淺談植筋技術在工程中的應用

程志敏

中鐵建設集團有限公司，北京 100040

0 引言

植筋技術在我國是從80年代初期，由中科院大連化學物理研究所研制成功我國第一批建筑結構膠粘劑，90年代植筋技術開始推廣應用。植筋，實際上是用一種膠粘劑對一些老房子進行結構性加固、局部補強以及新老結構連接還包括補埋鋼筋、后埋鋼構件等工程中的應用。植筋技術的應用關鍵取決于混凝土基材質量、鋼筋質量、粘結劑強度、鋼筋植入混凝土深度(錨固長度)、施工溫度等因素。這幾個因素是決定性因素，在鋼筋的植入過程中如果混凝土基材強度不高或者很脆，那么這個植入是不會起到任何效果的。

根據《混凝土結構加固技術規范》，混凝土強度低于C15，一般不宜采用此種工藝進行加固。鋼筋一般選用I級、Ⅱ級鋼筋，其強度應符合現行國家標準，即《普通碳素結構鋼技術條件》的規定；而膠粘劑的強度是植筋技術的關鍵，根據已有的試驗結果得知，粘結劑的自身強度及粘接強度均能滿足使用要求，混凝土植筋的破壞形式則主要取決于植筋的錨固深度[1]。

1 工程概況

工程中應用案例工程主要應用目的是把大型的制冷的設備放到大樓的地下二層，而大樓地下總共3層，地上部分主樓共18層，本工程結構形式為全現澆框架剪力墻結構，然后是伐板基礎，基礎底板厚度裙房為900mm，大樓為1700mm，大樓的井筒部位為2000mm，采用天然地基，地基土質為第三紀沉積砂土，承載力標準值為280Kpa，基礎埋深處有地下水，地下水對混凝土結構無腐蝕性，抗震設防等級為一級，設防烈度8度，6級人防；最大跨度為9.0m。

1.1 施工工藝操作順序

定位鉆孔→清除灰塵→清刷→再次除塵→（帶水清刷→吸干水份）→注膠→植入鋼筋。

1.2 定位及鉆孔

選用標準預制板，然后根據數量和比重計算預制板的重量，確定鋼筋的承載力，并定出鉆孔的數量，預制板的恒荷載標準值為7kN/m2，活荷載標準值為3kN/m2，荷載的總設計值為：1.3×7+3×1.2=12.7kN/m2。確定了預制板的載荷后，我們通過對內力值的計算得出梁的植筋數為：9Φ（三級鋼）28，其中上鐵為：3Φ（三級鋼）28，下鐵為：6Φ（三級鋼）28；箍筋Φ10@150；其中三級鋼fy=360kN/mm2，梁的截面尺寸為300mm×500mm。鉆孔的位置三排，每排三個孔。根據現場進行放線定位，標出鉆孔位置，使用水鉆進行鉆孔，孔徑＞d+6mm，鉆孔深度為20d（d為所選鋼筋直徑：28mm）。

1.3 清孔清孔

清孔清孔是小工藝大概念，不能忽視一定要注意觀察，時刻保持孔內的干燥。

1.4 鋼筋下料，鋼筋除銹

植筋錨固長度為20d，這個長度的要求就是要滿足預留設計搭接長度，要注意相鄰兩根錯開35d。在加工完了以后要對鋼筋進行特殊的除銹處理。對于一般沒有嚴重銹蝕的要進行保護和清理。

1.5 鋼筋埋植

將經過除銹處理的鋼筋插入已灌入有結構膠的孔內，然后通過擰動鋼筋，并進行重復的插入拔出，把孔內間隙體完全消失，達到完整的不帶有灰塵的固定。將鋼筋扶正固定，在膠固化前不能擾動鋼筋，以免影響錨固效果，見圖1。

圖1

1.6 植筋的時間要求

1）結構膠初凝時間很快，從拌膠到植筋完畢整個工序應在30min完成，植筋完成24h后即可進行下道工序施工；結構膠初凝結硬后，不可再用于植筋；

2）如果對初凝時間有特殊要求，一般在對一些地下工程中常見的涉水工程是有一定的要求，那么可以根據使用時的環境溫度及所需的錨固件使用要求，通過增減B料（固化劑）的用量來控制膠的初凝時間。B料用量的多少對錨固強度沒有明顯影響。

