钢筋混凝土结构的植筋技术及工程应用

武安君

（山西一建集团有限公司，山西 太原 030000）

当前，在建筑行业的发展过程中，各类建筑工程的建设数量不断增多，旧有建筑设施的改造也成为建筑行业中的难点之一，尤其是结构加固环节，若是操作不当，可能会埋下安全隐患，甚至引发安全问题。面对这种情况，相关施工单位则需要将植筋技术应用其中，特别是在钢筋混凝土结构的加固施工中，植筋技术的有效应用，不仅能够加固建筑工程结构，促使建筑钢筋混凝土结构变得更加牢固，还能够延长建筑工程的使用年限。因此，相关施工单位要加强对植筋技术的重视，对于该技术的操作要点及关键流程予以明确，结合具体的施工情况，对这一技术予以科学应用。

1 植筋技术的概述

1.1 植筋技术的原理分析

对于植筋技术而言，其本身就是近几年新兴的一种结构加固技术，并且深受众多施工方的欢迎。该技术的有效应用，能够实现对建筑钢筋混凝土结构的有效加固补强，促使混凝土结构的连接部位变得更加坚固，增强钢筋与混凝土之间的黏结性。在实际施工应用过程中，需要利用粘接、嵌锁的相关原理，对工程钢筋混凝土结构进科学钻孔，并使用专门的锚固剂，借此将增设的钢筋与工程混凝土结构上的老旧钢筋进行有效粘连，使其形成一个整体，共同承担相应负荷，进而增强结构的承载能力及强度。

1.2 植筋技术的特点分析

1）保护性较强。该技术在工程钢筋混凝土的施工应用中，不会对原有的钢筋结构造成损害，而且植筋技术操作，不会所涉及到开凿、挖洞等施工环节，相关施工人员只需要在原来的结构基础上，开展钻孔、注胶作业即可，所以这一技术的有效应用，能够实现对原有钢筋混凝土结构的保护；

2）植筋技术的经济性比较高。就具体应用情况来看，植筋技术的操作比较简单，涉及到的施工环节比较少，也因此，该技术不会花费过多的资金，这就使得其本身的造价比较低；

3）施工工期比较短。植筋技术操作简便，无需使用复杂性比较高的机器设备，只需要应用操作简单的机械设备即可，一般都会在2～3d的时间内完成相应的技术操作，并且也不会对其他施工工序造成影响。

2 影响钢筋混凝土结构植筋技术应用效果的因素

2.1 植筋粘结剂的影响

当前市场存在的植筋粘结剂类型以及型号都非常多，且性能、质量各有差异。若是按照化学构成则可以将其分为有机型、无机型这两种；若是根据其组合方式进行分类，就可以分为的单组、双组这两种植筋粘结剂，其中包括粘结剂、固化剂混合物、单独的复合粘结剂等等；如果从使用方式这一方面来看，则可以将植筋粘结剂分为管装式、机械注入式、现场配制灌注式这几种。而在钢筋混凝土结构中应用植筋技术时，施工单位则需要选择合适的植筋粘结剂，若选择不当，就会影响到植筋技术的应用效果，导致结构加固质量受到影响。所以，施工单位应该加大对植筋粘结剂的重视度，而且要根据实际施工情况及需求，选择类型、规格、性能等多方面都符合施工要求的植筋粘结剂，为植筋技术的有效应用奠定基础保障。

另外，在具体的植筋施工中，灌胶施工占据着重要位置，而且植筋胶本身的黏结强度的高低，会对植筋效果产生直接的影响。当前，植筋胶在钢筋与混凝土之间进行应用作用时，能够达到相应的黏结强度，不过，如果在植筋施工中不是植入钢筋，而是其他施工材料，或者是钻孔主体没有涉及到混凝土结构，反而是砖砌构件，那么植筋胶将难以发挥出自己的黏结效果。因此，随着技术的发展，植筋胶的应用范围也会得到有效的拓展，并且能够应用到多种材质的黏结施工中。

