無機錨固卷在老閘加固后錨固植筋中的應用探討

張 凱 陳曉峰 卓燕文

后錨固是通過相關技術手段在既有混凝土結構上的錨固，是相對于澆筑混凝土時預先埋設的先錨固（預埋）而命名的，在加固、改造工程中應用廣泛，具有施工簡便、使用靈活等優點。本文通過黃墩湖滯洪區調整與建設工程新邳洪河閘加固無機錨固卷植筋加固進行總結研究，對老閘加固的植筋方案編制、審核有一定的借鑒作用。

一、工程概況

新邳洪河閘建成于1986年，設計最大過閘流量310m3/s，主要功能為防洪、排澇、灌溉引水。閘分8 孔，分三塊底板布置，兩側為3 孔1 聯，中間為2 孔1 聯，閘孔凈寬6.6m，閘室總寬度67.7m。閘身加固改造從▽22.3m（非通航孔）、▽23.8m（通航孔）加高至▽35.0m，涵洞頂板以上交通橋拆除，新建一層框架，兼作交通橋；門槽以外部位的閘墩、排架、工作橋、檢修便橋按工作閘門、檢修閘門可移出閘身要求重建；接長下游消力池、重建下游海漫及防沖槽。加固工程需要拆除工作橋排架及部分閘墩，交通橋及墩墻，交通橋墩在涵洞頂向上接高4.7m，所以拆除后必須進行后錨固植筋施工。主要植筋施工部位在交通橋墩墻、閘墩接高部位，設計為Φ20、Φ22 兩種規格鋼筋植筋錨固，總計7900 根。

二、后錨固植筋材料的選擇

后錨固植筋材料分為有機錨固劑和無機錨固劑兩種，兩種錨固材料各有優缺點。針對該工程后錨固植筋施工批量較大，加之工期較緊，施工期陰雨天氣較多，決定選擇硅酸鹽質無機錨固卷作為植筋材料。硅酸鹽質無機錨固卷本身強度高，不會降低錨固母體的本力結構安全，同時具有錨固力大、耐老化等特點，與混凝土結構同壽命，可帶水作業，可在各種惡劣條件下快速施工，可在各種氣候條件下快速固化，具有優良的阻燃性等特點，與有機錨固劑相比具有明顯的價格優勢。相較于普通植筋膠，產品施工工藝更簡單，不需要用丙酮或二甲苯擦凈粘結面，不需要稱重配料和均勻攪拌，只需用水將鉆孔清洗干凈浮塵后，清水浸泡錨固劑60～90s 放入鉆孔內，再把鋼筋（錨桿）直接植入，3min 即可凝固，鉆孔內有水不影響使用效果，螺紋鋼頭部無需加工，直接植入即可。總結以上特點，工程錨固卷施工方便，受陰雨天氣等環境影響小，可在大批量施工過程中使用。

三、施工方案及植筋效果

施工流程：鉆孔定位→鉆孔→清孔→泡藥卷→投放藥卷→植筋→固化養護→抽樣檢測。錨固卷植筋錨固相關參數參照《混凝土結構后錨固技術規程》（JGJ145-2013），見表1。

1.鉆孔定位

根據設計圖紙的鋼筋數量及位置，標注出植筋位置。定位放線必須事先探測出原結構主筋，盡量避開原結構受力主筋，以確定植筋鉆孔的準確位置，鉆孔位置須滿足設計植筋間距20cm，邊距≥6.5cm 的要求。

2.鉆孔

鉆孔采用沖擊電錘成孔和空壓機帶動風鉆同時使用，如遇鋼筋宜調整孔位避開。鉆孔孔徑、鉆孔深度見下表；鉆孔有效深度自構件表面堅實的混凝土算起；鉆孔不應設置于構件的保護層或裝飾層內；鉆頭始終與混凝土構件表面保持垂直；不合格者必須返工，對于廢孔用高強度等級的水泥砂漿填實。

