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在对房屋建筑进行扩建和改造时，由于房屋使用功能的改变，要对原有建筑增加荷载，如加层、接长等；如何既能满足使用功能的需要，又能保证结构使用安全，这是一个重要的技术课题。随着建筑材料及建筑技术的发展，现在已出现粘钢、植筋、碳纤维等各种结构连接与加固技术，并已开始广泛应用到工程实践中，取得了很好的效果。2001年，我们在乌鲁木齐铁路局国际公寓改扩建工程中就成功地应用植筋锚固技术，解决了旧楼结构加固、改造等技术难题。现结合本工程的施工情况介绍植筋锚固技术。
一、工程概况
在乌鲁木齐铁路局国际公寓改、扩建工程中，因使用功能的改变，需对旧楼进行接长，即对旧楼东南、东北角凹进部位通过新增Z1柱，用梁L1、L2与原结构连接，具体位置、尺寸及配筋如图1所示。新增梁L1、L2的主筋与原结构柱Z2、Z3，新增XB1的主筋与原结构梁L3、L4的连接采用植筋锚固技术。
图1 梁（L1、L2）与原结构连接示意图
二、使用材料和工具
1. 钢筋
锚固用钢筋使用建筑结构钢筋，按规定抽样检验力学性能，符合GB1499—1998规定要求才能使用。
2. 锚固树脂胶（以下简称锚固胶）
锚固胶的种类很多，有进口的，也有国产的，经过比较论证，我们在本工程采用了被列为建设部科技成果重要推广项目的由北京某公司生产的JGT—1型锚固胶。本锚固胶成品采用铁桶密封包装，内装A料和B料，A料为主料，B料为辅料，使用前A、B料按重量比100：0.5～100：2进行充分混合。
根据使用时的环境温度及所需锚固件的使用要求，通过增减B料的用量可以控制胶的初凝时间，一般0℃以上须2小时终凝，0℃以下须4小时终凝。
3. 使用工具
手提式电动空气钻、空气压缩机、专用圆形毛刷、腻刀，以及必要的人身防护用品，如手套、口罩等。
三、植筋锚固技术参数的选定
1. 钻孔直径D
钻孔直径直接关系到植筋锚固的效果和质量，根据钢筋直径和钻头的大小，参照下列公式选用：
D= d+（4-15）mm
D：钻头直径， d：钢筋直径
2. 钻孔深度la
按设计要求，锚固后钢筋的抗拉强度应不小于钢筋抗拉强度设计值。
由：Fev·la·π·d≥Fky·A
得：La≥Fky·A/（π·Fey·d）
≈Fky·D/4·Fey
式中：La：钢筋粘锚深度；d：钢筋直径；A：钢筋截面面积；Fky：钢筋抗拉强度标准值，对I级钢为210N/mm2，Ⅱ级钢为310 N/mm2；Fey：钢筋在混凝土中粘结锚固强度，其值见表1
钢筋在混凝土中粘结锚固强度（MPa） 表1
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混凝土强度等级 |
C15 |
C20 |
C30 |
C40 |
|
水平 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
|
垂直 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
对本工程，为简化计算，钻孔深度La=15d
3. 钢筋设计力值Fs与结合力特征值Ft
钢筋锚固连接后，必须达到设计力值Fs，采用拉拔试验取得的结合力特征值Ft应大于钢筋设计力值Fs。
钢筋设计力值：Fs=As·Fky=1/4πd2·Fky；
结合力特征值：Ft≥Fs
四、施工条件
1. 须先剔除植筋部位的抹灰层，打毛孔表面，确保孔表面无裂缝，无松动。
2. 施工环境温度在-18℃以上，无雨雪。
五、施工工艺
整个施工过程可概括为：
放线定位→钻孔→清孔→注胶→植筋→植筋保护→下一工序
1. 放线定位
根据设计图纸要求在原结构构件上放线定位，钻孔的位置应与设计图上的钢筋位置相符。
