化学植筋在某液体化工码头引桥墩加固改造中的应用

卢伟　柏龙武　陈文

【摘 要】 针对某液体化工码头施工后引桥墩桩基承载力，采用空间有限元Midas Civil分析软件进行桩力计算，得出部分桩基承载力不足。选用化学植筋方法将原有墩体和现有墩体牢固连接的加固措施，并介绍该方法的设计过程，运用Midas Civil软件进行计算复核，结果表明，加固后的引桥墩满足承载力要求，南北两侧扩增引桥墩加固方案可行。

【关键词】 加固改造；化学植筋；锚固

0 引 言

码头的加固修复有化学植筋后锚固技术、外包钢加固法（外粘钢板加固）、碳纤维加固技术等多种形式和方法，其中，化学植筋是一种重要的方法，指先在原基材中钻孔，然后在孔中注入或放置化学胶粘剂，将带肋钢筋或螺杆胶结固定于基材中，通过粘结与锁键作用，以实现对被连接件的锚固。实际工程表明，化学植筋作为一种成熟的施工技术，不但可以有效、安全地承受和传递各种荷载，而且操作方便、可行性高、布置灵活、成本经济。本文针对某液体化工码头施工后引桥墩部分桩基没有进入持力层导致桩基承载能力较弱的情况，建议采取增设扩增墩体，并通过化学植筋方法将原有墩体和现有墩体牢固连接的加固措施。

1 工程概况

某工程拟新建15万吨级油品泊位1个，码头内档附设3万吨级和1万吨级油品化工泊位各1个。水工建筑物包括装卸平台、系靠船墩、引桥及陆域护岸结构等。

2 加固方案

2.1 引桥墩加固方案

引桥1号墩在维持现有16根PHC管桩不变的基础上，在现有墩体南北两侧各增加2根外径为 mm的钻孔灌注桩，扩增墩体，并通过植筋和凿出现有墩面适量范围后再与扩增墩体同步浇筑砼的方式，使扩增墩体与已施工的墩体连成整体同时，采用抛填开山石结构对桩基进行防护，抛填结构坡面坡度为1∶2，护面结构采用4 t扭王字块，其下为垫层块石，重量为200～400 kg，厚度为1 m，坡底安放200～400 kg护底块石，坡顶平台采用400 kg或以上的块石护面。

2.2 化学植筋锚固设计

目前，化学植筋在港口工程中的应用较为广泛，宁泽宾[1]从设计原理、材料选择、锚固计算等方面简述植筋技术的设计要点，并结合工程实例，介绍后锚固技术化学植筋在港口工程橡胶护舷安装中的设计应用，为工程设计和施工提供了依据；明延涛等[2]简要介绍了化学植筋技术的基本理论和在码头加固改造应用过程中对材料的要求，并对化学植筋的工艺流程和施工方法作了总结，指出化学植筋技术工艺简单，适用性强，可保证施工质量；李波等[3]通过对化学植筋锚固技术的理论分析，结合工程实例提出化学植筋施工技术的要点，说明该技术的应用对港口工程起到促进作用。

2.3 植筋长度计算

3.1 方 法

（1）在凿除原墩台部分砼时，需谨慎操作，不得破坏其内配筋，并不得对原墩台其余部分造成损坏。

（2）原墩台与增设部分的砼结合面均需凿毛并清洗干净，同时，还需采取涂界面胶等其他可靠的施工措施以保证新老砼的紧密结合。

（3）在施工时，采用水钻钻孔，将孔洞清理干净，同时采用专用注射胶枪注入植筋胶，植入钢筋时须保证与结构胶充分结合，在植筋胶固化期间不得对钢筋进行扰动。

化学植筋锚固抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽取3根植筋的办法。戴志鹏[4]对比了《规范》和《混凝土结构加固技术规程》中控制锚筋和基材破坏的不同之处，认为在化学植筋时，检验荷载应取0.9 As fyk （As 为植筋应力面积； fyk为植筋屈服强度）；根据其研究成果，在2～3 min内将荷载匀速加载至220 kN，以混凝土基材无裂缝、植筋无滑移等宏观裂损现象，且保持2 min后荷载降低不大于5%时为检验合格。

