浅谈钢筋混凝土框架结构的加固

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发布时间：2011-02-26 14:49:21  更新时间：2022-04-07 16:29:05

　　摘要：本文主要介绍了钢筋混凝土框架结构加固的新技术—植筋加固施工技术，从植筋技术的概念入手，主要介绍了植筋加固技术的主要特点和应用，然后阐述了植筋施工技术的主要施工工艺，并对施工应用的效果进行后期的检验分析等。

　　关键词：钢筋混凝土;框架结构;加固;植筋技术

　　植筋技术是在以混凝土等为基材的结构或构件上进行一定深度和直径的钻孔，并运用高强度的化学粘结剂，使所植入的钢筋、螺杆等与混凝土等基材产生设计所预期的锚固力的改造加固技术。

　　1植筋技术特点及应用

　　植筋技术有着灵活的设计，可根据使用需要在钢筋混凝土的任何位置，根据结构受力特征设计植筋数量及规格，且可靠性优于预埋件，承载力大，可用于水平、垂直及顶部装置。

　　植筋施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密着性能良好，无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用，施工简便迅速，安全并符合环保要求因而植筋技术是工程中钢筋混凝土结构变更、追加、加固、固定的最有效的方法。

　　1.1主要特点

　　(1)对固定的基材不产生膨胀力，适宜边距、间距小的部位，最大限度发挥锚固强度;

　　(2)在脆性建材中锚固强度折损较小，尤其适用于老建筑物的改扩建工程;

　　(3)适用基材范围大。可适用于混凝土、轻质混凝土、矿渣混凝土、天然石材等实心建材和空心建材;

　　(4)安装施工快捷简便、硬化时间短、缩短施工进度、节省施工时间;

　　(5)承载力(剪力、拉力)较高;

　　(6)可靠性优于预埋件，一般钢筋混凝土结构在需要与其它结构连接均靠预留预埋件，但预埋件具有位置难以准确，调整功能后预埋件的位置将难于改变。

　　1.2主要应用

　　(1)植筋用于平板与平板的连接。中间平板分期施工的连接、结构性能的改建、修复工程，恢复暂时性的开口，如塔式起重机、设备预留的孔洞连接均需采用植筋后浇混凝土连接新旧混凝土使之成为整体。其墙壁支模简便，建筑方法灵活，加固对原结构的影响较小，施工速度快;

　　(2)墙与横梁连接。建筑接缝，结构延伸，增接构件等加固需应用植钢筋技术。其支模的固定与拆除操作简便，连接准备方便，钻孔小;

　　(3)垂直连接。新加钢筋混凝土柱，钢筋混凝土柱加固及其他结构柱加固，桩顶承台处理，公路、桥梁面新加柱等广泛应用植筋。垂直连接具有定位精确，无需复杂的加固固定，施工方便;

　　(4)大型结构的修理。桥梁挡墙的修复，结构改造，混凝土修复工程应用钢筋植筋技术。大型结构修理采用植筋可以减少混凝土拆除量，避免加固性焊接及类似的连接;

　　(5)结构性连接。结构性连接如楼梯、墙板、检修孔等采用植筋，能做到精确定位，可以照顾到复杂的细部连接，墙壁支模及连接准备简单，施工对环境无影响、

　　(6)混凝土覆盖。植筋混凝土覆盖用于桥面修复，混合界面的结构粘合，板面、横梁的结构改进。其特点是钻孔小，愈合快、

　　(7)悬壁连接。植筋用于阳台、平台、楼梯平台等悬壁连接。其特点是位移微乎其微，钢筋外露部分短，可避免腐蚀。

　　2植筋施工准备

　　2.1主要工具

　　植筋采用的主要工具有：POSER-300型电锤，清孔毛刷，小型空气压缩机等。

　　2.2主要材料

　　植筋采用的主要材料为注射式植筋胶。

　　(1)注射式植筋胶

　　植筋锚固胶主要用于混凝土等基材中钻孔锚固受力钢筋，如结构加固改造、幕墙施工、设备固定安装、房屋装修等工程，也可以用于基材中钻孔锚固螺栓。

　　植筋胶是由改型环氧类高强度、高耐腐蚀性双组分复合树脂胶泥构成，具有如下特点：强度高、粘结力强、耐久性优异;无需配胶，施工简单、迅速、方便;可在潮湿环境下工作，在干燥条件下粘结力更好;广泛用于混凝土、岩石、砖墙等基材;使用安全、清洁、无毒等。

