論文導(dǎo)讀：近年來，混凝土新技術(shù)和新材料在工程改建和加固中普遍開始應(yīng)用，植筋技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，不僅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特點，而且還具有適應(yīng)性強、適用范圍廣、錨固結(jié)構(gòu)的整體性能良好、價格低廉等優(yōu)點。由于在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上植筋錨固已不必再進行大量的開鑿?fù)诙矗恍柙谥步畈课汇@孔后，利用化學(xué)粘合劑作為鋼筋與混凝土的粘合材料就能保證鋼筋與混凝土的良好粘接，從而減輕對原有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷，也減少了加固改造工程量：又因植筋膠對鋼筋的錨固作用不是靠錨筋與基材的脹壓與摩擦產(chǎn)生的力，而是利用其自身粘接材料的錨固力，使鋼筋錨桿與混凝土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荷載，當(dāng)植筋達到一定的錨固深度后，植入的鋼筋就具有很強的抗拔力，從而保證了錨固強度。其工作原理是：在施工加固過程中，新舊混凝土界面的抗剪力主要由以下幾部分組成：界面混凝土內(nèi)部結(jié)合力，界面摩擦力，植筋的抗剪力。植筋技術(shù)的成敗主要取決于混凝土基材質(zhì)量、鋼筋質(zhì)量、粘結(jié)劑強度、鋼筋植入混凝土的深度(錨長度)、施工溫度、成孔質(zhì)量、孔內(nèi)潔凈程度、孔內(nèi)干濕程度等諸多因素。（3)混凝土化學(xué)植筋的破壞形式則主要取決于植筋的錨固深度，就植筋的埋置深度而言，試驗研究表明，埋深較小時，植筋發(fā)生混凝土錐形破壞，承載力較低，不但不能發(fā)揮鋼筋的作用，而且脆性破壞：埋置深度過深時，鋼筋發(fā)生斷裂破壞，鋼筋植入部分沒有發(fā)生絲毫滑移，強度未充分發(fā)揮，容易造成材料浪費：只有埋置達到適當(dāng)?shù)纳疃葧r，植筋破壞始于鋼筋屈服，有明顯的屈服破壞預(yù)兆，符合工程需要。
1、前言
近年來，混凝土新技術(shù)和新材料在工程改建和加固中普遍開始應(yīng)用，植筋技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，不僅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特點，而且還具有適應(yīng)性強、適用范圍廣、錨固結(jié)構(gòu)的整體性能良好、價格低廉等優(yōu)點。由于在鋼筋混凝土結(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)粘合劑作為鋼筋與混凝土的粘合材料就能保證鋼筋與混凝土的良好粘接，從而減輕對原有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷，也減少了加固改造工程量：又因植筋膠對鋼筋的錨固作用不是靠錨筋與基材的脹壓與摩擦產(chǎn)生的力，而是利用其自身粘接材料的錨固力，使鋼筋錨桿與混凝土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荷載，當(dāng)植筋達到一定的錨固深度后，植入的鋼筋就具有很強的抗拔力，從而保證了錨固強度。工程實踐證明，植筋技術(shù)不失為一種處理建筑及橋梁混凝土結(jié)構(gòu)缺陷和改造具有一定年限建筑的好辦法。
將鋼筋、螺栓等牢固地埋置于混凝土基材的化學(xué)植筋技術(shù)，近二十年來已被我國建筑業(yè)廣泛的應(yīng)用于各類建筑加固、改造與維修中。在目前應(yīng)用化學(xué)植筋技術(shù)的加固、改擴建工程中，存在兩種主要的植筋施工方法：按生產(chǎn)廠家標(biāo)準(zhǔn)操作方法和人工操作方法。無論是施工操作程序，還是植筋粘合劑材料，這兩類施工方法都存在著一定的差異。標(biāo)準(zhǔn)操作方法則是配備專有施工工具，同時粘合劑在出廠時已經(jīng)做好定量包裝；人工操作方法的施工方式為現(xiàn)場手工稱量，攪拌均勻，手工填充。對兩種施工方法進行對比分析，標(biāo)準(zhǔn)操作方法價格相對高一些。
