无机锚固卷在老闸加固后锚固植筋中的应用探讨

张 凯 陈晓峰 卓燕文

后锚固是通过相关技术手段在既有混凝土结构上的锚固，是相对于浇筑混凝土时预先埋设的先锚固（预埋）而命名的，在加固、改造工程中应用广泛，具有施工简便、使用灵活等优点。本文通过黄墩湖滞洪区调整与建设工程新邳洪河闸加固无机锚固卷植筋加固进行总结研究，对老闸加固的植筋方案编制、审核有一定的借鉴作用。

一、工程概况

新邳洪河闸建成于1986年，设计最大过闸流量310m3/s，主要功能为防洪、排涝、灌溉引水。闸分8 孔，分三块底板布置，两侧为3 孔1 联，中间为2 孔1 联，闸孔净宽6.6m，闸室总宽度67.7m。闸身加固改造从▽22.3m（非通航孔）、▽23.8m（通航孔）加高至▽35.0m，涵洞顶板以上交通桥拆除，新建一层框架，兼作交通桥；门槽以外部位的闸墩、排架、工作桥、检修便桥按工作闸门、检修闸门可移出闸身要求重建；接长下游消力池、重建下游海漫及防冲槽。加固工程需要拆除工作桥排架及部分闸墩，交通桥及墩墙，交通桥墩在涵洞顶向上接高4.7m，所以拆除后必须进行后锚固植筋施工。主要植筋施工部位在交通桥墩墙、闸墩接高部位，设计为Φ20、Φ22 两种规格钢筋植筋锚固，总计7900 根。

二、后锚固植筋材料的选择

后锚固植筋材料分为有机锚固剂和无机锚固剂两种，两种锚固材料各有优缺点。针对该工程后锚固植筋施工批量较大，加之工期较紧，施工期阴雨天气较多，决定选择硅酸盐质无机锚固卷作为植筋材料。硅酸盐质无机锚固卷本身强度高，不会降低锚固母体的本力结构安全，同时具有锚固力大、耐老化等特点，与混凝土结构同寿命，可带水作业，可在各种恶劣条件下快速施工，可在各种气候条件下快速固化，具有优良的阻燃性等特点，与有机锚固剂相比具有明显的价格优势。相较于普通植筋胶，产品施工工艺更简单，不需要用丙酮或二甲苯擦净粘结面，不需要称重配料和均匀搅拌，只需用水将钻孔清洗干净浮尘后，清水浸泡锚固剂60～90s 放入钻孔内，再把钢筋（锚杆）直接植入，3min 即可凝固，钻孔内有水不影响使用效果，螺纹钢头部无需加工，直接植入即可。总结以上特点，工程锚固卷施工方便，受阴雨天气等环境影响小，可在大批量施工过程中使用。

三、施工方案及植筋效果

施工流程：钻孔定位→钻孔→清孔→泡药卷→投放药卷→植筋→固化养护→抽样检测。锚固卷植筋锚固相关参数参照《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2013），见表1。

1.钻孔定位

根据设计图纸的钢筋数量及位置，标注出植筋位置。定位放线必须事先探测出原结构主筋，尽量避开原结构受力主筋，以确定植筋钻孔的准确位置，钻孔位置须满足设计植筋间距20cm，边距≥6.5cm 的要求。

2.钻孔

钻孔采用冲击电锤成孔和空压机带动风钻同时使用，如遇钢筋宜调整孔位避开。钻孔孔径、钻孔深度见下表；钻孔有效深度自构件表面坚实的混凝土算起；钻孔不应设置于构件的保护层或装饰层内；钻头始终与混凝土构件表面保持垂直；不合格者必须返工，对于废孔用高强度等级的水泥砂浆填实。

3.清孔

钻孔完成并经检查深度、直径合格后，将孔周围灰尘清理干净，可用清水冲洗或采用钢筋包裹土工布等沾水清理孔内灰尘，应做到孔内清洁湿润无积水、无浮动颗粒沉渣等。

4.锚筋加固

锚固用钢筋的型号、规格须符合设计要求并经检测合格，在设计长度或设置基准点做好标记以控制锚入深度，将标识好的成品钢筋分类码放整齐备用。

5.浸泡药卷

表1 锚固卷植筋锚固相关参数表

打开药卷包装箱，查看合格证和生产日期；去掉锚固卷外包装放入清水中，浸泡1.5min。药卷要随用随浸，不可一次浸泡过多。

6.投放药卷

剥去浸过水的锚固卷的透水纸，将锚固卷材料轻轻放入钻孔中，如有副卷，应先填副卷后填主卷。

7.锚筋植入

植入锚筋后用锤子锤击至孔底，要确保锚固剂能从孔口溢出。从孔口溢出的锚固剂应尽量重新压回钻孔内，最好用细铁棒捣实孔口周围的锚固剂，以保证充填质量；从浸水开始到植入钢筋须在3min 内完成，植入的钢筋24h 内切勿晃动，以免外力碰撞影响锚固质量。钢筋植入节点如图1所示。

8.固化养护

该工程用锚固卷属于硅酸盐质无机锚固卷，在固化温度15℃左右时，2h 即可承受设计荷载，应注意在强度达到设计值前不得扰动钢筋，以免外力碰撞造成破坏和偏位。

9.检查验收

现场锚栓抗拔承载力采用非破坏性检验，锚固拉拔承载力荷载检验值取0.9fykAs。

图1 钢筋植入节点图

表2 新邳洪河闸后锚固钢筋拉拔检测统计表

具体检验方法为：在植筋后3 ～4d内开展试验检测，采用千斤顶、锚具、反力架组成的系统作拉拔试验，连续加载，在2～3min 时间内加载至设定的检验荷载，并持荷2min，检测植筋外观完好，无裂纹、颈缩现象，即判为合格，形成书面检测报告。合格后进行隐蔽验收，然后进行钢筋绑扎、支模、浇筑混凝土等后续工作。锚筋抗拉承载力设计值表HRB400 钢筋 fyk=400N/mm²。

该工程委托河海大学实验中心对后锚固钢筋进行拉拔实验300 组，结果全部合格，见表2。

四、结论

通过对新邳洪河闸工程后锚固施工工艺及试验结果的分析，硅酸盐质无机锚固卷作为后锚固材料收到良好的效果，有效保证工程质量、进度等目标的实现，且节约了成本，可在老闸加固等工程中优先选用。

在硅酸盐质无机锚固卷运用中应注意几方面问题：（1）材料虽可带水作业，但植筋施工前后，确保施工范围内的构件表面湿润即可，不宜有外部水流入。（2）钢筋必须按要求除锈，钢筋表面不能有油渍等杂物；群锚植筋长度注意按规范要求预留搭接长度，锚杆应长短结合。（3）植筋高度若超过1.5m 的，要搭设稳固的专用操作台，在保证作业安全的同时，起到架立稳固植入钢筋的作用，避免外力碰撞产生位移破坏。（4）在使用过程中注意操作工艺的连续性，尽量缩短施工时间，锚固卷从浸水开始到植入钢筋须在3min 内完成以避免初凝影响植筋效果，植入的钢筋需进行静置固化，在达到设计强度前切勿晃动，以免影响锚固强度。（5）若锚筋的位置稍有偏差，应在初凝前及时进行调整，否则锚固卷固化后无法调整。（6）植筋所用的锚固剂必须是合格产品，不能超过产品有效使用期。（7）植筋施工用电要按照施工用电安全规程操作，避免违章。（8）植筋所用的材料不能到处乱扔污染环境■