化學植筋在某液體化工碼頭引橋墩加固改造中的應用

盧偉　柏龍武　陳文

【摘 要】 針對某液體化工碼頭施工后引橋墩樁基承載力，采用空間有限元Midas Civil分析軟件進行樁力計算，得出部分樁基承載力不足。選用化學植筋方法將原有墩體和現有墩體牢固連接的加固措施，并介紹該方法的設計過程，運用Midas Civil軟件進行計算復核，結果表明，加固后的引橋墩滿足承載力要求，南北兩側擴增引橋墩加固方案可行。

【關鍵詞】 加固改造；化學植筋；錨固

0 引 言

碼頭的加固修復有化學植筋后錨固技術、外包鋼加固法（外粘鋼板加固）、碳纖維加固技術等多種形式和方法，其中，化學植筋是一種重要的方法，指先在原基材中鉆孔，然后在孔中注入或放置化學膠粘劑，將帶肋鋼筋或螺桿膠結固定于基材中，通過粘結與鎖鍵作用，以實現對被連接件的錨固。實際工程表明，化學植筋作為一種成熟的施工技術，不但可以有效、安全地承受和傳遞各種荷載，而且操作方便、可行性高、布置靈活、成本經濟。本文針對某液體化工碼頭施工后引橋墩部分樁基沒有進入持力層導致樁基承載能力較弱的情況，建議采取增設擴增墩體，并通過化學植筋方法將原有墩體和現有墩體牢固連接的加固措施。

1 工程概況

某工程擬新建15萬噸級油品泊位1個，碼頭內檔附設3萬噸級和1萬噸級油品化工泊位各1個。水工建筑物包括裝卸平臺、系靠船墩、引橋及陸域護岸結構等。

2 加固方案

2.1 引橋墩加固方案

引橋1號墩在維持現有16根PHC管樁不變的基礎上，在現有墩體南北兩側各增加2根外徑為 mm的鉆孔灌注樁，擴增墩體，并通過植筋和鑿出現有墩面適量范圍后再與擴增墩體同步澆筑砼的方式，使擴增墩體與已施工的墩體連成整體同時，采用拋填開山石結構對樁基進行防護，拋填結構坡面坡度為1∶2，護面結構采用4 t扭王字塊，其下為墊層塊石，重量為200～400 kg，厚度為1 m，坡底安放200～400 kg護底塊石，坡頂平臺采用400 kg或以上的塊石護面。

2.2 化學植筋錨固設計

目前，化學植筋在港口工程中的應用較為廣泛，寧澤賓[1]從設計原理、材料選擇、錨固計算等方面簡述植筋技術的設計要點，并結合工程實例，介紹后錨固技術化學植筋在港口工程橡膠護舷安裝中的設計應用，為工程設計和施工提供了依據；明延濤等[2]簡要介紹了化學植筋技術的基本理論和在碼頭加固改造應用過程中對材料的要求，并對化學植筋的工藝流程和施工方法作了總結，指出化學植筋技術工藝簡單，適用性強，可保證施工質量；李波等[3]通過對化學植筋錨固技術的理論分析，結合工程實例提出化學植筋施工技術的要點，說明該技術的應用對港口工程起到促進作用。

2.3 植筋長度計算

3.1 方 法

（1）在鑿除原墩臺部分砼時，需謹慎操作，不得破壞其內配筋，并不得對原墩臺其余部分造成損壞。

（2）原墩臺與增設部分的砼結合面均需鑿毛并清洗干凈，同時，還需采取涂界面膠等其他可靠的施工措施以保證新老砼的緊密結合。

（3）在施工時，采用水鉆鉆孔，將孔洞清理干凈，同時采用專用注射膠槍注入植筋膠，植入鋼筋時須保證與結構膠充分結合，在植筋膠固化期間不得對鋼筋進行擾動。

化學植筋錨固抗拔承載力現場非破壞性檢驗可采用隨機抽取3根植筋的辦法。戴志鵬[4]對比了《規范》和《混凝土結構加固技術規程》中控制錨筋和基材破壞的不同之處，認為在化學植筋時，檢驗荷載應取0.9 As fyk （As 為植筋應力面積； fyk為植筋屈服強度）；根據其研究成果，在2～3 min內將荷載勻速加載至220 kN，以混凝土基材無裂縫、植筋無滑移等宏觀裂損現象，且保持2 min后荷載降低不大于5%時為檢驗合格。

