混凝土植筋施工工艺措施探究

宋沛士

（山西省安装集团股份有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

随着我国建筑领域突飞猛进的发展，建筑行业逐渐成为支撑我国国民经济的重要产业之一。与此同时，在社会经济不断发展的背景下，广大人民群众生活水平也有了大幅度提升，无论是我国建筑施工水平还是施工规模，均处于不断上升的趋势，高层建筑、超高层建筑数量逐年递增，社会公众对建筑工程也提出了更为严格的要求。植筋技术作为新兴起的技术，在建筑工程建设中的应用越来越普遍。针对植筋技术来讲，是在植筋区域开展打孔作业，并利用黏合剂促使混凝土结构中的金属构件形成握裹力，以此来为建筑工程的稳固性提供保障。

1 工程概况

山西省安装集团股份有限公司承接的山西焦化厂1#、2#焦炉地面除尘站改造项目，是在原除尘站车间侧新增加长18m、宽7m 的除尘车间，新建车间为混凝土框架结构，新增框架柱在原有除尘车间独立基础承台上植筋连接，框架柱植筋共需48 个。植筋作为一种新技术，具有工作面小、施工效率高的特点[1]。

2 植筋施工工艺的应用范围

植筋施工工艺应用范围如下：①建筑结构梁、墙、柱钢筋锚固的加固；②建筑结构预留钢筋锚定改建和扩建；③钢结构螺杆锚定系统。

将植筋施工工艺全面落实在建筑结构中，为混凝土结构安全稳固性提供保障的同时，也能进一步强化金属构件的耐久度与强度，并且其在使用阶段不会降低混凝土结构的施工质量[2]。

3 植筋施工工艺技术概括

3.1 植筋施工工艺原理

针对植筋施工工艺来讲，主要是对钢筋混凝土结构实施锚固和连接的一种技术，起到加固混凝土结构的作用。植筋施工工艺在具体实施阶段，应以原有混凝土构件、结构之上深度与直径为基础，科学合理地开展钻孔作业，利用植筋胶，借助其相关原理，促使原有混凝土和新增设计钢筋之间保持紧密粘连，利用化学黏接剂所具备的作用，将植筋拉力逐渐转移到混凝土中，促使其产生受力体。现阶段，植筋施工工艺在建筑物改造和加固中的应用要更为常见[3]。

3.2 植筋施工工艺优势

植筋施工工艺优势主要体现在灵活性、便利性、受力均匀、承载力高、造价低等方面，具体如下：①针对灵活性优势来讲，植筋施工工艺可设计在钢筋混凝土任意位置，围绕结构不同受力特点，对植筋规格与数量开展科学合理的设计工作。②针对便利性来讲，其在设置预埋件方面要更为明显，通常情况下，钢筋混凝土结构与其他结构连接区域会为预埋件留有空间，但值得注意的是，在精准把控具体位置方面存在一定的难度，但借助植筋施工工艺的特点，在可靠性方面几乎和预埋件相差无几。③和普通焊接方式相比，植筋施工工艺受力更为均匀，并且在实际焊接的过程中，材料不会形成热应力，增加植筋施工工艺的耐疲劳性。④植筋施工工艺具备一定的承载力，通过精准计算的植筋，能最大程度满足受力要求，再加上不需要消耗过多的施工时间，工艺便捷，可在48～72h 内投入使用。⑤植筋技术不需要投入过多的成本，比如砌块填充墙和框架柱的锚拉筋。经实践表明，1kg 植筋胶能植入100 根锚拉筋，植筋所需结构胶成本未超过0.5 元，再加上植筋工艺相对简易，每人一天最少能植50 根钢筋，每根钢筋成本约1.5 元，与其他施工方式相比，植筋施工工艺造价更低[4]。