4 结构验证计算

引桥1号墩台结构采用Midas Civil软件进行计算时，桩基嵌岩深度采用弹性地基梁“m”法计算，加固后三维有限元模型见图4，计算结果见表2。

5 结果分析

在植筋检测合格的前提下，由加固后的数据模型计算结果可以得出，加固后的引桥墩各桩的桩力及桩身弯矩满足承载力设计值要求，说明引桥墩南北两侧扩增引桥墩的加固方案可行，选用化学植筋方法较为适宜。

6 结 语

引桥墩加固改造加桩时，其最佳位置位于桥墩中间，但由于施工不便采取了引桥墩南北扩增的方法。随着施工工艺的不断进步，未来在选择加固的位置和工艺方面可进一步优化。

参考文献：

[1] 宁泽宾.关于化学植筋在港口工程橡胶护舷安装中的设计应用[J].珠江水运，2012（21）：85-86.

[2] 明延涛，徐文成.化学植筋在码头加固改造工程中的应用[J].山西建筑，2013（14）：93-94.

[3] 李波，李俊毅，许建宏.化学植筋锚固技术在港口工程中的应用[J].中国港湾建设，2005（3）：23-26.

[4] 戴志鹏.对《混凝土结构后锚固技术规程》中化学植筋部分内容的几点认识[J].重庆建筑，2007（5）：30-32.

【摘 要】 针对某液体化工码头施工后引桥墩桩基承载力，采用空间有限元Midas Civil分析软件进行桩力计算，得出部分桩基承载力不足。选用化学植筋方法将原有墩体和现有墩体牢固连接的加固措施，并介绍该方法的设计过程，运用Midas Civil软件进行计算复核，结果表明，加固后的引桥墩满足承载力要求，南北两侧扩增引桥墩加固方案可行。

【关键词】 加固改造；化学植筋；锚固

0 引 言

码头的加固修复有化学植筋后锚固技术、外包钢加固法（外粘钢板加固）、碳纤维加固技术等多种形式和方法，其中，化学植筋是一种重要的方法，指先在原基材中钻孔，然后在孔中注入或放置化学胶粘剂，将带肋钢筋或螺杆胶结固定于基材中，通过粘结与锁键作用，以实现对被连接件的锚固。实际工程表明，化学植筋作为一种成熟的施工技术，不但可以有效、安全地承受和传递各种荷载，而且操作方便、可行性高、布置灵活、成本经济。本文针对某液体化工码头施工后引桥墩部分桩基没有进入持力层导致桩基承载能力较弱的情况，建议采取增设扩增墩体，并通过化学植筋方法将原有墩体和现有墩体牢固连接的加固措施。

1 工程概况

某工程拟新建15万吨级油品泊位1个，码头内档附设3万吨级和1万吨级油品化工泊位各1个。水工建筑物包括装卸平台、系靠船墩、引桥及陆域护岸结构等。

2 加固方案

2.1 引桥墩加固方案

引桥1号墩在维持现有16根PHC管桩不变的基础上，在现有墩体南北两侧各增加2根外径为 mm的钻孔灌注桩，扩增墩体，并通过植筋和凿出现有墩面适量范围后再与扩增墩体同步浇筑砼的方式，使扩增墩体与已施工的墩体连成整体同时，采用抛填开山石结构对桩基进行防护，抛填结构坡面坡度为1∶2，护面结构采用4 t扭王字块，其下为垫层块石，重量为200～400 kg，厚度为1 m，坡底安放200～400 kg护底块石，坡顶平台采用400 kg或以上的块石护面。

2.2 化学植筋锚固设计

目前，化学植筋在港口工程中的应用较为广泛，宁泽宾[1]从设计原理、材料选择、锚固计算等方面简述植筋技术的设计要点，并结合工程实例，介绍后锚固技术化学植筋在港口工程橡胶护舷安装中的设计应用，为工程设计和施工提供了依据；明延涛等[2]简要介绍了化学植筋技术的基本理论和在码头加固改造应用过程中对材料的要求，并对化学植筋的工艺流程和施工方法作了总结，指出化学植筋技术工艺简单，适用性强，可保证施工质量；李波等[3]通过对化学植筋锚固技术的理论分析，结合工程实例提出化学植筋施工技术的要点，说明该技术的应用对港口工程起到促进作用。