4 結構驗證計算

引橋1號墩臺結構采用Midas Civil軟件進行計算時，樁基嵌巖深度采用彈性地基梁“m”法計算，加固后三維有限元模型見圖4，計算結果見表2。

5 結果分析

在植筋檢測合格的前提下，由加固后的數據模型計算結果可以得出，加固后的引橋墩各樁的樁力及樁身彎矩滿足承載力設計值要求，說明引橋墩南北兩側擴增引橋墩的加固方案可行，選用化學植筋方法較為適宜。

6 結 語

引橋墩加固改造加樁時，其最佳位置位于橋墩中間，但由于施工不便采取了引橋墩南北擴增的方法。隨著施工工藝的不斷進步，未來在選擇加固的位置和工藝方面可進一步優化。

參考文獻：

[1] 寧澤賓.關于化學植筋在港口工程橡膠護舷安裝中的設計應用[J].珠江水運，2012（21）：85-86.

[2] 明延濤，徐文成.化學植筋在碼頭加固改造工程中的應用[J].山西建筑，2013（14）：93-94.

[3] 李波，李俊毅，許建宏.化學植筋錨固技術在港口工程中的應用[J].中國港灣建設，2005（3）：23-26.

[4] 戴志鵬.對《混凝土結構后錨固技術規程》中化學植筋部分內容的幾點認識[J].重慶建筑，2007（5）：30-32.

【摘 要】 針對某液體化工碼頭施工后引橋墩樁基承載力，采用空間有限元Midas Civil分析軟件進行樁力計算，得出部分樁基承載力不足。選用化學植筋方法將原有墩體和現有墩體牢固連接的加固措施，并介紹該方法的設計過程，運用Midas Civil軟件進行計算復核，結果表明，加固后的引橋墩滿足承載力要求，南北兩側擴增引橋墩加固方案可行。

【關鍵詞】 加固改造；化學植筋；錨固

0 引 言

碼頭的加固修復有化學植筋后錨固技術、外包鋼加固法（外粘鋼板加固）、碳纖維加固技術等多種形式和方法，其中，化學植筋是一種重要的方法，指先在原基材中鉆孔，然后在孔中注入或放置化學膠粘劑，將帶肋鋼筋或螺桿膠結固定于基材中，通過粘結與鎖鍵作用，以實現對被連接件的錨固。實際工程表明，化學植筋作為一種成熟的施工技術，不但可以有效、安全地承受和傳遞各種荷載，而且操作方便、可行性高、布置靈活、成本經濟。本文針對某液體化工碼頭施工后引橋墩部分樁基沒有進入持力層導致樁基承載能力較弱的情況，建議采取增設擴增墩體，并通過化學植筋方法將原有墩體和現有墩體牢固連接的加固措施。

1 工程概況

某工程擬新建15萬噸級油品泊位1個，碼頭內檔附設3萬噸級和1萬噸級油品化工泊位各1個。水工建筑物包括裝卸平臺、系靠船墩、引橋及陸域護岸結構等。

2 加固方案

2.1 引橋墩加固方案

引橋1號墩在維持現有16根PHC管樁不變的基礎上，在現有墩體南北兩側各增加2根外徑為 mm的鉆孔灌注樁，擴增墩體，并通過植筋和鑿出現有墩面適量范圍后再與擴增墩體同步澆筑砼的方式，使擴增墩體與已施工的墩體連成整體同時，采用拋填開山石結構對樁基進行防護，拋填結構坡面坡度為1∶2，護面結構采用4 t扭王字塊，其下為墊層塊石，重量為200～400 kg，厚度為1 m，坡底安放200～400 kg護底塊石，坡頂平臺采用400 kg或以上的塊石護面。

2.2 化學植筋錨固設計

目前，化學植筋在港口工程中的應用較為廣泛，寧澤賓[1]從設計原理、材料選擇、錨固計算等方面簡述植筋技術的設計要點，并結合工程實例，介紹后錨固技術化學植筋在港口工程橡膠護舷安裝中的設計應用，為工程設計和施工提供了依據；明延濤等[2]簡要介紹了化學植筋技術的基本理論和在碼頭加固改造應用過程中對材料的要求，并對化學植筋的工藝流程和施工方法作了總結，指出化學植筋技術工藝簡單，適用性強，可保證施工質量；李波等[3]通過對化學植筋錨固技術的理論分析，結合工程實例提出化學植筋施工技術的要點，說明該技術的應用對港口工程起到促進作用。