一、化學(xué)植筋錨固技術(shù)簡介
1．化學(xué)植筋錨固技術(shù)原理
化學(xué)植筋錨固技術(shù)是一項新型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，是一項對混凝士結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固技術(shù)。它是在已有混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上以適當(dāng)?shù)闹睆胶蜆?biāo)準(zhǔn)要求的深度鉆孔，并采用專用植筋膠，利用其粘結(jié)和鎖鍵原理使設(shè)計圖紙要求的鋼筋與原混凝土粘接牢固，使作用在植筋上的拉力通過化學(xué)粘接劑向混凝土中傳遞，從而形成受力整體。目前，已廣泛地應(yīng)用于擴大加寬基礎(chǔ)、加層改造、新舊混凝土連接、漏放鋼筋添加、節(jié)點連接加固、增梁加梁、柱等工程處理中得到廣泛的應(yīng)用及新建和已有建筑物的加固改造工程中。其工作原理是：在施工加固過程中，新舊混凝土界面的抗剪力主要由以下幾部分組成：界面混凝土內(nèi)部結(jié)合力，界面摩擦力，植筋的抗剪力。當(dāng)外力作用達到一定程度，界面混凝土內(nèi)部結(jié)合力被抵消，新增的混凝土與原混凝土界面理論上分離，產(chǎn)生相對位移，此時植筋受拉力和剪力產(chǎn)生彎矩作用，作用值的大小依賴于界面的粗糙度和強度。如果界面足夠粗糙，新增的混凝士與原混凝土界面粘和力足夠大，此時會產(chǎn)生附加的混凝土層間自內(nèi)連鎖作用(包括摩擦力和內(nèi)部結(jié)合力)，起到部分抵消外部剪力的功效。
2．化學(xué)植筋錨固技術(shù)優(yōu)點
1)設(shè)計的靈活性：根據(jù)需要可以在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的大多數(shù)位置，根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特征而設(shè)計植筋的數(shù)量及規(guī)格。
2)可靠性優(yōu)于預(yù)埋件：一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在需要與其他結(jié)構(gòu)連接處均預(yù)留預(yù)埋件，但預(yù)埋件位置不易確定，混凝土澆注成型后及調(diào)整使用功能后預(yù)埋件的位置難以改變且施工繁瑣，而植筋具有靈活性，其可靠度與預(yù)埋件基本相同。
3)比一般的鉚、焊方法相比受力均勻，材料不會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象(如焊接時的熱應(yīng)力等)，化學(xué)植筋比較耐疲勞。
4)承載力大，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范計算施工的植筋完全能滿足承載力的受力要求。論文大全。
5)工藝簡單，可大大縮短工期，往往在2～3 天或更短時間內(nèi)就可使用。
6)鉆孔直徑、深度范圍廣、施工靈活，抗高溫，可近距離焊接施工。
7)新增混凝土結(jié)構(gòu)基本沒有滑移。
8)造價較低：以應(yīng)用植筋技術(shù)最多的框架柱與砌塊填充墻之間的錨拉筋（ф6）為例。經(jīng)過施工單位使用情況調(diào)查，一般每公斤結(jié)構(gòu)植筋膠可植近100根錨拉筋，植筋所用結(jié)構(gòu)膠成本還不到0．6元，由于植錨拉筋工藝簡便，一般鋼筋工都可以操作，且每個工日至少可植50～60根，每根鋼筋綜合成本也就在1～2元左右，比其他施工方法相對經(jīng)濟。
3．化學(xué)植筋錨固技術(shù)影響及不利因素
植筋技術(shù)的成敗主要取決于混凝土基材質(zhì)量、鋼筋質(zhì)量、粘結(jié)劑強度、鋼筋植入混凝土的深度(錨長度)、施工溫度、成孔質(zhì)量、孔內(nèi)潔凈程度、孔內(nèi)干濕程度等諸多因素。施工時應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006的要求。
