建筑工程后錨固件原位拉拔檢測的探析

朱建科

（廣東穩固檢測鑒定有限公司中山分公司，廣東 中山 528447）

后錨固件是指在已成型的建筑物構件中植入新的桿件或者鋼筋，通過機械錨固及膠粘的方法在建筑物中連接到基體，使其硬化，使得錨固桿和基底彼此連接，從而實現錨固的目的。后錨固件的具體方法是，首先在混凝土基礎上鉆洞，然后將錨桿或者鋼筋插入該鉆好的洞中，鋼筋件和洞壁之間的間隙填充有錨固劑，為使鋼筋件和基座一體化，該鋼筋種植法通常也被稱為整體錨固方法。后錨固件抗拔試驗旨在檢測后錨固件的軸向抗拔承載力是否達到設計承載力的要求。后錨固件抗拔試驗的適用范圍包括植筋、膨脹性螺栓、擴孔型螺栓的承載力檢測。該文根據筆者曾鑒定過的一起因植筋施工后未進行拉拔檢測的案例對后錨固件原位拉拔檢測的重要性進行探析。該案例是位于中山市東區某小區的一幢別墅進行加建改造工程，二樓加建鋼筋混凝土樓板及梁，均采用植筋方式植入原房屋結構柱、梁，植筋完成后，未按規范要求進行植筋原位拉拔試驗，對植筋施工質量進行檢測、驗收，混凝土澆筑施工完成后，該樓板產生的下撓變形已超規范要求，且樓板周邊產生貫通裂縫，其損壞嚴重，已成為危險構件，從而給業主造成了大量難以挽回的損失。

1 檢測儀器設備、方法和原理

1.1 基本規定

后錨固件抗拔承載力現場檢測包括非破壞性檢測和破壞性檢測兩種。一般結構及非結構構件可采用前者，并且需要采用隨機抽樣方法進行抽樣，每次抽取的樣本應至少為3根，而重要的結構構件及生命線工程中的非結構構件則應采用后者。

構成同一個檢驗批次的后錨固件的規格，型號和同一部位基本相同。

需要事先制定好檢測方案，然后才能進入施工現場進行檢測試驗，制定好相應的檢測方案后，在施工現場檢測期間，應嚴格執行檢測方案中囊括的規范標準，此外還需注意要時刻遵守有關安全施工的硬性規定。當施工現場的操作環境無法滿足相應的檢測用儀器設備正常使用的條件時，應該及時采取有效的應對措施，保證儀器設備能夠正常工作。

1.2 儀器設備

現存的各規范中對錨栓的選取規定都較為分散。由于技術檢查測試需要現場測試，因此設備應盡可能簡單方便，以確保測試功能和足夠的剛性混凝土用的后錨固件可以根據錨固機理和連接類型的不同分為四大類，即機械錨栓，粘結型錨栓，植螺桿和植筋，前3 類錨固件均具有螺紋，與第4類存在一些不同之處。加載裝置用穿在植筋上的油壓千斤頂逐級增加對試驗用的植筋樣本施加的荷載，為了盡量減小在增加荷載的過程中重心偏移造成的影響，試驗中在互相對稱的位置分別布置2 個位移測點，并且產生的位移均采用百分表測量。至于測力系統方面，試驗前已經過事先測算，測力系統的整體誤差能夠保持在1%以內，同時確保在試驗過程中時刻保持拉力與錨栓軸線重合[1]。

1.3 試驗方法和原理

1.3.1 試驗方法

試驗方法為張拉法，試驗過程可采用2 種加載方法，分別為分級加載法和分級循環加載法。在對后三類后錨固件進行抗拔承載力現場檢測試驗時采用前者，而在對機械錨栓進行試驗時則采用后者。

1.3.2 試驗原理

該試驗依據《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ145—2013行業標準，試驗原理為，使千斤頂穿過試驗用后錨固件，通過對其施加壓力從而間接增加對后錨固件施加的荷載，后錨固件會因此產生的移動會帶動千斤頂內部件向外部移動，通過對該移動部分的測量即可以得出后錨固件的位移量，同時對千斤頂施加的壓力即為該后錨固件承受的拉力大小。后錨固件的抗拔承載能力可以通過分析和處理位移量和壓力值的關系得出。