2.3 植筋長度計算

3.1 方 法

（1）在鑿除原墩臺部分砼時，需謹慎操作，不得破壞其內配筋，并不得對原墩臺其余部分造成損壞。

（2）原墩臺與增設部分的砼結合面均需鑿毛并清洗干凈，同時，還需采取涂界面膠等其他可靠的施工措施以保證新老砼的緊密結合。

（3）在施工時，采用水鉆鉆孔，將孔洞清理干凈，同時采用專用注射膠槍注入植筋膠，植入鋼筋時須保證與結構膠充分結合，在植筋膠固化期間不得對鋼筋進行擾動。

化學植筋錨固抗拔承載力現場非破壞性檢驗可采用隨機抽取3根植筋的辦法。戴志鵬[4]對比了《規范》和《混凝土結構加固技術規程》中控制錨筋和基材破壞的不同之處，認為在化學植筋時，檢驗荷載應取0.9 As fyk （As 為植筋應力面積； fyk為植筋屈服強度）；根據其研究成果，在2～3 min內將荷載勻速加載至220 kN，以混凝土基材無裂縫、植筋無滑移等宏觀裂損現象，且保持2 min后荷載降低不大于5%時為檢驗合格。

4 結構驗證計算

引橋1號墩臺結構采用Midas Civil軟件進行計算時，樁基嵌巖深度采用彈性地基梁“m”法計算，加固后三維有限元模型見圖4，計算結果見表2。

5 結果分析

在植筋檢測合格的前提下，由加固后的數據模型計算結果可以得出，加固后的引橋墩各樁的樁力及樁身彎矩滿足承載力設計值要求，說明引橋墩南北兩側擴增引橋墩的加固方案可行，選用化學植筋方法較為適宜。

6 結 語

引橋墩加固改造加樁時，其最佳位置位于橋墩中間，但由于施工不便采取了引橋墩南北擴增的方法。隨著施工工藝的不斷進步，未來在選擇加固的位置和工藝方面可進一步優化。

參考文獻：

[1] 寧澤賓.關于化學植筋在港口工程橡膠護舷安裝中的設計應用[J].珠江水運，2012（21）：85-86.

[2] 明延濤，徐文成.化學植筋在碼頭加固改造工程中的應用[J].山西建筑，2013（14）：93-94.

[3] 李波，李俊毅，許建宏.化學植筋錨固技術在港口工程中的應用[J].中國港灣建設，2005（3）：23-26.

[4] 戴志鵬.對《混凝土結構后錨固技術規程》中化學植筋部分內容的幾點認識[J].重慶建筑，2007（5）：30-32.

【摘 要】 針對某液體化工碼頭施工后引橋墩樁基承載力，采用空間有限元Midas Civil分析軟件進行樁力計算，得出部分樁基承載力不足。選用化學植筋方法將原有墩體和現有墩體牢固連接的加固措施，并介紹該方法的設計過程，運用Midas Civil軟件進行計算復核，結果表明，加固后的引橋墩滿足承載力要求，南北兩側擴增引橋墩加固方案可行。

【關鍵詞】 加固改造；化學植筋；錨固

0 引 言

碼頭的加固修復有化學植筋后錨固技術、外包鋼加固法（外粘鋼板加固）、碳纖維加固技術等多種形式和方法，其中，化學植筋是一種重要的方法，指先在原基材中鉆孔，然后在孔中注入或放置化學膠粘劑，將帶肋鋼筋或螺桿膠結固定于基材中，通過粘結與鎖鍵作用，以實現對被連接件的錨固。實際工程表明，化學植筋作為一種成熟的施工技術，不但可以有效、安全地承受和傳遞各種荷載，而且操作方便、可行性高、布置靈活、成本經濟。本文針對某液體化工碼頭施工后引橋墩部分樁基沒有進入持力層導致樁基承載能力較弱的情況，建議采取增設擴增墩體，并通過化學植筋方法將原有墩體和現有墩體牢固連接的加固措施。