4 植筋施工工艺的方法及步骤

4.1 植筋标准施工程序

植筋标准施工程序如下：划线定位→钻孔→清除孔尘→灌注结构胶→钢筋处理→植入钢筋→养护固化→质量检验，如图1 所示。

图1 植筋施工

4.2 植筋施工工艺操作方法

①划线定位设计图纸在植筋的平面位置上，用墨线或直尺划出纵横线条；②钻孔一般要垂直混凝土构件平面，倾斜度不大于8°（特殊要求除外）。

4.3 清孔除尘

①清孔方法。一般采用高压气冲洗（用空压机、打气筒等），也可以用高压水冲洗（但是在植筋前，孔内必须达到干燥）。②孔壁处理。用上述方法清除后，在灌胶前，用水清洗一遍，达到孔壁无灰尘、无油污、无有机杂质。

4.4 灌注结构胶

①配制比例，结构胶为双组份，A 组份:B 组份=4:1（重量比），误差不得超过3%。②搅拌，首先分别将A、B组份胶搅拌均匀，然后按比例配备，用专用电动搅拌机搅拌3min。原则上不用人工搅拌，特殊情况，设专人搅拌，最少搅拌5min，一定要搅拌均匀（见使用说明）。③注入胶，用专用工具将搅拌好的胶注入清洗过的孔内。④配胶、注胶、插筋必须流水作业，连续进行。⑤配制结构胶必须设专人负责，并做出详细记录，记录内容包括配胶量、使用部位、时间、固化情况等[5]。

4.5 钢筋处理

①植筋长度的确定，视情况而定，如外部加焊钢筋，其最小长度为孔深+搭焊长度+200mm，以免焊接时高温影响胶的强度。②钢筋表面处理，用电动钢丝刷或人工钢丝刷，清除钢筋表面的锈蚀，用丙酮或酒精清除钢筋表面油污及灰尘。③如植入基脚螺栓，应先将螺丝加工好，并将螺丝段用塑料管套保护好。

4.6 植入钢筋

①将处理好的钢筋，植入灌注好结构胶的孔内。②养护固化。钢筋植入定位后应加以保护，防止碰撞和移位，保持3d，待结构胶固化原材料后方可受力。

4.7 养护技术

用于粘连植筋的胶体，可在室内自然温度下实现完全固化，但值得注意的是，具体固化时间长短，是基于温度和条件下配方比例为前提的，普遍来讲，在历经3d 的固化之后，便可开展后续作业，但在此阶段，切记不可对植入的植筋造成干扰，不然需要二次开展植入。

4.8 检测技术

混凝土植筋施工工艺在完成之后，应安排专人对其强度与质量进行严格的检查，当然，对植入钢筋等嵌入物长度、位置、大小等方面的审核也不容忽视，为了避免产生问题，可采取抽样检测的方式，对其强度质量进行检查，并将最终检查结果全面记录在内。

5 植筋施工工艺质量控制措施

5.1 植筋结构胶

在植筋施工工艺实施阶段，植筋结构胶是关键施工材料之一，所以，加大植筋结构胶质量的把控尤为重要。在选择植筋结构胶阶段，应审核植筋结构胶是否具备出厂日期及合格出厂证明，并且在保质期内使用。

5.2 植筋用钢筋

在选择植筋用钢筋阶段，应加大植筋用钢筋质量审核力度。在正式开展施工之前，应对植筋用钢筋进行全面的清洁，避免植筋用钢筋表明存在锈渍、油污等，如若不然，则会对工程施工质量带来不利影响。除此之外，在实际施工阶段，施工人员应对钢筋表面实施机械压纹处理，如此一来，不仅能进一步提升钢筋表面接触效果，而且也能为施工管理提供有利条件。

5.3 植筋工具具体要求

植筋所需工具包括钢卷尺、墨斗、毛笔、电锤、锤头、空压机、手持磨光机、手锤。

钢卷尺、墨斗、毛笔主要是按设计图纸来确定植筋位置，用纵横墨线早出确定交叉点，再用毛笔蘸红油漆做出标记。电锤、锤头主要用来在指定的位置钻孔。空压机用来压缩空气吹出空内灰尘。手持磨光机用于钢筋除锈。手锤主要用于把钢筋打入孔内。

