植筋技术在建筑工程中的应用

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(太原市建设工程质量监督站，山西 太原 030009)

0 引言

混凝土结构目前是我国主推的结构形式，混凝土结构具有强度高、抗震能力强、施工速度快等优点而受到房地产开发商和业主们的青睐。混凝土结构在主体结构施工完成后，往往由于业主的特殊要求等或设计变更需增大混凝土构件的截面，或新增某些混凝土构件等，但却无法在原混凝土构件上焊接钢筋或不易操作时，需在原构件上进行植筋，再浇筑混凝土等。

植筋技术推广应用之前，建筑市场中对混凝土构件进行加固处理时，主要通过将原混凝土构件表面破凿，使混凝土构件内钢筋露出，将预增加构件的钢筋与露出钢筋焊接。这种方法可有效确保新旧混凝土构件有效连接，确保新浇筑混凝土构件具备足够的承载力。但使用这种方法会对原混凝土构件产生一定的破坏，同时对建筑整体也有一定的影响，并非是混凝土构件加固的最佳方案。

在混凝土构件加固中使用植筋技术，具有对混凝土构件破坏小、施工工作量少、施工表面美观、施工质量好等优点，适用范围广，不仅可适用于混凝土构件加固施工中，同时也适用于混凝土结构二次结构施工中，受到施工单位和业主单位等的一致青睐。

1 植筋原理

对混凝土构件进行植筋，是在旧混凝土中钻孔，孔深10d～15d(d为钢筋直径)，之后进行清孔，将孔内杂物清除，之后在孔内灌注植筋胶，将钢筋插入孔内，待植筋胶固化后与钢筋和混凝土界面产生足够的粘结力，使钢筋牢固的与混凝土构件有效的连接在一起,见图1。

在植筋施工中，产生主要作用的是植筋胶，将植筋胶灌入孔内后，固化后产生的粘结应力作为最终的锚固力，使钢筋在混凝土中产生足够的锚固强度。

在建筑工程中推广植筋技术，可有效避免对原混凝土构件表面的破坏，避免构件内钢筋的二次扰动，仅需使用电钻根据锚筋设计直径进行相应的钻孔施工，成孔后灌胶、插筋。这种方法施工速度快，工程量小，便于操作，适用于混凝土结构中补筋、补构件、加固等施工。

2 植筋施工技术

在进行植筋施工时，首先需按照设计要求在原混凝土构件上指定位置进行钻孔、清孔，之后再对钢筋表面进行处理、注胶施工、插筋、养护等，最终完成植筋施工。

2.1 定位施工

植筋施工前应首先按照设计要求，在原混凝土构件上将植筋位置进行定位，确定预增加构件尺寸，确保钢筋保护层厚度满足设计要求和规范要求。定位施工时，还应考虑预钻孔部位内部是否存在钢筋等，避免钻孔施工时对钢筋造成破坏，且降低施工效率。

2.2 钻孔施工

在进行钻孔施工时，由于钻孔位置不定，因此施工人员应确保自身安全的前提下进行钻孔施工。成孔时，应严格按照设计要求和《混凝土结构加固设计规范》中的相关要求和规定执行，钻孔深度应满足规范要求，避免后期出现锚固力不足的现象，从而影响植筋的效果不能满足设计要求。

2.3 清孔施工

清孔施工是植筋施工中的关键阶段之一，若清孔施工时未将孔内残渣等清除干净，则灌入植筋胶后粘结强度不能达到设计要求，影响植筋效果。因此在进行清孔施工时，若条件允许，应使用高压水枪将孔内混凝土残渣等清除干净，之后再使用压缩空气将孔内残渣和水分吹干。清孔完成后若立即进行灌胶施工则直接将植筋胶灌入孔内，若不立即进行灌胶施工则应使用海绵等膨胀物体将孔洞封堵，避免尘土或其他杂物进入孔内而影响植筋强度。

2.4 钢筋表面清理

在清孔施工同时即开始对钢筋表面进行清理，尤其是钢筋锚固端，应使用钢丝球或砂纸等将钢筋表面的油污和其他杂质清理干净，最后使用化学溶剂将钢筋表面进行擦拭，露出钢筋材质自身颜色，处理完成后将钢筋插入孔内进行施工，避免钢筋锚固端受到二次污染。

2.5 注胶施工

注胶施工时应使用专用手动注射器进行施工，桶装植筋胶开封后，若发现最上层胶液较稀，应将上层胶液刮除。注胶时，应从孔底向孔上注入，这种注胶方法可有效的将孔内气体排出孔外，避免胶液与空气融合而影响注胶质量。注胶时，注胶量应达到孔深的80%左右，避免插入钢筋时胶液因太满而乱溢或因太少不能达到设计锚固力。

