化學植筋技術在橋墩接高施工中的應用

于普　蔣碩

【摘 要】化學植筋技術以其可操作性強，施工靈活等優(yōu)點在工程建設行業(yè)中被廣范采用。本文以某舊橋加固工程為例，對化學植筋的施工方法與質量檢驗等方面作了比較詳細的闡述。

【關鍵詞】化學植筋；施工工藝；質量檢測

0 前言

化學植筋又稱為種筋，是運用高強度的化學粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產生握固力，從而達到預留效果。施工后產生高負荷承載力，不易產生移位、拔出，并且密封性能良好，無需作任何防水處理。由于其通過化學粘合固定，不但對基材不會產生膨脹破壞，而且對結構有補強作用。化學植筋后錨固技術施工方便，使用靈活，錨固后強度增長快，可滿足施工工期短、施工部位有較高強度要求的工程施工需要，被廣泛應用于建筑、橋梁、隧道等各類施工中。

1 化學植筋技術應用

某舊橋除險、加固工程中，需要在原橋墩的基礎上進行混凝土接高并鋪設預制梁板。接高部位配筋為？準20mm螺紋鋼筋，超筋方式配筋；距原橋墩邊距小，不易采用鋼筋預埋法，經研究決定采用化學植筋方法進行施工。

化學植筋施工方案為施工前準備、植筋施工與植筋質量檢驗三個階段，每個階段的工作都必須十分重視，嚴格把關，避免出現植筋定位不準確、孔深和孔徑不足、鉆孔不清理、數量不足、錨固膠的質量達不到規(guī)范要求，錨固后現場拉拔檢測結果不合格等質量問題。

1.1 施工前準備

1.1.1 鉆孔深度與孔徑的確定

參照施工圖紙和有關舊橋墩的技術資料，根據《混凝土結構加固技術規(guī)范》（CECS25：90）和《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》（JGJl45-2013）的要求設計鉆孔深度與孔徑。鉆孔直徑一般為D+4～10mm（小直徑鋼筋取低值，大直徑鋼筋取高值）；植筋錨固深度的設計值：

Ld≥ΨNΨaeLS

式中：Ld─植筋錨固深度設計值；

ΨN─考慮各種因素對植筋受拉承載力影響而需要加大錨固深度的修正系數；

Ψae─考慮植筋位移延性要求的修正系數；

LS─植筋基本錨固深度。

1.1.2 鉆孔位置的確定

先把舊橋墩鋼筋的保護層鑿除，探明原結構鋼筋的位置，根據圖紙要求準確放線標明鋼筋錨固點的鉆孔位置。如遇原混凝土結構內鋼筋位置影響植筋，可適量調整被植鋼筋的位置。

1.1.3 植筋膠的檢驗

植筋膠進場后檢查出廠合格證、生產日期和終止使用日期，并取有代表性的樣品進行試驗，以防止使用不合格品及過期產品。

1.1.4 植筋鋼筋的處理

對擬植鋼筋進行除銹處理，除銹清理的長度大于錨固深度50mm為宜，用磨光機或用鋼絲刷將除銹清理長度內的鋼筋表面打磨出金屬光澤為止。將處理后的鋼筋整齊擺放，并清點數量。

1.1.5 植筋質量預檢

正式施工前取不少于3根植筋鋼筋進行拉拔試驗，實測的軸向錨固拉力荷載值全部超過設計荷載值后方可進行正式施工。

1.1.6 施工安全保證措施

（1）施工前應在橋墩周圍搭設腳手架，并設置植筋后臨時固定支架。

（2）化學粘合劑對眼睛具有刺激性且接觸皮膚可能造成過敏，因此給工人配備護目鏡、口罩、膠皮手套等防護用品。

1.2 植筋施工

1.2.1 錨固孔的鉆孔與清理

根據設計的孔深、孔徑鉆孔，完成后將鉆孔周圍灰塵清理干凈。用氣泵和毛刷清孔，將氣泵深入孔底吹出粉灰再用毛刷仔細清理，清刷完畢后，用棉絲沾丙酮液清刷孔洞內壁，使鉆孔洞內達到清潔干燥。鉆孔工作完后，用干凈棉絲將清潔過的孔洞封堵，防止灰塵和異物落入。在鉆孔過程中如遇到原結構物受力主筋應及時避開，對于廢孔用錨固膠填實。由質檢、監(jiān)理人員檢驗合格后方可進行下一步施工。

