承插式锚筋性能的试验研究

程志强　徐　胜　陈华明　卢屹东　薛永利

(中国建筑标准设计研究院有限公司，北京　100048)



承插式锚筋性能的试验研究

程志强徐胜陈华明卢屹东薛永利

(中国建筑标准设计研究院有限公司，北京100048)

摘要：针对改造加固人防工程的钢门框安装问题，提出采用新型承插式锚筋的安装方案，并对其进行了钢门框与锚筋间、锚筋与门框墙间连接性能的试验研究，从而验证了承插式锚筋方案的可行性。

关键词：承插式锚筋，钢门框，人防工程，粘结性能

0引言

钢门框是人防工程口部防护设备(人防门)重要支撑件。正常工序下，钢门框与锚筋采用焊接方式连接，然后整体预埋于钢筋混凝土门框墙中。但钢筋混凝土人防门框墙因前期各种原因，未待人防门框安装就位，已将混凝土浇筑完毕，因此导致人防门无法安装就位。借助后锚固技术应用于既有改造加固的人防工程，这对于保证和提高人防工程(尤其防空地下室)的建设质量，促进人民防空综合防护体系建设具有重要意义。

在改造加固的人防工程中，如采用正常安装工序，为保证钢门框与门框墙之间应具有足够的连接强度，需剔凿大量混凝土，然后进行钢门框的预埋，此方法费时费力，安装质量也不易保证。为了解决改造加固人防工程的钢门框安装问题，保证钢门框的工作性能，经研究提出采用新型的承插式锚筋方式进行钢门框的安装。

1承插式锚筋工作原理

承插式锚筋原理为：将锚筋一端冷镦成型，按设计要求在钢门框上钻凿阶梯孔，钢门框现场安装就位后，插入加工后的锚筋，锚筋镦头与门框阶梯孔配合压紧，实现锚筋与钢门框的连接。而

3)外粘型钢加固法。湿式外包钢加固法是外粘型钢加固法在早期的叫法，是用乳胶水泥作为粘结原料，耐潮湿性差，在低温下容易毁坏，不耐老化，渐渐被取消。现在使用的结构胶粘剂，应用范围广，受力可靠，施工简单，但耗钢量相对较大，需要更多的成本。为了达到最佳的技术经济效果，这种方法通常用于提高钢筋混凝土梁的承载力。

4)粘贴钢板加固法。粘贴钢板加固法是施工速度较快的方法，对原结构外观与原空间的影响不显著。

5)粘贴纤维复合材料加固法。碳纤维复合材料以及玻璃纤维材料是此种加固方法的主要原材料。除了具有粘贴钢板加固法的优点外，还具有抗腐蚀，防潮，耐用，低维护成本等特点。主要适用于钢筋混凝土受弯、受拉、轴心受压和大偏心受压构件的加固。

3.2间接加固法

间接加固是针对整体结构布置，削减或转换构件的内力，方法多种多样，主要有预应力加固法，增设支点加固法，体系加固法，增设拉结连系加固法等。

1)外加预应力加固法。这种方法能减小被加固构件的应力水平，不但加固成效比较好，并且还能较大的提升结构总体的承载力，可是加固后会对本来的结构外表面有所影响。主要用于加固跨度比较大的和复杂的结构。

2)增设支点加固法。这种方法比较传统，一般都是按照支承结构的受力性能来分，主要分为两种，分别是刚性支点加固法和弹性支点加固法。该方法简单、可靠，但易损坏建筑原貌和使用功能。一般用于对外观要求不高的结构。

4结语

在多个方案进行对比时，要结合当地的实际情况，技术水平，经济是否合理的原则来进行选择。在加固时，如果出现了体系和构件同时需要加固的情况，要优先加固体系，然后才是构件。在对不同结构类型的构件进行加固时，要首先加固重要结构和关键构件。如果使用一种加固方法效果很差时，要考虑使用综合加固方法。

参考文献:

[1]丁绍祥.混凝土结构加固工程技术手册.武汉：华中科技大学出版社，2008.

[2]王文明.混凝土检测标准解析与检测鉴定技术应用指南.北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]CECS 146：2003，碳纤维片材加固混凝土结构技术规程.