2.2 混凝土基材的影响

应用钢筋混凝土结构中的植筋技术时，若是其他条件都相同，那么植筋极限拉拔力与混凝土强度之间则会呈现出正比关系，混凝土强度提升，植筋极限拉拔力也会随之升高。究其原因，混凝土强度若是增强，植筋粘结剂与混凝土之间的粘结力会随着增大，与此同时，这二者之间的啮合作用也会增大，这样也会提升粘结强度。另外，在应用植筋技术时，应该保证混凝土基材的坚实度，并且还要使其具备比较大的体积，使其能够承受住连接件引起的较大的拉拔力，以及所有的附加荷载，要保证混凝土基材强度等级达到相应的标准要求，使其不得低于C20。如果混凝土基材存在较大的缺陷，或者是其强度等级相对较低，就会导致整个结构的极限承载力降低，那么植筋技术的应用操作就会因此受到不良影响。比如，在针对某工程钢筋混凝土结构应用植筋技术时，若是混凝土存在严重的风化、裂损等问题，且与植筋边距相对比较小时，就会对植筋技术操作过程产生不良影响，最终影响到技术应用的实效性。

2.3 混凝土周围环境的影响

对于应用植筋技术的钢筋混凝土结构而言，其在长时间使用的过程中，最好处在温度不高于60℃的外界环境中。若是钢筋混凝土结构处在特殊的环境中，比如，高温、高湿等，并且采用了植筋技术，则要根据国家的有关标准规定，采用合适的防护措施，而且还要选用具有耐环境因素功能作用的胶粘剂，提高植筋技术效果，保障钢筋混凝土结构质量。

2.4 施工过程的影响

在针对钢筋混凝土结构应用相应的植筋技术时，若想保障其应用效果，发挥出其加固等功能作用，不仅要选择与施工需求相符合的粘结剂，还应该加强对施工过程的重视，保证植筋技术操作的正确性，降低施工质量对植筋技术应用效果的不良影响。施工单位应该加强对植筋技术操作过程的重视与管理，把握植筋技术操作操作过程的关键环节，严格规范植筋技术操作行为，减少各种操作问题，避免植筋技术应用存在隐患问题，将该技术的实际效用充分发挥出来。

3 植筋技术应用操作中的问题分析

在具体的施工过程中，若是先进行钢筋预埋再开展浇筑施工，则是锚固技术中的先锚施工；若是先进行钻孔施工，再开展植筋施工，这就是后锚施工技术。虽然从理论上来说，这两种施工方式获得的效果相同，但是，就实际施工情况来看，先锚施工效果更好。在后锚施工过程中，相关施工人员需要先在原有的混凝土构件表面上进行钻孔施工，接着则要将钢筋植入到孔中，最后在孔内灌入相应的植筋胶，之后产生的黏结力就会成为钢筋的锚固力。即使植筋技术的应用，不会对混凝土构件表层造成较大的破损面积，也不能忽视其本身的破坏力。

有些施工单位在开展植筋施工时，存在不少问题，导致植筋施工效果受到影响。在具体的植筋施工中，有些施工人员在完成钻孔施工后，对孔内的残留物进行清除时，没有做到彻底清除，致使孔内还残存不少杂物，而只要孔内存在杂物，就会对钢筋的锚固力造成损害。在开展灌胶施工作业时，部分施工人员无法将孔内胶液维持在饱满状态，且孔内时常存在气泡问题，这也是影响钢筋锚固力的重要因素。另外，在完成植筋施工之后，还应该对植筋胶进行科学养护，在具体的养护过程中，应该对外界环境因素予以及时有效的应对，比如，温度、湿度等，要确保这些因素能够满足植筋胶的固化条件。并且在养护期间，还应该避免钢筋出现移动现象，以防对植筋效果产生影响。

4 植筋施工技术的具体操作流程

4.1 定位施工环节

相关施工人员在开展植筋施工工作之前，应该先按照相应的设计要求，在原有的钢筋混凝土结构构件上，对植筋位置予以精准定位，做好清晰的标记，对于预增加的构件尺寸予以明确，同时还要保证钢筋保护层厚度能够达到相应的施工规范及设计要求。在具体的定位施工中，施工人员要对预钻孔位置的内部结构情况予以深入了解，确定其中是否有钢筋这一材料，并且要对钢筋的分布情况进行掌握，以防在钻孔施工中对内部钢筋结构安造成破坏，影响到原有结构的稳固性，保障植筋施工能够顺利进行，提高施工效率及效果。

