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作者：张波
摘要：结合工程实例，系统介绍了植筋技术的施工方法及其在工程中的应用。
关键词：植筋 结构胶 结构改造
钢筋砼结构植筋技术是近年才发展起来的一种新的施工技术。植筋又称为化学锚固，即通过结构胶使钢筋与混凝土粘接在一起，满足传递结构受力的要求。因其有锚固快捷，安全可靠，质量稳定等优点，故在近来的建筑结构加固和混凝土结构的补筋工程中经常应用。在中电信息大厦工程的前期改造中就成功的应用了此项技术，为顺利施工上部主体结构打下了良好的基础并为植筋施工积累了有益的经验。现结合本工程的施工情况介绍钢筋砼结构植筋技术。
一、工程概况
中电信息大厦（原名：中电贸易大厦）位于福田中心区，新洲路与深南路交汇口，分东西两幢塔楼。为砼框架筒体结构，建筑面积3600 m2，地下2层，东塔30层，西塔8层。建筑高度99.975m。工程在施工完地下室和地上一层主体后，因特殊情况停建。甲方后对原来的建筑功能做出了调整，另行委托单位重做方案并由原设计单位北京建筑设计研究院深圳院重新设计。在施工主体建筑前，由于筒体的功能和布置做了重大修改，故需对原筒体的主体结构进行改造和加固。
此次施工改造前，工程已停工长达七年。由于长期暴露在露天环境下，并且此次改造对主体的改动较大，需要对剪力墙及楼板开洞、凿除或增设。为减少对原结构强度的不利影响并满足设计改造要求，经各方专题研究决定采用植筋技术实现新增钢筋的生根。但改造如此结构，难度极大，因此在原混凝土上植筋成为决定本工程是否成功的关键之一。
二、植筋锚固技术参数和结构胶的选定
植筋技术的重点是准确计算设计孔径和深度，并选择合格的结构胶。
1、钻孔直径D
钻孔直径直接关系到直径锚固的效果和质量，根据钢筋直径和钻头的大小，参照下列公式选用：D＝d+(4～15)mm
D：钻孔直径 d：钢筋直径
2、钻孔深度La
按设计要求，锚固后钢筋的抗拉强度应不小于钢筋抗拉强度设计值。
即：La≥Fky·A/ (Fev·π·d)≈Fky·d/ 4·Fey
式中，La：钢筋粘锚深度；d：钢筋直径；A：钢筋截面面积；Fky：钢筋抗拉强度标准值，对Ⅰ级钢为210N/mm2，Ⅱ级钢为310N/mm2；Fey：钢筋在混凝土中粘结锚固强度，其值见表
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混凝土强度等级 |
C15 |
C20 |
C30 |
C40 |
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水平 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
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垂直 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
根据以往经验，钻孔深度一般取15～20d，本工程设计图纸取18d。
3、结构胶的选定
在结构胶的选择上，我们进行了严格细致的筛选工作。目前工程上使用的结构胶有主要分国产和进口两类。国产结构胶使用较多的是中国科学院大连化学物理研究所开发的JGN系列结构胶。进口结构胶多采用美国喜利得和德国琥珀牌。经过比较三种不同产品的主要技术参数和固化时间后，我们得出了以下结论：Φ20以下的钢筋在锚拔力基本相同的情况下，进口胶比国产胶的锚固深度少40～50mm，Φ20以上的钢筋锚固深度差别不大。孔洞直径基本相同。在关键指标锚拔力上国产胶也基本能达到进口结构胶的水平，但在固化时间上国产胶还有很大的差距。