1.2.2 鋼筋埋植

（1）配置植筋用錨固膠。植筋膠分為注射式植筋膠和桶裝式植筋膠兩種，由A、B兩組份組成。配膠嚴格按照說明的配比進行，采用機械攪拌配制，攪拌器可由電錘和攪拌齒組成，攪拌齒可采用電錘鉆頭端部焊接十字形Φ14mm鋼筋制成，少量時可用細鋼筋棍人工攪拌。取潔凈容器（塑料或金屬盆，不得有油污、水、雜質）和稱重衡器按配合比混合，并用攪拌器攪拌10分鐘左右至A、B膠混合均勻為止。攪拌時應沿同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。結構膠初凝時間很快，從拌膠到植筋整個工序應在半個小時以內完成，根據每次施工的需要，配制適量的膠，防止浪費。炎熱天氣下施工應注意隨用隨配，避免植筋膠凝結過快無法使用。

（2）垂直植筋時，把注膠器的噴嘴盡量伸到孔洞底部將錨固用膠注入孔深約2/3，將處理好的鋼筋邊向同一方向旋轉，邊緩慢將鋼筋插入洞內，直至到達孔的洞底部為止。插筋到底，如無錨固膠從孔內溢出，說明注膠量不夠，須將鋼筋拔出，重新注膠，再次插入鋼筋，直至有錨固膠溢出洞口為止；水平植筋時用Φ6細鋼筋配合托膠板（干凈木板）往孔內搗膠，也可讓施工人員戴好皮手套，將配好的膠成團塞、搗進孔內。在鋼筋植入后，為防止植筋膠未凝結前流淌應使用擋片封堵洞口，并架設支架定位橫向筋。

（3）在植筋完成24小時以內不得擾動鋼筋，應進行必要的圍擋，設置明顯的標準，做好保護工作。

（4）用蘸有少許丙酮的棉布擦拭孔周圍遺留的膠，清理工作面的垃圾。

（5）鋼筋埋植工作完成后，報請現場質量負責人檢查驗收。

1.3 植筋質量檢驗

植筋質量檢驗又可分為植筋外觀檢查和錨固承載力的檢測，植筋質量的評定都必須嚴格遵守《混凝土結構加固技術規(guī)范》和《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》的相關規(guī)定予以驗收。

1.3.1 植筋外觀檢查

對照施工圖紙檢查植筋位置、尺寸、垂直（水平）度，植筋數量及膠漿外觀固化情況（用鐵釘刻劃檢查膠漿固化程度）等。

1.3.2 錨固承載檢測

錨固承載力檢測主要是通過對植入鋼筋進行拉拔試驗以檢測植筋的抗拔承載力是否滿足設計要求。錨固抗拔承載力現場檢驗可分為非破壞性檢驗和破壞性檢驗，本工程采用非破壞性檢驗方法，對同品種、同規(guī)格、同強度的錨筋進行隨機取樣，由于橋墩屬于重要結構件，抽樣數量按每一檢驗批植筋總數的3%計算，且不少于5件。

（1）根據設計拉拔力和鋼筋型號選取合適的加荷設備，因此我方選用錨桿拉力計，其支撐環(huán)內徑D0=280mm>Max（12d，250mm）（d：鋼筋的公稱直徑），滿足規(guī)范要求。

（2）試驗前檢查儀器油量，不應少于油缸總容積的3/4，連接好儀器后要排放儀器內部存在的空氣。進行試驗時先將儀器千斤頂套在預檢鋼筋上，安裝錨環(huán)與夾片，加壓缸正平放置，加荷時用力應均勻，緩緩加壓。加荷過程可以根據需要有以下兩種方法：

a.連續(xù)加載：應以勻速率在2min～3min時間內加載至設定的檢驗荷載，并持荷2min。

b.分級加載：每級荷載保持1min，直至設定的檢驗荷載，并持荷2min。

（3）檢驗結果評定。在達到設計荷載的作用下，混凝土墩身無裂縫、不發(fā)生劈裂破壞；植筋無滑移、植筋膠無裂損現象；且2min持荷期間荷載降低不大于設計荷載的5%時為合格。在一個檢驗批中不合格的試樣超過5%時，該檢驗批評定為不合格。

綜上所述采用化學植筋技術，操作簡便，設備簡單，減少了人工預留鋼筋和剔鑿混凝土工程量；由于植筋膠固化速度快，強度增長快，而且對原結構物無損害，所以極大地提高了施工效率，縮短施工工期，節(jié)約了施工成本。但是對其設計、施工、檢測個各環(huán)節(jié)的工程質量也應給予充分的重視，加強監(jiān)督管理，才能讓此技術得以更好、更安全的運用。

【參考文獻】

[1]混凝土結構加固技術規(guī)范CECS25：90[S].中國工程建設標準化協會，1990.

[2]混凝土結構后錨固技術規(guī)程JGJ145-2013[S].中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[責任編輯：王楠]