（1)混凝土本身強度如果很低，植入高強度鋼筋沒有實際意義。所以根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，混凝土強度不宜低于C15，混凝土強度宜采用C20以上。
（2)鋼筋一般選用I級、II級鋼筋，其強度應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，即《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》的規(guī)定。粘結(jié)劑膠體的自身抗拉強度、抗彎強度及劈裂抗拉強度和粘接性能強度必須滿足使用要求。
（3)混凝土化學(xué)植筋的破壞形式則主要取決于植筋的錨固深度，就植筋的埋置深度而言，試驗研究表明，埋深較小時，植筋發(fā)生混凝土錐形破壞，承載力較低，不但不能發(fā)揮鋼筋的作用，而且脆性破壞：埋置深度過深時，鋼筋發(fā)生斷裂破壞，鋼筋植入部分沒有發(fā)生絲毫滑移，強度未充分發(fā)揮，容易造成材料浪費：只有埋置達到適當(dāng)?shù)纳疃葧r，植筋破壞始于鋼筋屈服，有明顯的屈服破壞預(yù)兆，符合工程需要。這個“適當(dāng)?shù)纳疃?rdquo;就是滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006的要求。
�。�4)施工溫度及濕度。植筋的施工溫度直接影響粘結(jié)劑的固化時間。一般情況下，植筋所用粘結(jié)劑的固化時間隨溫度的升高而縮短：植筋的環(huán)境濕度也直接影響粘結(jié)劑的固化時間和粘結(jié)力學(xué)性能的發(fā)揮，故應(yīng)確保環(huán)境溫度不致過高及濕度相對低些。
（5) 化學(xué)植筋錨固工藝對操作者來說存在一定的危害，施工時應(yīng)做好個人安全防護，現(xiàn)場要保持通風(fēng)良好。
4．化學(xué)植筋錨固技術(shù)施工要求
（1)工藝流程： 植筋錨固鋼筋混凝土工程設(shè)計→定位→鉆孔→清孔→注膠→除銹后在鋼筋上標(biāo)記埋深刻度，→植入鋼筋→留足夠的時間固化并防止流膠→現(xiàn)場檢測固化效果→檢測合格→對結(jié)構(gòu)表面進行鑿毛處理→清潔表面→澆筑新增結(jié)構(gòu)混凝土。
（2)施中應(yīng)注意的問題：①按設(shè)計要求定位布孔。②鉆孔與母體表面垂直，孔徑比鋼筋直徑 5左右，注意鉆孔位置應(yīng)避開結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋，尤其是受力主筋，一般采用鋼筋探測儀定位。采用水鉆鉆孔時，應(yīng)對孔壁進行打毛及干燥處理。③用刷子及清潔的壓縮空氣清干凈塵土，不能用水洗，鋼筋表面要除銹，不能存在浮銹或油污。④從孔底開始注膠，待孔內(nèi)注膠達到80％以后即將鋼筋緩緩旋入孔中，以表面稍有溢出為宜，整個植筋過程應(yīng)連續(xù)進行。⑤植筋膠凝固硬化前不得施加荷載。論文大全。植筋錨固在潮濕的混凝土中時，干燥后再施工，硬化時間必須加倍。
二、適合于工程應(yīng)用的植筋錨固項目
1．用于橋梁病害治理。根據(jù)橋梁橋面鋪裝層不同程度破壞的情況，如產(chǎn)生病害的主要原因是橋面鋪裝層與梁頂面粘接不良。通過對橋面鋪裝層鉆芯可以看出，橋面鋪裝層與頂梁的結(jié)合性很差，主要原因是施工中澆筑鋪裝混凝土前對梁板頂面鑿毛及清理不當(dāng)，鋪裝層與梁板之間出現(xiàn)夾層，未能緊密結(jié)合成整體，形成分層，在機動車輛行車震動的作用下發(fā)生疲勞破壞。采用化學(xué)植筋技術(shù)，可使橋面鋪裝與梁板結(jié)合緊密，兩者共同參與受力，同時固定橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)的位置。采用化學(xué)植筋技術(shù)的固定橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)的結(jié)合層運行效果良好。
