（3）

[2]陈滨.植筋锚固技术在旧厂房扩建中的应用[J].建筑施工，2010（3）

（作者单位：山东省济宁市兖州区建设工程管理处）