化学植筋技术在桥墩接高施工中的应用

于普　蒋硕

【摘 要】化学植筋技术以其可操作性强，施工灵活等优点在工程建设行业中被广范采用。本文以某旧桥加固工程为例，对化学植筋的施工方法与质量检验等方面作了比较详细的阐述。

【关键词】化学植筋；施工工艺；质量检测

0 前言

化学植筋又称为种筋，是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握固力，从而达到预留效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密封性能良好，无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用。化学植筋后锚固技术施工方便，使用灵活，锚固后强度增长快，可满足施工工期短、施工部位有较高强度要求的工程施工需要，被广泛应用于建筑、桥梁、隧道等各类施工中。

1 化学植筋技术应用

某旧桥除险、加固工程中，需要在原桥墩的基础上进行混凝土接高并铺设预制梁板。接高部位配筋为？准20mm螺纹钢筋，超筋方式配筋；距原桥墩边距小，不易采用钢筋预埋法，经研究决定采用化学植筋方法进行施工。

化学植筋施工方案为施工前准备、植筋施工与植筋质量检验三个阶段，每个阶段的工作都必须十分重视，严格把关，避免出现植筋定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、数量不足、锚固胶的质量达不到规范要求，锚固后现场拉拔检测结果不合格等质量问题。

1.1 施工前准备

1.1.1 钻孔深度与孔径的确定

参照施工图纸和有关旧桥墩的技术资料，根据《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）和《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJl45-2013）的要求设计钻孔深度与孔径。钻孔直径一般为D+4～10mm（小直径钢筋取低值，大直径钢筋取高值）；植筋锚固深度的设计值：

Ld≥ΨNΨaeLS

式中：Ld─植筋锚固深度设计值；

ΨN─考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需要加大锚固深度的修正系数；

Ψae─考虑植筋位移延性要求的修正系数；

LS─植筋基本锚固深度。

1.1.2 钻孔位置的确定

先把旧桥墩钢筋的保护层凿除，探明原结构钢筋的位置，根据图纸要求准确放线标明钢筋锚固点的钻孔位置。如遇原混凝土结构内钢筋位置影响植筋，可适量调整被植钢筋的位置。

1.1.3 植筋胶的检验

植筋胶进场后检查出厂合格证、生产日期和终止使用日期，并取有代表性的样品进行试验，以防止使用不合格品及过期产品。

1.1.4 植筋钢筋的处理

对拟植钢筋进行除锈处理，除锈清理的长度大于锚固深度50mm为宜，用磨光机或用钢丝刷将除锈清理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。将处理后的钢筋整齐摆放，并清点数量。

1.1.5 植筋质量预检

正式施工前取不少于3根植筋钢筋进行拉拔试验，实测的轴向锚固拉力荷载值全部超过设计荷载值后方可进行正式施工。

1.1.6 施工安全保证措施

（1）施工前应在桥墩周围搭设脚手架，并设置植筋后临时固定支架。

（2）化学粘合剂对眼睛具有刺激性且接触皮肤可能造成过敏，因此给工人配备护目镜、口罩、胶皮手套等防护用品。

1.2 植筋施工

1.2.1 锚固孔的钻孔与清理

根据设计的孔深、孔径钻孔，完成后将钻孔周围灰尘清理干净。用气泵和毛刷清孔，将气泵深入孔底吹出粉灰再用毛刷仔细清理，清刷完毕后，用棉丝沾丙酮液清刷孔洞内壁，使钻孔洞内达到清洁干燥。钻孔工作完后，用干净棉丝将清洁过的孔洞封堵，防止灰尘和异物落入。在钻孔过程中如遇到原结构物受力主筋应及时避开，对于废孔用锚固胶填实。由质检、监理人员检验合格后方可进行下一步施工。