2.3 植筋长度计算

3.1 方 法

（1）在凿除原墩台部分砼时，需谨慎操作，不得破坏其内配筋，并不得对原墩台其余部分造成损坏。

（2）原墩台与增设部分的砼结合面均需凿毛并清洗干净，同时，还需采取涂界面胶等其他可靠的施工措施以保证新老砼的紧密结合。

（3）在施工时，采用水钻钻孔，将孔洞清理干净，同时采用专用注射胶枪注入植筋胶，植入钢筋时须保证与结构胶充分结合，在植筋胶固化期间不得对钢筋进行扰动。

化学植筋锚固抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽取3根植筋的办法。戴志鹏[4]对比了《规范》和《混凝土结构加固技术规程》中控制锚筋和基材破坏的不同之处，认为在化学植筋时，检验荷载应取0.9 As fyk （As 为植筋应力面积； fyk为植筋屈服强度）；根据其研究成果，在2～3 min内将荷载匀速加载至220 kN，以混凝土基材无裂缝、植筋无滑移等宏观裂损现象，且保持2 min后荷载降低不大于5%时为检验合格。

4 结构验证计算

引桥1号墩台结构采用Midas Civil软件进行计算时，桩基嵌岩深度采用弹性地基梁“m”法计算，加固后三维有限元模型见图4，计算结果见表2。

5 结果分析

在植筋检测合格的前提下，由加固后的数据模型计算结果可以得出，加固后的引桥墩各桩的桩力及桩身弯矩满足承载力设计值要求，说明引桥墩南北两侧扩增引桥墩的加固方案可行，选用化学植筋方法较为适宜。

6 结 语

引桥墩加固改造加桩时，其最佳位置位于桥墩中间，但由于施工不便采取了引桥墩南北扩增的方法。随着施工工艺的不断进步，未来在选择加固的位置和工艺方面可进一步优化。

参考文献：

[1] 宁泽宾.关于化学植筋在港口工程橡胶护舷安装中的设计应用[J].珠江水运，2012（21）：85-86.

[2] 明延涛，徐文成.化学植筋在码头加固改造工程中的应用[J].山西建筑，2013（14）：93-94.

[3] 李波，李俊毅，许建宏.化学植筋锚固技术在港口工程中的应用[J].中国港湾建设，2005（3）：23-26.

[4] 戴志鹏.对《混凝土结构后锚固技术规程》中化学植筋部分内容的几点认识[J].重庆建筑，2007（5）：30-32.

【摘 要】 针对某液体化工码头施工后引桥墩桩基承载力，采用空间有限元Midas Civil分析软件进行桩力计算，得出部分桩基承载力不足。选用化学植筋方法将原有墩体和现有墩体牢固连接的加固措施，并介绍该方法的设计过程，运用Midas Civil软件进行计算复核，结果表明，加固后的引桥墩满足承载力要求，南北两侧扩增引桥墩加固方案可行。

【关键词】 加固改造；化学植筋；锚固

0 引 言

码头的加固修复有化学植筋后锚固技术、外包钢加固法（外粘钢板加固）、碳纤维加固技术等多种形式和方法，其中，化学植筋是一种重要的方法，指先在原基材中钻孔，然后在孔中注入或放置化学胶粘剂，将带肋钢筋或螺杆胶结固定于基材中，通过粘结与锁键作用，以实现对被连接件的锚固。实际工程表明，化学植筋作为一种成熟的施工技术，不但可以有效、安全地承受和传递各种荷载，而且操作方便、可行性高、布置灵活、成本经济。本文针对某液体化工码头施工后引桥墩部分桩基没有进入持力层导致桩基承载能力较弱的情况，建议采取增设扩增墩体，并通过化学植筋方法将原有墩体和现有墩体牢固连接的加固措施。

