浅谈植筋锚固技术在框架梁加固中的应用

于涛

某教育学院接层工程，在原有建筑物上再接二层，根据图纸设计要求，要把一层框架梁加固，在原有梁下再增高500CM，增梁上部钢筋与原梁底部钢筋按图纸设计方法焊接，底部钢筋采用植筋方法。下面介绍一下植筋技术在加固梁中的应用。

1.图纸设计及使用范围

根据图纸设计要求增高500cm的梁底部钢筋进行植筋，直径Φ22mm和Φ25mm二种，植筋植入框架柱内，植筋采用取蕊钻孔的方法。结构胶粘结：

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

结构胶的性能以环氧树脂为主剂，其优点如下：

环氧树脂具有很高的胶粘性，对金属、砼、陶瓷、玻璃等大多数材料均具有很高的粘结力。

环氧树脂由良好的工艺性，可根据需要配制成很绸的膏状或很稀的灌浆材料，固化时间可根据需要进行适当调整，储存性能稳定。

固化的环氧树脂由良好的物理、机械性能，耐腐蚀性能好，固化收缩率小。

环氧树脂材料来源广，无毒。

结构胶的技术性能如下：

粘结拉伸强度>30.0Mpa；拉伸剪切强度>20.0Mpa；压缩强度>50.0Mpa；弯曲强度>30.0Mpa；混合粘度（20℃时）<5000CP（不流淌）；涂布量5-6㎏/㎡；适用时间（20℃时）>90min；硬化时间（20℃时）<3.0h。

使用范围：可用于梁柱钢筋生根，后加预埋件等以砼为基体的隐蔽工程锚固。

2.植筋锚固深度及钢筋钻孔直径

砼结构加固设计规范植筋锚固计算公式如下：

2.1单根植筋锚固的承载力设计值就符合下列规定：

N=fyAS

Ld≥？尴N？尴aeLS

式中N-植筋钢材轴向受拉承载力设计值；

fy-植筋用钢筋的抗拉强度设计值；

As-钢筋截面面积；

Ld-植筋锚固深度设计值；

LS-植筋的基本锚固深度；

？尴N-考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数；

？尴ae-考虑植筋位移性要求的修正系数；

2.2植筋的基本锚固深度LS应按下列公式确定：

LS=0.2αSPtdfy/fbd

式中αSpt-为防止砼襞裂引用的计算系数；

d-植筋公称直径；

fbd-植筋用胶粘结强度设计值；

说明：砼襞裂影响的计算系数、粘结强度设计值按砼结构加固设计规范表12、2、3和表12、2、4取值

2.3考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数？尴N，应按下列计算：

？尴N=？尴br？尴w？尴T

式中？尴br-考虑结构构件受力状态承载力影响的系数；

？尴W-砼孔壁潮湿影响系数；

？尴T-使用环境的温度影响系数；

（1）根据以上公式计算经计算Φ22直径钻孔深度为18d，Φ25直径钻孔深度为20d。

（2）根据砼结构加固设计规范要求，植筋直径与对应的钻孔直径设计值为：钢筋直径D（MM）钻孔直径设计值D（MM）

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2.4砼结构加固设计规范规定

承重结构植筋深度必须经设计计算确定；严禁按短期试验值或厂商技术手册的推荐值采用。

3.施工工艺流程

放线→材料准备→砼凿面→机械成孔→清孔→结构胶配制→注胶→固化→试验。

4.施工方法

植筋锚固施工是在按要求已凿毛的混凝土上用金刚石钻机、电锤等机械设备，按选定的参数成孔，并对孔壁进行处理后，注入配制的结构胶，然后植入准备好的钢筋，固化后达到植筋的要求。

4.1材料准备

按设计要求准备直径Φ22和Φ25㎜的钢筋，应注意下料长度，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，用丙酮溶液去油。施工用的机械设备（金刚石钻机、电锤、鼓风机等）检查无故障，准备配制胶体的计量器皿、容器等。

4.2凿面

按设计要求的位置、宽度和高度，对梁侧面、进行砼凿面，要求凿面轻锤、凿毛，并去掉松散颗粒，且凿面要用钢丝刷净，高压水冲清洗干净；以有利于新旧砼能够可靠的连结，保证新旧结构的整体性和良好的抗震性。

4.3成孔

对需要锚固钢筋的地方弹线定位，并按已定孔位进行机械成孔；钻孔深度，按照施工参数确定，满足深度要求。钻孔时，边钻边取出砼，并用高压鼓风机将孔内粉尘清出孔外。

4.4清孔

对成孔进行高压风处理，将孔内灰渣吹净，用烤棒烤干，然后用丙酮清洗孔壁。

4.5注胶植筋

MLJ结构胶的配制严格按配合比值计量调配，搅拌时避免水进入容器，按同一方向搅拌，容器内不得有油污。调配时确保搅拌均匀、颜色一致，胶灌入孔内后将经处理的钢筋插入孔内，按顺时针方向边转边插，直至达到规定的深度。 植筋完毕应静置养护7天，养护的条件应按产品使用说明书的规定执行；养护到期的当天就立即进行拉拔试验；若因故推迟不得超过一天。

4.6成型

植筋完成符合要求后，再进行其它工序—钢筋绑扎、焊接、模板支设和砼浇筑工作；在砼浇筑时严格按 浇筑方式施工；同时要保证预埋件和锚栓位置的准确、可靠。

5.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）检查锚固钢筋的钻孔深度及钻孔直径。

（3）胶体配制时计量必须准确，否则胶体凝结的时间不好控制，甚至会造成胶体凝结固化后收缩，粘结强度降低；胶体配制好后应立即放入孔内。

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

（5）在施工前应对胶体的粘结强度以及胶与钢和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。

（6）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%。

（7）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。

6.质量要求

MLJ结构胶必须有检验报告，必须掌握其相应的技术参数，实现确定钻孔直径、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核安全技术条例规定，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，并设操作平台，做好安全防护工作。

本工程实施植筋锚固技术，操作方便、节约资金，产生较好的综合效益，保证了锚固性能、质量能够保证、通过施工对锚固植筋，结构加固等方面积累了一定的经验。