6 注意事项及安全控制要点

6.1 注意事项

①由于结构胶内包含了纳米防沉材料，在使用之前，相关人员应检查包装桶内胶是否沉淀，如果在沉淀的情况下，应对其进行充分搅和。②当温度较低的情况下，A 组分偶尔出现结晶且发稠的状况下，若想避免降低胶性能，应将A 胶水加热至50℃，当结晶完全消散之后即可。③检查孔内是否存在尘屑，胶配比是否合理、孔内胶是否紧密、以及钢筋是否存有锈渍，在各方面检查无误后，则能确保锚固效果达标。④加大搅拌时间的把控力度，A、B 胶配胶工具应单独使用。⑤在高空作业且所钻孔径不小于18mm 时，必须两人同时操作电锤，并且系好安全带。⑥钻孔过程中经常会遇到钢筋，如遇到钢筋应立即停止，重新更换孔位。⑦孔内如遇下雨进水，必须用棉纱吸干浸水，并且用加热管烘干，方可注胶插筋。⑧钻孔时进度不宜太快，以免钻头发热影响钻孔周围混凝强度或损坏钻机。⑨确保锚固构造措施与《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145—2004）相关规定相符。⑩虽然结构胶在完成凝固之后，并不会产生有毒气体，但在未干透之前，个别分组会对眼睛、皮肤带来刺激，再加上胶固化之后难以清理，因此在实际施工阶段，施工人员应佩戴安全帽、手套、防护服，如在接触到结构胶的情况下，应在第一时间用流水清洗[6]。

6.2 安全控制要点

在混凝土植筋施工工艺实施阶段，应贯彻落实安全、预防为主的相关原则，以施工现场可能产生的事故为基础，对已经产生的安全隐患进行深入分析，拟定切实可行的安全措施与制度。首先，要求施工人员在实际开展施工阶段，佩戴安全防护设施，如果在需要高空作业的情况下，则要求施工人员佩戴安全绳，并将其放在安全区域，避免产生高空坠物的问题。其次。做好脚手架的搭建，并提出具体要求。针对易产生安全问题的地方来讲，应要求相关负责人和管理人员深入施工现场进行全面的调查，一旦发现安全隐患，应在第一时间采取措施加以完善。再次，如果在需要夜间施工的情况下，则应做好照明措施，值得注意的是，应在避免夜间施工对周边居民生活造成影响的同时，确保施工现场亮度与施工要求相符，当然，也应对施工进度进行严格把控，切记不可为了追赶制度，而出现疲劳施工现象。最后，做好化学物品的保管与处理。尤其是易燃物，更是要加大保管工作的重视力度，如丙酮类。由于此类化学物品挥发性较强，一旦处理工作未落实到实处，则可能会产生火灾。因此，在条件允许的情况下，应为这些易燃的化学物品配备单独的灭火器。

7 混凝土植筋施工工艺在施工中应用可行性

①由于混凝土植筋施工工艺适用性较强，可用于锚固很多混凝土桥梁或者建筑物，在混凝土建筑物中合理利用植筋施工工艺，有利于进一步强化其结构强度的同时，确保其承受最大应力。②混凝土植筋技术造价低。与其他改造方式相对比而言，如部件更换或开凿挖洞，通过科学合理的应用植筋施工工艺，不仅能减少施工量，而且也能最大程度彰显原有建筑物经济价值。③混凝土植筋施工工艺施工简单，不需要大面积挖掘、复杂的技术作为支撑、以及价格高昂的重型机械设备。④混凝土植筋施工不需要消耗过多的施工时间，与其他工艺相对比而言，混凝土植筋施工工艺固化强度更为突出，科学合理的利用混凝土植筋施工工艺，能在确保质量的同时，加快施工进度。⑤与传统焊接技术相对比而言，混凝土植筋施工工艺力学性能更为突出，尤其在不易受力均匀的材料上更为明显。

8 结语

经上文的分析可以明确，混凝土植筋施工工艺作为一项非常成熟的技术，其在工程改造中的应用越来越普遍，并且也获得了良好的应用成效，与此同时，也为设计方带来了巨大的经济效益。但值得注意的是，植筋施工工艺在具体应用阶段依旧有可继续加强空间，需要业内人士在实践中不断摸索，充分掌握植筋施工工艺施工方法及步骤、混凝土植筋施工工艺在施工中应用可行性、以及注意事项及安全控制要点等方面，促进我国工程项目未来的长远、持续发展。