　　(2)包装、储存、安全

　　该植筋胶采用双塑料硬管包装，每支容量360m1。

　　植筋胶要求贮存在阴凉干燥的库房内，不得损坏包装或雨淋，有效贮存期为6个月。超期需经试验方可使用。不属于易燃、易爆、有毒危险品，能以一般交通工具运输，运输途中不得损坏包装、暴晒或雨淋。施工人员应采取必要的安全防护措施，现场注意防火并保持良好的通风。若不慎误食或溅入眼睛，请用大量清水稀释后立即就医。

　　3植筋施工

　　3.1植筋施工主要过程

　　(1)钻孔

　　按照图纸标明的尺寸、位置，将孔打到规定的深度。需要注意的是如果遇到墙体内部有钢筋应将位置避开，在不影响混凝土施工和强度的前提下移开一点距离。若移开的距离太大应与协商进行加筋补强。

　　(2)清孔

　　用硬毛刷刷孔壁再用干净无油的压缩空气吹出灰尘，如此反复进行不少于3次。必要时可用干净棉布沾少量丙酮或酒精擦净孔壁。

　　(3)钢筋除锈

　　将钢筋表面进行除锈处理并用丙酮或酒精擦拭干净。

　　(4)注胶

　　打开植筋胶封盖，确认出胶口无堵塞，换上并拧紧混胶嘴，装入施胶枪，扣动胶枪把手，应将最初流出的胶液舍弃，直至流出的胶液色泽完全均匀一致;

　　向植筋孔内注胶，每孔注胶量应略大于其理论需胶量。注意必须出胶顺畅并从孔底逐步向孔口填胶，以保证孔内空气排出、注胶饱满。当孔深大于20cm时，应在混胶嘴上加配适当长度的延长管。

　　(5)插筋

　　将钢筋旋转插入至孔底，保证孔口溢胶并注意防止漏胶。胶层是否饱满，将直接影响锚固力的大小。

　　(6)调整

　　将钢筋插进孔内，若需调整位置，应在十分钟内调整完毕，但不允许向外拉。

　　(7)保护

　　调整好的钢筋应在一个小时内不允许动，否则将影响其锚固强度。

　　凝胶后于室温固化1-3天，在固化过程中避免扰动。外观检查注胶是否饱满、固化是否正常。重要部分的植筋需进行现场抗拔试验，检验其锚固力是否满足设计要求，合格后方可进行下一道工序浇筑新的混凝土的施工。

　　3.2植筋施工中控制

　　(1)锚固力与孔洞及钢筋表面状况、孔径大小、钢筋直径、混凝土强度、施工工艺等因素密切相关，为保证工程质量，建议进行现场植筋护拔试验以确定其锚固力。

　　(2)潮湿条件施工时，孔内不得有积水，并尽可能对孔壁进行干燥处理，潮湿条件施工及使用时，锚固力略有下降，其实际锚固力可由现场拉拔试验获得。

　　(3)植筋后若需焊接，焊缝距植筋表面不应小于500mm，并用湿布包覆钢筋根部，可采用不同的钢筋长度来避免料缝在同一受力截面。

　　结语

　　结合作者参与的工程案例，经施工实践证明：植筋技术是无膨胀性的固定技术，对基材无挤压应力，承载力不受小边距、小间距影响;植筋静荷载、动荷载抗拔力检验均满足设计要求，植筋抗拉强度试验抽样合格率达到100%，证明锚固质量得到保证。

　　从质量角度分析，该技术减少了混凝土体的钻孔数量，降低了对原结构体的损伤，大量减少了钢筋焊接数量，降低了人为影响质量的因素以及施工工人的劳动强度，简化了施工程序，提高锚固节点的施工效率，从而使结构整体质量控制进一步得到保证。

　　从工期角度分析，该技术大大缩短了钢筋工程施工时间，且施工点布置灵活，避免了对施工组织关键路线的制约，加快了整体进度，对保证工期有积极作用。

　　从经济角度分析，植筋技术减少了钢材的使用，降低了材料费用，由于植筋技术对工人的技术要求不高，一般工人通过技术交底，明确工艺要求，便可施工，故可减少专业技术人员的使用，降低人工单价。此技术施工步骤比较简单，节约工时，有较高的整体经济效益。

　　参考文献

　　1.佟百龙，窦玉秋，纪全武等.钢筋植筋锚固参数研究.东北公路.2003.26(3)

　　2.陈炜新.钢筋混凝土结构植筋锚固新技术.西部探矿工程.2003(2)

　　3.李慧峰，唐泽，姚顺忠.植筋技术在工程中的应用.西南林学院学报.2003.23(1)

　　4.刘卉章.钢筋植筋技术应用.广州大学学报(自然科学版).2003.2(4)