植筋锚固技术在泵站加固中的应用

施庆和

（淮安市淮安区水利建筑工程公司，江苏淮安 223200）

淮安市楚州茭陵泵站更新改造工程在对上游事故门槽埋件的改造过程中，由于没有操作空间，无法将原先的混凝土凿除重新浇筑，经与业主、设计单位、监理单位讨论，决定采取在原混凝土上植筋，重新浇筑一层混凝土的施工方案。

1 方案设计及使用范围

根据现场情况，本工程由设计院出具门槽埋件的植筋加固图，采用直径为14 mm的螺纹钢筋，通过钻孔、用结构胶粘结的方法进行植筋。

结构胶的特点是：使用安装方便快捷，施放位置准确；锚固力大，抗震性能好，破坏状态为锚固端混凝土开裂或钢筋变形，无拔出现象；结构胶可以快速固化，实现快速承载；水平及垂直孔均易施工，并能保证孔内充满胶。

结构胶以环氧树脂为主剂，其性能优点如下：

（1）环氧树脂具有很强的粘结性能，对金属、混凝土、陶瓷、玻璃等大多数材料均能实现很强的粘结力。

（2）环氧树脂有良好的工艺性能，可根据需要配制成很稠的膏状或很稀的灌浆材料，以实现对固化时间的适当调整，易储存且性能稳定。

（3）固化的环氧树脂有良好的物理、机械性能，耐腐蚀性能好，固化收缩率小。

（4）环氧树脂材料来源广，无毒。

结构胶的技术性能指标如下：

粘结拉伸强度＞30 MPa，拉伸剪切强度＞20 MPa，压缩强度＞50 MPa，弯曲强度＞30 MPa，混合粘度（20℃时）＜5000 CP（不流淌），涂布量 5～6 kg/m2，适用时间（20℃时）＞90 min，硬化时间（20℃时）＜3 h。

使用范围：可用于梁柱钢筋生根，后加预埋件等以混凝土为基体的隐蔽工程锚固。

2 植筋锚固技术参数选择

根据《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）、施工经验和现场的实际情况，按设计要求通过现场试验确定植筋的孔径、孔深等，锚固技术参数为：钢筋为直径14 mm的螺纹钢筋，植筋间距为200 mm、深度为160 mm。

3 施工方法

植筋锚固施工是按选定的参数用电锤等机械设备在已根据要求凿毛的混凝土上成孔，并对孔壁进行处理后，注入配制的结构胶，再植入准备好的钢筋，待结构胶固化以达到植筋的目的。施工工艺流程如下：

放线→材料准备→混凝土凿面→机械成孔→清孔→结构胶配制→注胶→固化→混凝土浇筑。

（1）材料准备

按设计要求及锚固参数，准备直径14 mm的钢筋时，应注意下料长度，准备做拉拔试验的钢筋要高出原混凝土面300 mm以上。钢筋表面应采用钢筋刷蘸5%浓度的盐酸除锈，然后用清水冲洗晾干。施工用的机械设备检查应无故障。

（2）凿面

按设计要求的位置，对门槽混凝土进行凿面处理，要求轻锤、凿毛，用钢丝刷刷去松散颗粒，再用高压水冲清洗干净，以有利于新旧混凝土能够可靠接触，保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。

（3）成孔

对需要锚固钢筋的地方弹线定位，并根据已定孔位进行机械成孔，钻孔深度按照施工参数施工，以满足要求。钻孔时，边钻孔边取出混凝土，并用高压鼓风机将孔内粉尘清出孔外。

（4）清孔

对成孔进行高压风处理，将孔内灰渣吹净。

（5）注胶植筋

在向孔内灌入结构胶后插入经处理过的钢筋，并按一定方向旋转钢筋多次，以使结构胶与钢筋及混凝土表面粘结密实，然后固定。注胶植筋48 h后方可进行下道工序施工，48 h内不得对钢筋有任何扰动。

（6）固化

7 d后结构胶完全固化，进行拉拔试验（无损伤检验），试验值达到设计要求后便可卸荷。

（7）成型

植筋完成符合要求后，进行钢筋绑扎、焊接、模板支设等门槽的成型工作。

（8）混凝土浇筑

本工程的门槽加固厚度为70 mm，宜采用碎石粒径为10～20 mm、强度C40以上、坍落度为70～90 mm的混凝土进行浇筑。

在混凝土浇筑时严格按浇筑要求施工，同时要保证预埋件和锚栓位置准确、可靠。

4 施工操作要点及注意事项

（1）植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对结构胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。

（2）确定合理的锚固参数，如钻孔直径、深度等。

（3）胶体配制时计量必须准确，并应在胶体配制好后将其立即灌入孔内，否则不但难以把握胶体凝结的时间，而且会造成胶体凝结固化后收缩，粘结强度降低。

（4）注胶量要掌握准确，不能过多也不能过少。过多，插入钢筋时胶体溢出，造成浪费或污染；过少则胶体不够满，造成粘结强度不够。

（5）插入钢筋时要注意向一个方向旋转，且要边旋转边插入，以使胶体与钢筋充分粘结。

（6）在施工前应对胶体、胶与钢、胶与混凝土的粘结强度进行试验，满足设计及规范要求后方可施工。

（7）施工完毕后，抽样进行拉拔试验，检验拔力为每根钢筋强度设计值的80%。

（8）钻孔前，应先对原结构中钢筋位置进行测定，以免钻孔时对原结构钢筋造成损伤。

5 质量及安装要求

结构胶必须有检验报告，必须掌握其相应的技术参数，钻孔直径、钻孔深度及钢筋外露长度必须满足设计要求，钢筋间距应符合设计及相应的验收标准。

施工操作应严格按照安全操作规程进行，手持冲击钻时必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套；高空钻孔时，应搭设脚手架，并设置操作平台，做好安全防护工作。

6 实施效果

本工程实施植筋锚固技术，省时省工、工序少、工效高、操作方便、节约资金，保证了工程的顺利施工，产生了较好的综合效益。更重要的是锚固性能、质量能够保证，同时也在锚固植筋、结构加固等方面积累了一定的经验。目前，工程使用情况正常，效果良好。