4.2 钻孔施工环节

施工人员在开展钻孔施工工作时，若是钻孔位置不定，这就需要相关施工人员在保证自身安全的基础上，进行钻孔操作。在具体的钻孔施工中，施工人员应该采用冲击电钻设备进行钻孔，而在钻孔过程中，也要注意原结构的内部钢筋位置，避免对其造成破坏。且在成孔之后，要保证孔壁完好无损，没有缝隙或者是其他质量方面的缺陷，以免对构件强度产生不良影响。若想确保钻孔施工质量，施工人员则应加强对钻孔直径及深度的重视与控制。

4.3 清孔施工环节

在植筋施工过程中，清孔施工则是其的重要环节，如果在该施工环节中，没有将孔洞内部的残渣等杂物全部清除干净，那么灌入植筋胶之后，其黏结强度很难达到相应的设计要求，进而影响到植筋施工质量。所以，相关施工单位应该加强对清孔施工作业的重视，若是条件允许，施工单位则可以为施工人员提供高压水枪这一设备，使其利用该设备有效清除孔内存在的各种残留物，在清除干净之后，施工人员还要使用压缩空气设备，将孔内残渣、水分等进行吹干处理。另外，施工人员应该在钻孔之后立即开展清理工作，在清理过程中，可以使用刷子对孔壁上的灰粉予以擦扫，接着则要采用干净的物体对孔口予以临时封堵，比如，海绵、木板等，这样可以避免一些尘土、砂粒等杂物进入到孔内，以防对植筋钢筋与粘结剂之间的粘结力造成不良影响。此外，在完成清孔施工作业之后，相关施工人员也可以马上开展灌胶施工，直接将植筋胶灌入到孔内。

4.4 钢筋表面清理施工环节

施工人员在开展清孔施工作业的同时，也要对钢筋表层进行有效清理，特别是钢筋锚固端，要应用钢丝球、砂纸等合适的材料，对钢筋表面存在的油污、锈迹等多种杂质予以全面清除，接着则要应用化学溶剂对钢筋表面进行擦拭，使得钢筋材料能够原本的颜色显露出来。在完成钢筋材料的表面清理工作之后，施工人员就可以将钢筋插入到孔内，开展后续的植筋施工工作，同时也要注意防止钢筋锚固端被二次污染。

4.5 注胶施工环节

在注胶施工时，相关施工人员应该应用专门的手动注射器，进行注胶操作。在打开桶装的植筋胶之后，施工人员若是发现上层的胶液比较稀，则要将上层的胶液予以刮除。在具体的注胶操作中，施工人员应该按照从孔底向上这一顺序逐渐注入植筋胶，这样则能够将孔内存在的气体有效排出，进而保障注胶施工质量。另外，施工人员在注胶时，还应该注意保证注胶量在孔深的80%左右，以免在插入钢筋时，因胶液过多或者是过少而影响到锚固力。

4.6 插筋施工环节

在注胶施工结束之后，相关施工人员应该立即在孔内插入相应的钢筋材料。在实际插筋施工中，施工人员则要按照一个方向，采用旋转式的手法将钢筋顺利插入到孔内，一直插入到孔底为止。在具体的插筋施工过程中，施工人员应该使钢筋与混凝土面始终保持垂直的状态，并且要让钢筋尽可能位于孔内中心位置。在插筋施工作业结束后，施工人员则要对溢出的胶液予以有效清理。如果在插入钢筋之后，钻孔内部的胶液还没有达到满孔的要求，施工人员则要利用注射器将胶液补足。

4.7 固定养护施工环节

在钢筋植入施工结束之后，施工人员应该开展有效的养护施工，在常温环境下，24h以内避免钢筋受到外界干扰，以防降低植筋效果。施工人员还要根据结构胶的类型、拉拔实验等，对养护时间予以明确，借此提高养护效果。

