植筋技术在加固工程中的应用

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　　 【摘要】植筋技术在建筑扩建加固中得到广泛应用，介绍了植筋的定义，阐述了植筋技术的施工工艺及施工要点，并提出了植筋在工程中的应用及发展前景。
　　 【关键词】植筋；加固工程；施工工艺；应用
　　
　　 1 引言
　　 随着经济水平的提高，我国对钢筋混凝土结构的研究已达到世界先进水平。但随着结构使用年限的增长、建筑使用功能的改变及国家对建筑安全性的重视均使结构需要进行增强、改造和维修。我国是一个多地震国家，2008年，汶川发生8.0级地震，大量房屋倒塌，部分房屋受到不同程度的损害，为了能够恢复震后的正常使用，达到抗震性能要求，因此需要对该部位进行修复加固。
　　 植筋技术作为一种新型的加固技术，具有施工方便、适应性强、价格低廉等优点，因此，被广泛应用于各类建筑结构加固、增建、变更等的受力钢筋锚固。
　　 2 植筋技术简介
　　 植筋（bonded rebars）加固方法就是以专用的结构胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于基材混凝土中的一种加固方法[1]。
　　 2.1 植筋材料
　　 2.1.1 锚固钢筋：植筋用钢筋应优先选用HRB335级热轧带肋钢筋或HPB235级的热轧钢筋，钢筋的质量应符合现行国家标准的规定。
　　 2.1.2 锚固基材：植筋承载力大小与混凝土强度有很大关系，用于结构加固的混凝土强度应比原结构、构件提高一个等级，且不得低于C20。
　　 2.1.3 胶粘剂：植筋主要依靠植筋胶充当介质，利用钢筋和植筋胶以及混凝土和植筋胶之间的良好粘结性能，间接地将钢筋锚固在混凝土结构中。粘接材料主要有：乙烯基酷树脂、不饱和聚醋树脂、环氧树脂等。
　　 2.2 植筋孔径
　　
　　 2.3 植筋锚固深度
　　 根据《混凝土结构加固设计规范》规定，植筋的基本锚固深度应按下式计算：
　　
　　 式中：
　　 ――为防止混凝土劈裂引用的计算系数；
　　 d――植筋公称直径；
　　 ――植筋用胶黏剂的粘结强度。
　　 3 植筋的施工工艺
　　 3.1 施工工艺[2]：
　　 3.1.1 基面清理：首先应将施工表面的障碍物、浮渣清扫干净；
　　 3.1.2 定位放线：按照设计要求进行植筋位置的放线定位，孔洞位置允许偏差5mm；
　　 3.1.3 钻孔：在设计要求的植筋位置，用冲击钻成孔。为了减少对原结构的损伤，施工中应尽量避开原结构中的受力主筋；
　　 3.1.4 清孔：清孔是植筋中最重要的一个环节，使用高压气泵吹净孔内浮渣，吹完后用浸有丙酮的棉丝清洗干净，达到无油、干燥的植筋要求；
　　 3.1.5 钢筋处理：把将植入混凝土内的钢筋段打磨除锈，并打磨出金属光泽，用浸有丙酮的棉丝或其他的清洗剂清洗干净；
　　 3.1.6 灌胶：将胶液搅拌均匀加入注射器内，注射管伸入孔底开始注胶，边注射便提升，孔洞内注胶容量必须大于50％；
　　 3.1.7 植筋：将清理干净的钢筋缓缓转动插入锚固孔内，按深度标记检查植筋深度，使其达到设计深度要求；
　　 3.1.8 固化养护：一般植筋胶在常温下即可自然固化，24h内严禁扰动，50h后即可即可进行下一道工序施工。
　　 3.2 施工要点
　　 3.2.1 清孔 植筋孔洞必须清刷干净，以防粘接不牢。钻孔完成检查合格后，用毛刷和气泵清理干净孔内灰尘，做到孔内无明显浮动颗粒，然后用脱脂棉沾丙酮进行擦洗，使孔内达到清洁干燥；如果孔内较潮湿，用热风机对孔内进行干燥处理。清孔处理完毕后，用干净的棉纱将孔洞严密封堵，以防有灰尘和异物落入。
　　 3.2.2 灌胶植筋 灌胶饱满是植筋技术的关键。注胶从底部向上填孔，确保密实。将调配好的黏合剂尽快注入孔中，注胶量为孔深的1/2~1/3。钢筋插入孔中至底，上下提动旋转数下，排除气泡，以保证胶层饱满。水平孔的灌注胶，应使用适当的工具将胶送入孔的最深处，由里到外逐渐排出空气，将钢筋插入。并注意边旋转边用小锤敲击,并观察做好的标记, 慢慢进入预定深度, 以便把孔内气体排出,确保钢筋锚固密实。钢筋埋好后定位，并及时封堵孔口，以防黏合剂溢出影响饱满度。
　　 4 植筋的应用
　　 4.1 扩建、加固等综合性改造工程[3]
　　 哈尔滨市南岗公路客运站使用后不断进行扩建，其中包括侧向扩建及一些加固工作。在原有柱子周围增加几根柱子，通过双层双向植筋扩大承台面积。新扩建的基础和原有基础通过植筋连接在一起，采用横向植筋将扩建部分的框架梁与原有框架柱相连，扩大框架跨数和基础连成一体，上下形成整体，减少沉降。此外，对一些需要预埋和加固的部位也采用植筋技术进行钢筋生根或补强。这样在不影响客货运输的情况下采用植筋进行改造，既快速又安全。
　　 4.2 植筋技术在一些超高层及著名建筑改造中的应用[4]
　　 最近几年，植筋技术在一些重大的工程中应用广泛，如北京中山公园音乐堂、上海金茂大厦、八万人体育馆、中国日报报社大楼、北京国际金融大厦、深圳鸿昌广场幕墙以及天津中包大厦等维修改造工程。在这些著名的城市标志性建筑的维修改造加固工程中应用植筋技术，不仅取得了良好的经济效益，同时也表明植筋技术逐渐成为一项成熟的技术，开始走进我国已有建筑结构维修改造业的各个方面。
　　 5 发展前景
　　 已有建筑物加固改造工程的规模正在不断扩大，这种趋势必然会对专业加固改造技术服务业产生一定的影响，并为从事植筋技术专业人员既提供了机会，也提出了挑战。在高度工业化的今天，人们对建筑物的功能要求越来越高，建筑的结构形式越来越复杂，所处的使用环境更加恶劣。由于植筋技术具有诸多优越性，植筋技术在建筑结构加固改造行业以及混凝土的补强工程中将会有一个美好的前景。随着植筋技术的应用越来越广和深入研究，其理论将进一步成熟，并且设计、施工、验收将有据可依，植筋技术将进一步规范化和理论化。
　　 参考文献：
　　 [1]中华人们共和国国家标准. 混凝土结构加固设计规范 (GB 50367―2006）[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2006.
　　 [2]卫龙武．建筑物评估加固与改造[M]．江苏:江苏科学技术出版社，2006．
　　 [3]李显华，杨滨康．化学植筋在增层改造工程中的应用[J]．建筑结构，2004．
　　[4]司伟建，周新刚，黄金枝，李春祥．混凝土结构植筋粘结锚固性能的试验研究[J]．建筑结构，2010，31(3)．

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