2.6 插筋施工

注胶施工完成后应将钢筋立即插入孔内。插筋时应按照某一方向将钢筋以旋转式插入孔内，直至插入孔底。插筋施工时，应确保钢筋与混凝土面保持垂直的方向，且应使钢筋尽量处于孔内中心位置。插筋施工完成后应将溢出的胶液及时清理，若插入钢筋后孔内胶液并未完全灌满孔，应使用注射器将不足之处补足，确保达到设计锚固力。

2.7 养护施工

插筋施工完成后，应对植筋部位进行养护，确保在植筋胶固化阶段不受外界影响，若条件具备，施工单位应安排专人对植筋部位进行看守，避免闲人误碰钢筋而对钢筋造成扰动；若条件不具备，施工单位也应在植筋部位设置醒目标识或其他警告措施。确保植筋胶达到有效的固化强度后，方可进行下一步施工。

3 目前植筋技术中存在的问题

在混凝土中预埋钢筋再进行浇筑施工，属于锚固技术中的先锚施工；在混凝土中钻孔再植筋，属于锚固技术中的后锚施工。尽管理论设计中，后锚施工与先锚施工的施工效果相同，但在实际施工中，后锚施工并不能达到先锚施工的效果。后锚施工需将原混凝土构件表面钻孔，再将钢筋锚入孔内，灌入植筋胶后产生的粘结力作为钢筋的锚固力。尽管植筋技术对混凝土构件表面破损面积较小，但并不能忽视其对构件的破坏。钻孔后对孔内杂物进行清理时，并不能将孔内彻底清理干净，只要存在一些杂物就会对钢筋的锚固力产生影响。灌胶施工时，往往不能使孔内胶液处于饱满状态，孔内经常存在气泡等，从而对锚固力产生影响。植筋完成后，对植筋胶进行养护施工时，还应对外界环境因素，如温度、湿度等满足植筋胶固化条件，且在养护期间不能使钢筋产生移动等，否则影响植筋效果。为避免出现植筋效果不能满足设计要求和相关验收要求，施工时应对各项施工工序进行检查和分项验收，确保施工质量。

在购买植筋胶时，应在正规门店购买，对植筋胶的粘结性能进行抽检测试，确保至今后的粘结强度满足设计要求；选择施工人员时，应委派专业加固施工单位的植筋技术人员进行施工，确保每根钢筋的粘结力均能达到设计要求，降低不合格率。

4 植筋技术发展趋势

尽管植筋技术在我国的建筑工程施工中应用量逐年增加，但还存在较多问题亟待解决。

4.1 在带裂缝工作混凝土构件中的应用

若混凝土构件中植筋部位存在裂缝时，则植筋胶与构件的粘结力不能达到设计要求，且在植筋上浇筑混凝土构件或进行其他受力施工时，对原混凝土构件受力不利，原混凝土构件是否能达到稳定状态也不敢保证，因此在对此类带裂缝工作的混凝土构件上进行植筋施工时还应考虑如何对其进行加固处理，确保两者均可稳定的工作。

4.2 植筋胶的发展

植筋施工中最重要的环节是灌胶施工，且植筋胶的粘结强度高低是决定植筋效果的重要部分。目前的植筋胶在对钢筋与混凝土间作用时可达到一定的粘结强度，但若植入的主体不是钢筋而是其他材料时，或钻孔主体不是混凝土构件，而是砖砌构件时，植筋胶的粘结效果并不能达到设计要求的粘结效果。因此在研究和生产植筋胶时应拓宽植筋胶的应用范围，可适用于多种材质，是植筋胶未来一段时间发展的一个方向。

4.3 提高孔内清洁度

植筋施工时，将成孔清理干净再灌入植筋胶才能使植筋效果达到最好，但在具体施工时往往较难实现将孔内杂物清除干净，从而植筋粘结强度不能达到理想效果。灌胶时，植筋胶对孔内水分含量较为明显，孔内水分含量较高，会影响植筋效果，影响植筋合格率。因此，在未来植筋施工时，应提高施工工艺，将孔内杂物彻底清理干净。

5 结语

本文主要对混凝土结构中的植筋施工技术展开探讨，根据施工经验得到植筋施工技术的原理和施工技术，并发现了植筋施工中存在的一些问题和未来植筋施工的发展方向，为进一步提高植筋施工质量做出应有的贡献。