1.7 案例結論

在這次地下二層中的應用中我們可以大略的得出植筋技術的應用主要還在于一方面是結構上的合理性，對不同的建筑用材進行科學分析，在這個基礎上進行定位和鉆孔并清理除銹，然后對埋植并掌握好時間，對有特殊要求的在時間上另外的控制固化劑，可以說整個流程是在可控范圍內進行操作，在這里我想要關注一下植筋技術未來的發展方向。

植筋技術發展趨勢從上面的案例只是一個非常普遍的植筋技術應用，現在采用植筋技術進行加固和改建等的工程已經是十分多了。隨著工程項目的升級除了在民用建筑工程中同時也出現在水利工程、電力工程、煤礦、發電廠、江河道治理、甚到跨海大橋的施工等工程中都得到大量的應用。在國外植筋技術應用的非常廣泛，因為國外植筋技術的應用非常成熟也很普遍，植筋技術不僅得到廣泛應用，特別在植筋技術的研究也是領先于國內。植筋技術在建筑結構加固，特別是我國是地震多發國，這幾年來陸續有一些地震發生，這對于應用這門技術提供了廣闊的空間，同時對于后建筑的維修加固，特別是對于城市標志性建筑物地加固和改造以及升級具有特別重要的價值，因為這些工程是不允許有破壞的，特別是對于一些古跡。而在國外的應用中特別是對建筑物功能改變，也就是我們說到的升級功級以及市政擴改建和重要地段的難度施工應用等到了充分的發展，特別是有專門的機構進行專業的研究，對于植筋膠的研究可以說即有創新也有融合，因為植筋技術本身就需要與其它技術的融合發揮出更大的作用而不能簡單的或者單一的使用，這不是現代建筑發展的方向。而國內應用較為廣泛的HIT2HY150、FISV360等植筋技術都源于國外。從這一點上說，筆者認為引進是可以的，但是一定要創新，一定要有自己的研發，雖然近年來國內也有膠粘劑的出品，但是效果不好，這是事實。所以一定要克服困難迎頭趕上。我們看到植筋技術與傳統工藝相比，具有性能好、施工方便、速度快、文明施工程度高以及對原結構構件無破壞等優點；特別是我國現階段社會正處于大規模的工程建設期和保護古建筑時期，以及國家巨大的基建投入項目；因此，植筋技術應用有著廣泛的發展前景，隨著植筋技術的應用普及和植筋技術應用研究的深入，特別是針對中國環境和自我膠粘臍的研發上一定要達到創新和創造。在植筋技術理論將進一步成熟的情況下。把設計、施工、驗收將有據可依,而且植筋技術應用也將規范化和理論化。

2 植筋技術應用研究需要解決的問題

隨著植筋技術的廣泛應用，筆者還是發現了一些問題，這些問題不好好的解決可能會影響到植筋技術的發展。

1）目前，國內對于植筋技術應用的方法、技術程序和技術手段以及設備、儀器和人員的培訓還存在諸多的問題或者說還沒有形成系統，那么只有通過進一步的實踐，在這個基礎上形成形成成套的植筋技術范本和手冊；

2）在施工過程中，要給出對于在施工中出現相關的技術標準，比如混凝土、鋼筋、孔徑和植筋深度的理論關系和技術標準，以及注意事項；

3）植筋技術一定要融入其它的技術中，特別是要完善加固技術，對于加固等技術要形成專門的團隊，最終把植筋技術在加固上的問題圓滿解決；

4）對工程用的膠粘劑要有一點標準和用量規范，不能肓目使用，特別是要根據施工的情況合理掌握。結束語：植筋技術的應用前景是非常廣闊的同時也是需要不斷的創新和發展的，我們知道植筋技術的應用研究，不僅能夠解決既有工程結構變化帶來的改變也能解決老化房子的加固問題，還能解決由于設計缺陷造成工程完成無法拆除重建了，可以用植筋技術，還有在裝潢施工中出現遺漏等問題都可以使用，所以應用性很強，關鍵是我們如何把植筋技術的應用價值充分的挖掘出來，利用好。

[1]混凝土結構加固技術規范.北京：中國計劃出版社，1991.

[2]中華人民共和國國家標準.建筑結構荷載規范（GB50009-2002）.北京：中國建筑工業出版社，2002.

[3]中華人民共和國國家標準.混凝土結構設計規范（GB50010-2002）.北京：中國建筑工業出版社，2001.