浅谈混凝土结构后锚固技术之化学锚栓及植筋

[摘要]本文介绍了混凝土结构后锚固技术之化学锚栓及植筯的基本原理和工艺流程，并结合工程实例具体应用。
　　[关键词]锚固技术锚栓植筋
　　1    前言
　　近几年来，在对老建筑翻新，及建筑物使用功能的改变，或对现有建筑物的改建、扩建等方面的需求越来越大，混凝土结构后锚固技术也在建筑施工中得到了广泛的应用。
　　2后锚固技术的基本原理和工艺流程
　　高效钻孔技术促进了不同种类后锚固产品的快速发展，因此选择适合自己特殊要求的锚栓也是比较困难的。下面我将对后锚固技术的基本理论在这里介绍一下：
　　化学锚固系统：化学锚栓包含金属部分（加螺杆）和砂浆。作为砂浆中的粘结剂可采用有机树脂、水泥或它们的混合物。
　　2.1材料
　　基材：必须坚固可靠，相对于被连接体应有较大体量以便获得较高锚固力。
　　锚栓：化学植筋的钢筋及螺杆应采用HRB400级和HRB335级带肋钢筋及Q235和Q345钢螺杆。
　　锚固胶：化学植筋的锚固性能主要取决于锚固胶(对于胶粘剂、粘结剂)和施工方法。我国使用最广的锚固胶是环氧基锚固胶。
　　2.2化学锚栓及植筋的适用范围
　　满足锚固深度要求的化学植筋及螺杆，可应用于抗震设防烈度不大于8度的受拉，边缘受剪，拉剪复合受力的结构构件及非结构构件的后锚固连接。
　　2.3构造措施
　　（1）对于化学植筋混凝土基材的厚度h应满足以下规定：h≥hef+2d0且h>100mm，其中(hef为锚栓埋置深度，d0为锚孔直径)。
　　（2）群锚锚栓最小间距值Smin和最小边距值Cmin不应小于下列数值Smin≥5d，Cmin≥5d。
　　2.4工艺原理及流程
　　工艺原理：通过合成树脂砂浆粘合锚杆和孔壁使锚杆锚固基础与被锚固对象形成一个整体，从而达到固定构件或提高构件承载力的效果。
　　工艺流程:钻孔清孔配胶植筋固化质检
　　(1)    钻孔：根据设计要求和图纸上的间距，从边缘、边距定位，在基础上钻孔；孔径D=d+(4～10)mm，小直径机械安装取低值，大直径灌注安装取高值。
　　(2)    清孔：用空压机械或手动风筒吹净孔内粉屑，再用丙酮擦拭孔道，并保持孔道干燥。
　　(3)    配胶：将胶按厂家提供说明配制,灌注应充实。
　　(4)    植筋固化：化学植筋置入锚孔后，在固化完成之后，应按厂家提供的养生条件进行固化养生，同化期间禁止扰动。.
　　(5)    质检：对照施工图检查植筋位置、尺寸、垂直(水平)度及胶浆外观固化情况，用铁钉刻划检查胶浆固化程度，以手拔方式初步检查连接件是否锚牢、锚实。
　　3锚固工程文件资料检查及工程验收
　　3.1文件资料检查应包括：设计施工图纸及相关文件，锚固胶的出厂质量保证书或检验证明(其中应有主要组成及性能指标、生产日期、产品标准号等)，锚杆的质量合格证书(含钢号、尺寸规格等)，施工工艺记录及操作规程和施工自检人员的检查结果等文件。
　　3.2验收应提供下列文件和记录
　　(1)    设计变更
　　(2)    锚栓的质量合格证书,产品(安装)使用说明书和进场后的复验报告
　　(3)    锚固安装工程施工记录
　　(4)    锚固工程质量检查记录
　　(5)    锚栓抗拔力现场抽检报告
　　(6)    分项工程质量评定记录
　　(7)    工程重大问题处理记录
　　(8)    竣工图及其他有关文件记录
　　4化学锚栓及植筋的应用
　　4.1化学锚栓所采用的树脂大致可分为：不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂及环氧树脂。下面就我国应用最广泛的环氧基锚固胶为例简述一下环氧树脂。该材料最主要的优点是收缩率低和粘结力高，它能产生很高的强度，对清孔方法的效果敏感性小；最主要的缺点是耐高温稳定性差(最大为+50℃)，同时应用范围小(+5℃～+40℃)，硬化时间长(在20℃:12h-24h)。为此在工程应用中对于化学植筋的焊接应考虑高温对胶的不良影响,采取有效的降温措施。离开基面的钢筋预留长度应不小于20d且不大于200㎜，钻孔潮湿对环氧类材料有负面影响。另外该材料有可能对皮肤有刺激作用。
　　4.2对于各种化学树脂我们在工程应用中还应注意以下几个方面：
　　(1)    技术数据:抗压强度、收缩率、密度、粘度、导热性、耐热性等；
　　(2)    安装时间:根据不同材料、不同温度掌握安装时间；
　　(3)    硬化时间:根据不同材料,基材的不同温度掌握硬化时间；
　　(4)    应用温度:以德国慧鱼注射树脂系列为例,可在温度高达+120℃使用,锚栓基材的长期温度不得超过+80℃；
　　(5)    耐火性；
　　(6)    化学稳定性：通过目测观察式样有无变化,如开裂、表面腐蚀、角部变平、发泡膨胀等现象，从而制定其化学稳定性；
　　(7)    持续受荷性能:锚栓必须能够在一给定的时间内长期承受荷载而不产生较大的位移,因此锚栓长期受荷性能值得引起注意；
　　(8)    仓储期：施工中应注意存放的温度、湿度及存储时间；
　　(9)    对各种树脂在不同情况下的反应：如，在+50℃情况下是否蠕变,在碱性影响、潮湿影响下是否有皂化，对冷扎影响的大小及是否有毒性等。
　　4.3工程应用实例
　　在2003年,哈尔滨爱达投资置业有限公司建设的爱建新城一期LMON栋工程中,其四栋建筑物因客户需要,在建筑物二层以上设空中连廊,经设计院工程师计算,相关专业厂家配合,采用化学植筋,对各部位进行植筋处理,浇注膨胀混凝土，连廊荷载全部作用后,经连续观测,该工程各部位无变形。
　　