2. 钻孔
用空气钻在预定位置钻孔，遇到障碍物（如钢筋）时，应选择最靠近设计要求的位置重新打孔，保持孔洞顺直，深度误差控制在10mm以内。
3. 清孔
当孔钻好后，使用专用圆形毛刷将孔内的灰清除，并用空气压缩机吹孔至清洁干燥。
4. 注胶
在确保钻孔干燥清洁的情况下，把事先调配好的锚固胶注入孔内，使胶体占孔体积的80%以上。
5. 植筋
胶注完后，立即植入钢筋，轻轻旋转钢筋，使其表面均匀结合植筋胶，然后将钢筋植入孔底，静置120分钟以上，待胶固化后，再进行下一道工序施工。
六、技术要求和注意事项
1. 配制锚固胶时，必须随配随用，若超过凝固时间则不得使用。
2. 向孔内注入锚固胶必须密实，无空洞，切不可带入空气。
3. 植筋用的钢筋表面应清洁无污渍，并保持干燥。
4. 钻孔必须达到要求的深度，在注锚固胶前，应测量所钻孔的深度值，保证钢筋锚固长度。
5. 植筋用钢筋最小下料长度如表2所示，但须考虑施工规范对钢筋连接头的设置要求。
植筋用钢筋最小下料长度 表2
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钢筋种类 |
最小下料长度（mm） |
|
φ8 |
500 |
|
φ10—φ14 |
600 |
|
φ16—φ20 |
700 |
|
φ22—φ25 |
800 |
6. 植筋用钢筋端头应平齐、无挤压、无变形，以方便钢筋能顺利植入孔内。
7. 钢筋植好后，在药剂未固化前，严禁碰动植好的钢筋；植好的钢筋周围，严禁再破坏和剔凿混凝土。
8. 施工前要搭好脚手架，采取必要的安全防护措施，确保施工操作人员的安全。
9. 施工中要防止植筋胶接触到眼睛，一旦接触立即用清水冲洗或送医院进行救治。
七.质量控制措施
1. 严把材料质量关
重点是锚固树脂胶。植筋是否成功的关键是胶的质量。现在，市场上锚固树脂胶的种类不少，但产品质量良莠混杂，为确保工程质量，应优选选择企业信誉好、产品知名度高的结构胶。锚固胶在进场时要查验合格证、检验报告；检验报告应由具备相应资质的检验机构出具。要特别注意产品合格证上的保持期，超过保质期的锚固胶不得使用。
2. 认真作好工序隐蔽检查
在注胶前对植筋孔要做隐蔽检查，通过尺量、观察检查成孔深度和孔内清洁情况，填写《植筋工程质量检查记录》，并报监理检查验收；注胶植筋过程监理要进行旁站，并作好记录。
3. 抽样进行抗拔试验
对已植好的钢筋抽样做抗拔力试验，合格后再进行钢筋连接等下道工序。抗拔试验宜按每种直径的钢筋根数的3%抽样，但不少于1组。
八、植筋效果
通过采取以上的施工工艺、技术和质量控制措施，我们在本工程中共完成了植筋276根，其中φ22钢筋48根，φ20钢筋48根，φ14钢筋180根，经施工单位自检、监理抽检均符合技术要求，植筋分项工程质量评定为优良。对植好的钢筋经新疆建筑材料、建筑构件产品质量检测中心抽样做抗拔力检验，均符合要求。
九、结束语
植筋锚固技术与其他连接技术相比有如下优点：承载快，一般在0℃以上2小时即可进行下道工序；施工简便，工效高，工期短；植筋抗拔力大，与预埋钢筋等效；开孔小，埋深浅，不切断原有结构钢筋；锚固过程无膨胀挤压应力，对原有结构破坏小；锚筋还具有耐酸碱、耐高温、抗老化等性能。
由于植筋锚固有以上优点，它不仅可用于结构连接与锚固，还可用于以下几种情况：结构加层或加固改造时钢筋的锚固生根；建筑物幕墙后埋件植筋锚固替代膨胀螺栓；钢筋漏放或偏离原设计位置的补救；机器设备固定，锚固地脚螺栓；混凝土结构工程事故的处理等。
植筋锚固技术是一项新技术，需要在工程实践中不断总结、发展和完善。以上只是我们在工程施工中的一些做法和体会，意在抛砖引玉。 | |
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