1 工程概况

某工程拟新建15万吨级油品泊位1个，码头内档附设3万吨级和1万吨级油品化工泊位各1个。水工建筑物包括装卸平台、系靠船墩、引桥及陆域护岸结构等。

2 加固方案

2.1 引桥墩加固方案

引桥1号墩在维持现有16根PHC管桩不变的基础上，在现有墩体南北两侧各增加2根外径为 mm的钻孔灌注桩，扩增墩体，并通过植筋和凿出现有墩面适量范围后再与扩增墩体同步浇筑砼的方式，使扩增墩体与已施工的墩体连成整体同时，采用抛填开山石结构对桩基进行防护，抛填结构坡面坡度为1∶2，护面结构采用4 t扭王字块，其下为垫层块石，重量为200～400 kg，厚度为1 m，坡底安放200～400 kg护底块石，坡顶平台采用400 kg或以上的块石护面。

2.2 化学植筋锚固设计

目前，化学植筋在港口工程中的应用较为广泛，宁泽宾[1]从设计原理、材料选择、锚固计算等方面简述植筋技术的设计要点，并结合工程实例，介绍后锚固技术化学植筋在港口工程橡胶护舷安装中的设计应用，为工程设计和施工提供了依据；明延涛等[2]简要介绍了化学植筋技术的基本理论和在码头加固改造应用过程中对材料的要求，并对化学植筋的工艺流程和施工方法作了总结，指出化学植筋技术工艺简单，适用性强，可保证施工质量；李波等[3]通过对化学植筋锚固技术的理论分析，结合工程实例提出化学植筋施工技术的要点，说明该技术的应用对港口工程起到促进作用。

2.3 植筋长度计算

3.1 方 法

（1）在凿除原墩台部分砼时，需谨慎操作，不得破坏其内配筋，并不得对原墩台其余部分造成损坏。

（2）原墩台与增设部分的砼结合面均需凿毛并清洗干净，同时，还需采取涂界面胶等其他可靠的施工措施以保证新老砼的紧密结合。

（3）在施工时，采用水钻钻孔，将孔洞清理干净，同时采用专用注射胶枪注入植筋胶，植入钢筋时须保证与结构胶充分结合，在植筋胶固化期间不得对钢筋进行扰动。

化学植筋锚固抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽取3根植筋的办法。戴志鹏[4]对比了《规范》和《混凝土结构加固技术规程》中控制锚筋和基材破坏的不同之处，认为在化学植筋时，检验荷载应取0.9 As fyk （As 为植筋应力面积； fyk为植筋屈服强度）；根据其研究成果，在2～3 min内将荷载匀速加载至220 kN，以混凝土基材无裂缝、植筋无滑移等宏观裂损现象，且保持2 min后荷载降低不大于5%时为检验合格。

4 结构验证计算

引桥1号墩台结构采用Midas Civil软件进行计算时，桩基嵌岩深度采用弹性地基梁“m”法计算，加固后三维有限元模型见图4，计算结果见表2。

5 结果分析

在植筋检测合格的前提下，由加固后的数据模型计算结果可以得出，加固后的引桥墩各桩的桩力及桩身弯矩满足承载力设计值要求，说明引桥墩南北两侧扩增引桥墩的加固方案可行，选用化学植筋方法较为适宜。

6 结 语

引桥墩加固改造加桩时，其最佳位置位于桥墩中间，但由于施工不便采取了引桥墩南北扩增的方法。随着施工工艺的不断进步，未来在选择加固的位置和工艺方面可进一步优化。

参考文献：

[1] 宁泽宾.关于化学植筋在港口工程橡胶护舷安装中的设计应用[J].珠江水运，2012（21）：85-86.

[2] 明延涛，徐文成.化学植筋在码头加固改造工程中的应用[J].山西建筑，2013（14）：93-94.

[3] 李波，李俊毅，许建宏.化学植筋锚固技术在港口工程中的应用[J].中国港湾建设，2005（3）：23-26.

[4] 戴志鹏.对《混凝土结构后锚固技术规程》中化学植筋部分内容的几点认识[J].重庆建筑，2007（5）：30-32.