1.2.2 钢筋埋植

（1）配置植筋用锚固胶。植筋胶分为注射式植筋胶和桶装式植筋胶两种，由A、B两组份组成。配胶严格按照说明的配比进行，采用机械搅拌配制，搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿可采用电锤钻头端部焊接十字形Φ14mm钢筋制成，少量时可用细钢筋棍人工搅拌。取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重衡器按配合比混合，并用搅拌器搅拌10分钟左右至A、B胶混合均匀为止。搅拌时应沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡。结构胶初凝时间很快，从拌胶到植筋整个工序应在半个小时以内完成，根据每次施工的需要，配制适量的胶，防止浪费。炎热天气下施工应注意随用随配，避免植筋胶凝结过快无法使用。

（2）垂直植筋时，把注胶器的喷嘴尽量伸到孔洞底部将锚固用胶注入孔深约2/3，将处理好的钢筋边向同一方向旋转，边缓慢将钢筋插入洞内，直至到达孔的洞底部为止。插筋到底，如无锚固胶从孔内溢出，说明注胶量不够，须将钢筋拔出，重新注胶，再次插入钢筋，直至有锚固胶溢出洞口为止；水平植筋时用Φ6细钢筋配合托胶板（干净木板）往孔内捣胶，也可让施工人员戴好皮手套，将配好的胶成团塞、捣进孔内。在钢筋植入后，为防止植筋胶未凝结前流淌应使用挡片封堵洞口，并架设支架定位横向筋。

（3）在植筋完成24小时以内不得扰动钢筋，应进行必要的围挡，设置明显的标准，做好保护工作。

（4）用蘸有少许丙酮的棉布擦拭孔周围遗留的胶，清理工作面的垃圾。

（5）钢筋埋植工作完成后，报请现场质量负责人检查验收。

1.3 植筋质量检验

植筋质量检验又可分为植筋外观检查和锚固承载力的检测，植筋质量的评定都必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的相关规定予以验收。

1.3.1 植筋外观检查

对照施工图纸检查植筋位置、尺寸、垂直（水平）度，植筋数量及胶浆外观固化情况（用铁钉刻划检查胶浆固化程度）等。

1.3.2 锚固承载检测

锚固承载力检测主要是通过对植入钢筋进行拉拔试验以检测植筋的抗拔承载力是否满足设计要求。锚固抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验，本工程采用非破坏性检验方法，对同品种、同规格、同强度的锚筋进行随机取样，由于桥墩属于重要结构件，抽样数量按每一检验批植筋总数的3%计算，且不少于5件。

（1）根据设计拉拔力和钢筋型号选取合适的加荷设备，因此我方选用锚杆拉力计，其支撑环内径D0=280mm>Max（12d，250mm）（d：钢筋的公称直径），满足规范要求。

（2）试验前检查仪器油量，不应少于油缸总容积的3/4，连接好仪器后要排放仪器内部存在的空气。进行试验时先将仪器千斤顶套在预检钢筋上，安装锚环与夹片，加压缸正平放置，加荷时用力应均匀，缓缓加压。加荷过程可以根据需要有以下两种方法：

a.连续加载：应以匀速率在2min～3min时间内加载至设定的检验荷载，并持荷2min。

b.分级加载：每级荷载保持1min，直至设定的检验荷载，并持荷2min。

（3）检验结果评定。在达到设计荷载的作用下，混凝土墩身无裂缝、不发生劈裂破坏；植筋无滑移、植筋胶无裂损现象；且2min持荷期间荷载降低不大于设计荷载的5%时为合格。在一个检验批中不合格的试样超过5%时，该检验批评定为不合格。

综上所述采用化学植筋技术，操作简便，设备简单，减少了人工预留钢筋和剔凿混凝土工程量；由于植筋胶固化速度快，强度增长快，而且对原结构物无损害，所以极大地提高了施工效率，缩短施工工期，节约了施工成本。但是对其设计、施工、检测个各环节的工程质量也应给予充分的重视，加强监督管理，才能让此技术得以更好、更安全的运用。

【参考文献】

[1]混凝土结构加固技术规范CECS25：90[S].中国工程建设标准化协会，1990.

[2]混凝土结构后锚固技术规程JGJ145-2013[S].中国建筑工业出版社，2013.

[责任编辑：王楠]