4.8 检验验收施工环节

在整个植筋施工工程完成后，施工单位应该安排专业的技术人员，按照设计图纸对植筋位置进行仔细检查，保证植入的钢筋没有移动现象，混凝土与胶体也没有受到破坏。另外，还要开展抽样拉拔试验检测工作，保证植筋施工的各项指标能够达标。

5 钢筋混凝土结构植筋技术在工程中的应用分析

5.1 植筋技术在高层裙楼扩建工程中的应用分析

以某大型建筑为例，该建筑类型为高层裙楼，整体高度大约为30m，其本身的框架结构主要分为地上与地下两部分，其中地上结构为8层，地下结构为2层，针对这一建筑结构开展扩建施工，其扩建范围主要处在建筑3～6层的局部楼面。而在具体的扩建施工中，需要对原有的建筑结构进行补充加固，会涉及到悬梁与框架梁，这就需要使用到植筋技术。

在具体的扩建施工中，如果要增设新的梁结构，则要在原有钢筋结构的基础上，对其受力钢筋进行作业，在植入钢筋时，应该使其深度达到15d。在对新加梁的植入孔径距离进行设计时，其中最小的孔径距离为40mm，这就需要设计者在整体工程的设计过程中，对强度折减系数予以充分考虑。另外，若想保证工程连接面本身具有较强的抗剪力，则要在具体的工程建设中，施工人员在对圆柱表面进行开凿时，应该将实际凿深控制在25mm，同时也要对沟槽间距进行科学控制，使其处在150mm左右。此外，施工人员还应该注意，在这一扩建工程中，悬挑梁本身的长度比较长，在对其进行安装时，应该先对悬挑梁的端部位置进行有效锚固，借此提高工程结构的稳固性及其整体的安全性。

5.2 植筋技术在地下停车场扩建工程中的应用分析

现阶段，人们的生活水平不断提升，购车数量也在增多，与此同时，停车需求量更高，在这种情况下，为了满足人们的停车需求，地下停车场的建设数量也越来越多。而在建设地下停车场时，有些是选址新建，有些则是改造重建，在重建过程中，若是直接将原有的工程设施完全拆除，不仅会增加工程施工成本，也会降低工程施工效率。所以，对原有工程设施进行扩建是最佳方式。在扩建建筑与原有建筑的交接位置，相关施工单位可以将植筋技术应用其中，结合实际施工情况及需求，在原有建筑结构上选择合适的位置进行钻孔，并将钢筋植入到孔内，这样就能够实现对扩建建筑与原有建筑结构之间的有效对接，并且还能够保障结构连接的牢固性，保证整体结构的稳固性。

5.3 植筋技术在旧桥加固工程中的应用分析

在我国，对桥梁工程进行施工建设时，通常是使用 “养建并重”这一方式，推动桥梁工程的可持续发展。而且对旧桥工程进行有效加固，不仅能够提高桥梁工程结构的稳固性及承载能力，还可以延长旧桥工程的使用寿命，也能节省更多的减少成本，对于推动我国交通事业的发展能够产生积极的促进作用。相关施工单位在对旧桥工程进行加固施工时，也会应用到相应的植筋技术。不过，就实际情况来看，植筋技术在旧桥加固施工中应用时，还存在不少问题，其应用标准也缺乏完善性，即使如此，植筋技术本身所具备的优势，在旧桥加固施工中仍然较为明显。在具体旧桥加固施工中，一般会将钢筋材料植入到桥梁结构的拼接位置，或者是将钢筋植入到旧桥加固位置，进一步增强桥梁结构的牢固度。

6 结语

植筋技术本身具备较大优势，不过，在应用时还存在一定的问题，这就需要相关施工单位加以重视，不仅要加大对植筋技术应用过程的管控力度，还应该对施工人员提出更高的要求，确保植筋技术能够得到有效应用，这样也有利于将植筋技术本身的功能作用充分发挥出来，以此提高建筑钢筋混凝土结构的稳固性，保障建筑工程的整体质量。