1 工程概況

某工程擬新建15萬噸級油品泊位1個，碼頭內檔附設3萬噸級和1萬噸級油品化工泊位各1個。水工建筑物包括裝卸平臺、系靠船墩、引橋及陸域護岸結構等。

2 加固方案

2.1 引橋墩加固方案

引橋1號墩在維持現有16根PHC管樁不變的基礎上，在現有墩體南北兩側各增加2根外徑為 mm的鉆孔灌注樁，擴增墩體，并通過植筋和鑿出現有墩面適量范圍后再與擴增墩體同步澆筑砼的方式，使擴增墩體與已施工的墩體連成整體同時，采用拋填開山石結構對樁基進行防護，拋填結構坡面坡度為1∶2，護面結構采用4 t扭王字塊，其下為墊層塊石，重量為200～400 kg，厚度為1 m，坡底安放200～400 kg護底塊石，坡頂平臺采用400 kg或以上的塊石護面。

2.2 化學植筋錨固設計

目前，化學植筋在港口工程中的應用較為廣泛，寧澤賓[1]從設計原理、材料選擇、錨固計算等方面簡述植筋技術的設計要點，并結合工程實例，介紹后錨固技術化學植筋在港口工程橡膠護舷安裝中的設計應用，為工程設計和施工提供了依據；明延濤等[2]簡要介紹了化學植筋技術的基本理論和在碼頭加固改造應用過程中對材料的要求，并對化學植筋的工藝流程和施工方法作了總結，指出化學植筋技術工藝簡單，適用性強，可保證施工質量；李波等[3]通過對化學植筋錨固技術的理論分析，結合工程實例提出化學植筋施工技術的要點，說明該技術的應用對港口工程起到促進作用。

2.3 植筋長度計算

3.1 方 法

（1）在鑿除原墩臺部分砼時，需謹慎操作，不得破壞其內配筋，并不得對原墩臺其余部分造成損壞。

（2）原墩臺與增設部分的砼結合面均需鑿毛并清洗干凈，同時，還需采取涂界面膠等其他可靠的施工措施以保證新老砼的緊密結合。

（3）在施工時，采用水鉆鉆孔，將孔洞清理干凈，同時采用專用注射膠槍注入植筋膠，植入鋼筋時須保證與結構膠充分結合，在植筋膠固化期間不得對鋼筋進行擾動。

化學植筋錨固抗拔承載力現場非破壞性檢驗可采用隨機抽取3根植筋的辦法。戴志鵬[4]對比了《規范》和《混凝土結構加固技術規程》中控制錨筋和基材破壞的不同之處，認為在化學植筋時，檢驗荷載應取0.9 As fyk （As 為植筋應力面積； fyk為植筋屈服強度）；根據其研究成果，在2～3 min內將荷載勻速加載至220 kN，以混凝土基材無裂縫、植筋無滑移等宏觀裂損現象，且保持2 min后荷載降低不大于5%時為檢驗合格。

4 結構驗證計算

引橋1號墩臺結構采用Midas Civil軟件進行計算時，樁基嵌巖深度采用彈性地基梁“m”法計算，加固后三維有限元模型見圖4，計算結果見表2。

5 結果分析

在植筋檢測合格的前提下，由加固后的數據模型計算結果可以得出，加固后的引橋墩各樁的樁力及樁身彎矩滿足承載力設計值要求，說明引橋墩南北兩側擴增引橋墩的加固方案可行，選用化學植筋方法較為適宜。

6 結 語

引橋墩加固改造加樁時，其最佳位置位于橋墩中間，但由于施工不便采取了引橋墩南北擴增的方法。隨著施工工藝的不斷進步，未來在選擇加固的位置和工藝方面可進一步優化。

參考文獻：

[1] 寧澤賓.關于化學植筋在港口工程橡膠護舷安裝中的設計應用[J].珠江水運，2012（21）：85-86.

[2] 明延濤，徐文成.化學植筋在碼頭加固改造工程中的應用[J].山西建筑，2013（14）：93-94.

[3] 李波，李俊毅，許建宏.化學植筋錨固技術在港口工程中的應用[J].中國港灣建設，2005（3）：23-26.

[4] 戴志鵬.對《混凝土結構后錨固技術規程》中化學植筋部分內容的幾點認識[J].重慶建筑，2007（5）：30-32.