虽然进口胶的性能较好且施工方便，工期短，但其价格高昂。出于对工程造价的考虑，最后我们选定了JGN结构胶。JGN系列建筑结构胶已在深圳多处改造工程中使用，取得了良好的效果，被《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）纳入并被列为指定使用产品。本次改造工期充裕，能满足JGN胶植筋施工的要求。
三、植筋施工前的型式试验
根据JGN结构胶厂家的推荐技术参数，Φ14以上钢筋的钻孔直径D=d+6mm，钻孔深度为15d，而设计指定的植筋深度为18d。出于节约投资的目的，经设计许可，决定通过抗拔试验来确定植筋深度。试验选用了Φ25、Φ20、Φ16三组直径钢筋，每组3根进行破坏性抗拔试验。经设计方和监理指定，承包商在主体的1.2×1.2框架柱上植筋注胶后，经过1天的养护，由深圳市质监站检测中心进行试验。试验采用油压千斤顶，分级施加拔力，每级荷载为20KN，直至破坏。
试验结果：破坏形式均为钢筋颈缩后断裂。证明钢筋与混凝土孔壁的粘结力大于钢筋的极限强度。植入钢筋抗拔力受钢筋极限强度的控制。因此，植筋深度采用15d是可以满足使用要求的。
四、植筋施工
1、施工工艺
整个施工过程可概括为：放线定位→钻孔→清孔→注胶→植筋→养护→验收
根据设计图纸在原结构构件上放线定位，钻孔的位置应与设计图纸相符。用空气钻在预定位置钻孔，遇障碍物时，应选择临近位置重新打孔，保持孔洞顺直，深度误差控制在10mm以内。当孔钻好后，使用空压机吹出孔内灰尘并用丙酮将孔壁擦拭干净。在确保钻孔干燥清洁的情况下，把事先调配好的结构胶注入孔内，使胶体占孔体积的80%。胶注完后，立即植入钢筋。植入时轻轻旋转钢筋，使其表面与结构胶均匀结合，将钢筋植入孔底。静置300分钟以上，待胶固化后，再进行下一道工序施工。
2、注意事项
⑴、本次所使用的结构胶为双组份混合使用。使用时应按比例要求进行配置，且应随配随用，超过凝固时间不得使用；
⑵、向孔内注入结构胶必须密实，无空洞。结构胶在钢筋植入后应能流出，并用干布将孔塞住；
⑶、植筋用钢筋使用前应除锈，端头应平齐、无挤压、无变形，以方便钢筋能顺利植入；
⑷、在胶未固化前，严禁碰动植好的钢筋。植好的钢筋周围严禁再破坏和剔凿混凝土；
⑸、施工前应搭好脚手架，做好必要的防护措施，避免皮肤和眼睛接触到结构胶。
五、质量控制重点
1、严把材料质量关
重点是结构胶的质量。结构胶进场时，查验合格证和检验报告并核对生产日期，保证未超过保质期。按要求对结构胶进行见证送检，经质监站检测中心试验合格后，方可用于工程。植筋用的钢筋也要按结构用钢筋的要求进行送检。
2、加强隐蔽验收和旁站监理
在注胶前对植筋孔的位置、大小和深度进行检查。通过尺量和观察检查成孔质量和清洁情况，验收合格后，方可进行下一道工序。在注胶植筋过程中，要求进行旁站监理并做好记录。
3、抽样试验
对植好的钢筋进行抽样检验，经有资质的第三方做抗拔试验合格后，再进行钢筋连接等下步工序。抗拔试验按要求为按每种直径钢筋根数的3%进行抽样，且不得少于一组。
六、植筋效果
通过采用以上的施工工艺和质量控制措施，在本次改造工程中共完成植筋总共7781根，经质监站抽样做抗拔试验，均符合要求。因此植筋分项工程评定为优良。
七、结论
通过中电信息大厦工程的前期改造工程，检验和摸索了植筋技术的成孔工艺和质量控制等经验措施。但该技术在使用时受多种因素的约束，在施工中应注意以下几点：
1、高性能植筋应选用聚氨脂、甲基丙烯酸脂类结构胶。该类结构胶具有承载力高、长期性能好、无毒无害等优点；
2、要求植入钢筋的砼强度不应低于C15；植筋的锚固长度宜根据试验结果确定； 3、由于植筋技术的特殊性，植筋工程应由专业有资质和丰富施工经验的承包商进行施工。 | 