3.清孔

鉆孔完成并經檢查深度、直徑合格后，將孔周圍灰塵清理干凈，可用清水沖洗或采用鋼筋包裹土工布等沾水清理孔內灰塵，應做到孔內清潔濕潤無積水、無浮動顆粒沉渣等。

4.錨筋加固

錨固用鋼筋的型號、規格須符合設計要求并經檢測合格，在設計長度或設置基準點做好標記以控制錨入深度，將標識好的成品鋼筋分類碼放整齊備用。

5.浸泡藥卷

表1 錨固卷植筋錨固相關參數表

打開藥卷包裝箱，查看合格證和生產日期；去掉錨固卷外包裝放入清水中，浸泡1.5min。藥卷要隨用隨浸，不可一次浸泡過多。

6.投放藥卷

剝去浸過水的錨固卷的透水紙，將錨固卷材料輕輕放入鉆孔中，如有副卷，應先填副卷后填主卷。

7.錨筋植入

植入錨筋后用錘子錘擊至孔底，要確保錨固劑能從孔口溢出。從孔口溢出的錨固劑應盡量重新壓回鉆孔內，最好用細鐵棒搗實孔口周圍的錨固劑，以保證充填質量；從浸水開始到植入鋼筋須在3min 內完成，植入的鋼筋24h 內切勿晃動，以免外力碰撞影響錨固質量。鋼筋植入節點如圖1所示。

8.固化養護

該工程用錨固卷屬于硅酸鹽質無機錨固卷，在固化溫度15℃左右時，2h 即可承受設計荷載，應注意在強度達到設計值前不得擾動鋼筋，以免外力碰撞造成破壞和偏位。

9.檢查驗收

現場錨栓抗拔承載力采用非破壞性檢驗，錨固拉拔承載力荷載檢驗值取0.9fykAs。

圖1 鋼筋植入節點圖

表2 新邳洪河閘后錨固鋼筋拉拔檢測統計表

具體檢驗方法為：在植筋后3 ～4d內開展試驗檢測，采用千斤頂、錨具、反力架組成的系統作拉拔試驗，連續加載，在2～3min 時間內加載至設定的檢驗荷載，并持荷2min，檢測植筋外觀完好，無裂紋、頸縮現象，即判為合格，形成書面檢測報告。合格后進行隱蔽驗收，然后進行鋼筋綁扎、支模、澆筑混凝土等后續工作。錨筋抗拉承載力設計值表HRB400 鋼筋 fyk=400N/mm2。

該工程委托河海大學實驗中心對后錨固鋼筋進行拉拔實驗300 組，結果全部合格，見表2。

四、結論

通過對新邳洪河閘工程后錨固施工工藝及試驗結果的分析，硅酸鹽質無機錨固卷作為后錨固材料收到良好的效果，有效保證工程質量、進度等目標的實現，且節約了成本，可在老閘加固等工程中優先選用。

在硅酸鹽質無機錨固卷運用中應注意幾方面問題：（1）材料雖可帶水作業，但植筋施工前后，確保施工范圍內的構件表面濕潤即可，不宜有外部水流入。（2）鋼筋必須按要求除銹，鋼筋表面不能有油漬等雜物；群錨植筋長度注意按規范要求預留搭接長度，錨桿應長短結合。（3）植筋高度若超過1.5m 的，要搭設穩固的專用操作臺，在保證作業安全的同時，起到架立穩固植入鋼筋的作用，避免外力碰撞產生位移破壞。（4）在使用過程中注意操作工藝的連續性，盡量縮短施工時間，錨固卷從浸水開始到植入鋼筋須在3min 內完成以避免初凝影響植筋效果，植入的鋼筋需進行靜置固化，在達到設計強度前切勿晃動，以免影響錨固強度。（5）若錨筋的位置稍有偏差，應在初凝前及時進行調整，否則錨固卷固化后無法調整。（6）植筋所用的錨固劑必須是合格產品，不能超過產品有效使用期。（7）植筋施工用電要按照施工用電安全規程操作，避免違章。（8）植筋所用的材料不能到處亂扔污染環境■