用于檢測的儀器設備必須在事先完成校準工作，保證其性能符合試驗方法和原理的要求，盡量減小由于技術方面原因造成的誤差。

當使用分級加載法進行試驗時，試驗對象為植筋樣本，事先對植筋施加該試驗各級荷載中的第一級，即最大試驗荷載的10%～15%，保證該裝置能維持相對穩定狀態，將此時對應的位移測量值視為初始值，標記為0 mm，每增加一級荷載需要維持至少2 min，等到位移達到相對穩定狀態時再測讀位移值，然后再增加一級荷載，直到增加至該裝置所能承受的最大荷載，此時則需要能夠維持5 min 以上才能測得有效數值。其中各加荷等級與相應的位移觀測間隔時間可以見表 1。

表1 各加荷等級與相應的位移觀測間隔時間

2 檢測結果

2.1 結果評定

當進行非破壞性檢驗時，后錨固件抗拔承載能力合格的標準是，在增加荷載后維持穩定狀態的兩分鐘內，荷載的降低量始終穩定在5%的范圍內。同時，混凝土基材和錨栓都沒有出現任何損壞情況。如果不符合上述標準，即不合格時，則需要另外3 個錨栓樣本進行破壞性檢驗[2]。

當進行破壞性檢驗時，錨栓的最大抗拔承載能力滿足《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ145—2013 相關規定即為合格。

2.2 未出現破壞現象的試驗結構

該試驗的基材不帶裂縫混凝土，試驗過程中后錨固件周圍混凝土始終保持完好狀態，無裂縫或其他破損現象。

試驗中各個樣本所能承受的最大試驗荷載均小于由后錨固件鋼材強度設計值計算得出的荷載值。

至于位移量，再最大荷載和設計荷載2 種作用條件下，混凝土用后錨固件抗拔承載能力試驗的位移量結果分別見表 2和表3。

表2 后錨固件抗拔承載能力試驗的位移量結果

表3 后錨固件抗拔承載能力試驗的位移量結果

2.3 出現破壞現象的試驗結構

在此試驗中的基材均為不帶裂縫混凝土，試驗過程中后錨固件周圍混凝土均出現裂縫。該案例中出現裂縫的混凝土樓板面如圖1 和圖2 所示。

試驗中的各個樣本的最大試驗荷載均小于以后錨固件鋼材強度設計值計算得出的荷載值。

經查閱相關文獻，在工程檢驗中出現的混凝土或錨栓破壞現象的幾例試驗中，當試驗中對后錨固件施加的荷載小于鋼筋強度設計值計算得出的荷載值的一半，其荷載值與位移量之間存在合理的線性對應關系。但當荷載未增加至預計的最大試驗荷載值并在持續增加的過程中，加載系統出現了油壓無法保持穩定的現象，同時后錨固件出現破損情況，其破壞形式主要包括后錨固件拔出破壞，膠混膠筋界面破壞等，但不包括鋼材破壞[3]。

3 結語

針對該文重點介紹的建筑工程中后錨固件拉拔位移檢測，可以得知在加固設計中使用錨固后技術時經常出現的一些問題，逐一對其進行分析，可以據此得出以下3 點結論。1）應將抗震傾斜度不超過7 度的承重部件擴展為一種擴展類型，并在考慮最大位移后測得的力為實際設計值。地腳螺栓和異型化學錨，不得使用邊緣、剪應力和剪應力組件以及非承重組件來連接膨脹錨和摩擦錨。對于非結構部件，當連接處于破裂狀態時，應選擇能適應破裂混凝土性能的地腳螺栓。2）在連接到混凝土結構時，不應使用鋼筋混凝土來承受剪切力，而是應在元素的連接處添加短肋，并采用可靠的連接處理方法。3） 建議在后錨性能測試中增加最大位移，并在考慮最大位移后將測得的力確定為實際設計值。

圖1 混凝土樓板面出現的1 號裂縫

圖2 混凝土樓板面出現的2 號裂縫