锚筋与钢筋混凝土门框墙则通过植筋方式连接,如图1所示。

2承插式锚筋性能的试验研究

为验证承插式锚筋方案的可行性，需对连接的可靠性进行试验研究，试验由两部分组成，如图2所示。试验1：承插式锚筋镦头和钢门框阶梯孔连接性能的试验研究。试验2：施工现场植筋粘结性能的试验研究。

1)试验1：承插式锚筋镦头和钢门框阶梯孔连接性能的试验研究。

为检验承插式锚筋镦头冷镦成型的性能和钢门框阶梯孔机械加工性能。可通过制作相应试验装置，进行拉伸试验，研究承插式锚固筋结构形式在拉伸时钢门框阶梯孔处、锚筋镦头处、钢锚筋直段的变形破坏情况。试验装置设计如图3所示。

锚筋试件采用直径12的HRB335锚筋，其公称直径为113，屈服强度标准值335 MPa，极限强度标准值455 MPa。角钢采用100×10的等边角钢，材料为Q235。

通过万能材料试验机对试验装置进行拉伸试验，如图4所示。

试验结果见表1，通过试验结果可知所有试件拉伸力学性能满足HRB335钢筋要求，镦头性能优于钢筋直段。通过试验后观察，钢门框阶梯孔未发生变形，说明阶梯孔设计尺寸及机械加工性能满足应用需要。

2)试验2：施工现场植筋粘结性能。在锚筋工程应用前，为了

检验植筋的粘结性能，可在施工现场进行拉拔试验。此试验一方面可检验植筋的粘结性能，另一方面可以检验混凝土的施工质量。

试验设计：试验钢筋采用直径16的HRB335锚筋5根，现场基体材料强度等级为C40混凝土，基体厚度500 mm，植入深度为350 mm。

植筋工艺流程：钻孔→清孔→注胶→植筋→静置固化。胶粘剂未达到产品使用说明书规定的固化期前，应静置养护，不得扰动所植钢筋，固化后方可进行试验。

试验采用非破坏性试验方式，采用锚杆拉拔仪对所植钢筋进行拉拔，拉拔方向为垂直向，如图5所示。

植筋拉拔试验结果见表2，通过试验结果可知所有试件实测载荷均大于设计值，植筋性能满足设计要求。

3结语

1)承插式锚筋镦头和钢门框阶梯孔间的连接性能满足强度要求，即受拉拔时其破坏强度大于锚筋直段的破坏强度。2)锚筋与钢筋混凝土门框墙采用植筋方式连接满足性能要求，即受拉拔时其荷载值大于锚筋拉力设计值。

结合上述可知，试验验证了承插式锚筋在改造加固的人防工程中应用的可行性。承插式锚固方式应用于改造加固工程，有效的缩短改造加固工程的施工周期、降低了改造成本，同时降低了改造过程对原有结构的破坏，从而保证了工程的质量。

[1]GB 50134—2004，人民防空工程施工及验收规范.

[2]GB 50550—2010，建筑结构加固工程施工质量验收规范.

The experimental research on socket anchor performance

Cheng ZhiqiangXu ShengChen HuamingLu YidongXue Yongli

(ChinaArchitecturalDesign&ResearchInstituteLimitedCompany,Beijing100048,China)

Abstract: According to the steel door frame installation of reinforcement and reconstruction of civil air defense engineering, this paper put forward the installation scheme using new socket anchor bar, and made experimental research on the connection performance of steel door frame and anchor bar, anchor bar and door frame wall, thus validated the feasibly of socket anchor bar scheme.

Key words: socket anchor bar, steel door frame, air defense engineering, bond performance

The comparative analysis on reinforcement technology of common structures

He Hairong1Li Shoujiang2

(1.ShazhouVocationalCollegeofEngineering,Zhangjiagang215600,China;2.WuxiQingdaArchitecturalDesignandResearchInstituteLimitedCompany,Wuxi214000,China)

Key words:building, structure reinforcement, increasing section method, pre-stressed reinforcement method

Abstract:This paper introduced the background of building structure reinforcement, discussed the significance of structural reinforcement, through enlarging section method, replacement of concrete reinforcement method, sticking steel plate reinforcement method, pre-stressed reinforcement method and other aspects, elaborated some common structure reinforcement method, and analyzed the advantages and disadvantages of various methods, for reference.

文章编号：1009-6825(2016)14-0018-02

收稿日期：2016-03-03

作者简介：程志强(1982- )，男，硕士，工程师

中图分类号：TU318

文献标识码：A