2．用于加固新舊混凝土結(jié)合部強度。如橋梁擴大基礎(chǔ)、承臺、蓋梁和臺帽等部位。通過在擴大基礎(chǔ)、承臺、蓋梁和臺帽等不同部位的植筋施工體現(xiàn)化學(xué)植筋效果，可以有效提高新舊混凝土結(jié)合部位粘接性能強度，施工部位，新舊臺帽結(jié)合部位極少數(shù)出現(xiàn)裂隙。論文大全。
3．用于對一些老舊廠房、住宅、辦公樓等的改造：由于一些舊有建筑結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)使用需求，需要進行改造，而距使用年限還有一定的時間，使用化學(xué)植筋的方式進行建筑結(jié)構(gòu)改造，如接柱、加梁、后加樓梯、電梯井、內(nèi)外裝飾錨固等，這樣能節(jié)省大量的資金及時間。
4．用于橋梁加寬。傳統(tǒng)方法是先做好橋下安全維護工作，再鑿除防撞欄和橋面懸臂板混凝土，安裝加寬部分鋼筋并與舊橋鋼筋綁扎固定，最后支模澆注混凝土。從節(jié)約投資、減少施工難度、縮短工期等方面考慮，采用化學(xué)植筋方法施工更實用、有效。具體作法是在需加寬的構(gòu)件上植入一定數(shù)量的鋼筋，再支模澆注混凝土，從而加大橋面寬度。在橋梁加寬工程上應(yīng)用化學(xué)植筋方法具有不錯的效果。
三、結(jié)束語
化學(xué)植筋技術(shù)設(shè)備簡單，操作方便，效果可靠，其施工要點在于鉆孔深度、孔徑及垂直度一定要保證符合設(shè)計要求，且施工中植入鋼筋一定要保持潔凈，對植筋膠的選用一定要嚴格，施工前必須先做試驗，若能保證以上措施，植筋效果能達到《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006的要求�？偟膩碚f植筋技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅能夠解決既有工程結(jié)構(gòu)由于使用功能變化、不可抗力(指地震、水災(zāi)、火災(zāi)等自然災(zāi)害)、結(jié)構(gòu)老化等原因而需結(jié)構(gòu)加固的問題，而且，還能解決由于設(shè)計缺陷、裝潢、施工遺漏等原因造成的需要結(jié)構(gòu)加固問題。同時，隨著更多需要結(jié)構(gòu)加固工程和改造工程的出現(xiàn)和化學(xué)植筋技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。其可靠性被工程界和開發(fā)商的認可，為化學(xué)植筋技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的市場。但是，隨著化學(xué)植筋技術(shù)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)努力解決好以下問題：植筋技術(shù)應(yīng)用的方法、手段、設(shè)備、儀器，通過研究和實踐形成成套的更為先進的化學(xué)植筋技術(shù)，從而使該技術(shù)進一步理論化、規(guī)范化。相信，隨著化學(xué)植筋技術(shù)的成熟和成本的不斷降低，它在建筑工程中的運用將越來越普遍。
結(jié)論
1.由各種工程的實際應(yīng)用的數(shù)據(jù)分析可知，嚴格按照施工要求，不同的操作方法對粘合劑的承載力影響是有限的，各種結(jié)構(gòu)用化學(xué)植筋粘合劑用于建筑物結(jié)構(gòu)改造中鋼筋的種植完全是可行的，而且在承載力上區(qū)別不大；
2.不同的操作方法決定了粘合劑的可操作性、固化時間、環(huán)保安全性、價格等等，通過以上的論述，我們可以得知如果在施工條件允許的情況下，化學(xué)植筋技術(shù)粘合劑具有更大的市場，而且這種優(yōu)勢會隨著我國勞動力成本的不斷上漲、工程質(zhì)量的要求、環(huán)保的要求的不斷提高而不斷擴大，最終混凝土化學(xué)植筋技術(shù)將會更加完善。
參考文獻
［1］《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2004
［2］《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006
