基于力学强度计算的钢筋混凝土结构的植筋技术研究.doc

1、1基于力学强度计算的钢筋混凝土结构的植筋技术研究摘要：本文介绍了植筋技术的应用及其耐久性研究，分析了植筋施工流程、施工以及质量要求，该技术不仅缩短了施工工期，符合技术要求，而且投资小，因而此技术肯定会的到更广泛的应用。 关键词：钢筋混凝土结构，加固改造，植筋，锚固性能，耐久性 1、植筋技术 7080 年代修建的建筑物大部分已进入老化阶段，需要对其进行检测加固，然而随着经济的繁荣，人民需求的不断增长，人们对建筑物的改造也变得越来越频繁，怎样在保证结构物的可靠度的前提下对建筑物进行改造，越来越受到大众的关注。 植筋技术以其价格低、操作简便，以及其耐久性由于普通加固方法而越来越受到施工单位的青睐，应

2、用越来越广泛。植筋技术就是在已浇筑成型的混凝土结构物上通过钻孔技术，将钢筋插入其结构内部，并用特殊的化学试剂对其进行固定的施工技术。通过试验分析得出，植入钢筋的强度普遍高于普通钢筋强度的 70%，较一般的钢筋混凝土结构物具有更强的效能。此种施工工艺一般用于对已有钢筋混凝土建筑物的加固，植筋技术具有对原建筑物的伤害小等优点。 2、植筋技术的应用及其耐久性研究 2.1 工程概况 在某小区住宅修建工程中在主体结构已完成 70%时，为了适应大众需2求增加卖点，建筑设计要实施修改，要在原外墙增加竖向装饰线，其设计尺寸为长 400mm200mm 和 400mm600mm；原阳台向外加宽 500mm；在窗台

3、上设置尺寸为 200mm400mm 的栏板。依照传统施工工艺，需要对外柱砼面层进行开凿，在原钢筋结构上焊接新增加的钢筋结构，并进行二次浇筑。但是这样会对原结构造成较大的伤害，影响原结构的可靠性，同时也增加了施工工作量，延长了施工工期，不能按期交付使用。 因此建设单位根据现场施工条件以及监理单位的意见，采用结构植筋技术进行改造。方案如下：针对增设的两种竖向饰线，一是在梁柱节点出沿梁方向植入 412 的面以及筋 412 的底筋；增设设有结构小柱的悬臂梁其结构尺寸为 400mm200mm；二是沿梁柱节点植入 414 面筋以及 412 的底筋，增设设有结构小柱的悬臂梁其结构尺寸为400mm600mm，

4、并在外墙植入拉结筋其尺寸数量为 212600；对应于栏板，则将其主筋植入楼板层，并进行绑扎，最后进行砼二次浇筑。 2.2 植筋设计 根据方案要求计算出植筋位置以及植筋尺寸，然后在植筋位置钻出符合植筋尺寸的以及设计深度的孔洞，再将调制好的室内固话黏胶注入孔洞中，并立即将植筋插入孔洞中进行黏胶固定，此锚固作用是通过冷固后的黏胶与砼之间形成的高度粘结力实现的。 钢筋混凝土结构所承受的力是由砼传递给内部钢筋的，而有植筋的钢筋混凝土结构在使用时，受力部分分为植筋胶、砼以及钢筋三部分，其中钢筋是最先达到设计屈服极限强度的。 钢筋设计屈服强度值 3式中：r 表示钢筋半径（mm） ，fy 表示钢筋设计抗拉强度

5、（N*mm-2） ；植筋黏胶使用强度值 式中：h 表示钻孔深度（mm） ，D 表示钻孔直径（mm） ， 表示植筋胶黏贴强度，rb 表示安全系数，一般取值 2.0； 砼安全使用强度值 式中：C 表示修正系数，取值 0.85，h 表示钻孔深度（mm） ，fck 表示砼抗压强度，rc 表示安全系数，一般取值 2.0； 在实际工程建筑中，钢筋设计屈服值要不大于植筋黏胶安全使用值，钢筋设计屈服值不大于砼安全使用强度值，即 因而可以得出植筋锚固深度为 2.3 植筋施工流程 定位结构钻孔钻孔清理灌胶植筋固化植筋质检后续工作 2.4 植筋施工要求以及质量要求 一、植筋位置精准。精准定位植筋位置是植筋能否起到预

6、期效果的重要影响因素之一。钻孔时要避免破外原结构内的钢筋，做到一次成功，避免多次钻孔对钢筋结构造成破坏，钻孔的深度要依据设计标准，偏差因保持在 5mm 以内；应采用冲击钻来进行钻孔，保证孔壁具有一定的粗糙度，孔壁不宜较光滑，因为粗糙度越高植筋黏胶与砼之间的黏着力越大，结构越稳定。 二、孔洞清理要仔细。孔洞钻好后要对其进行清理，宜采用硬塑类4的毛刷清理孔壁，并将孔内灰尘用专用吹风机吹除，为了保证清理的质量，一般清理 4-6 次，注意一定不要用水清洗，宜采用丙酮试剂清洗孔内壁。 三、植筋黏胶配比要合理。根据不同植筋与不同比例混合黏胶的黏着性质，采用配比最合适的黏胶进行灌孔；灌孔时要注意用注胶机器从

7、孔洞底部开始注胶，注胶速度不宜过快，尽量减少注胶过程中产生的气泡；注胶的量应以插入植筋后有微量黏胶溢出为宜，注胶量一般为孔深度的 3/4。 四、植筋质量要符合设计要求。植筋的选取应以设计为依据，所选植筋必须符合检验标准，表面无严重锈蚀；植筋锚固端要用丙酮试剂除去表面污物，清刷的尺寸要符合锚固要求，一般设计锚固长度为 20d；植筋时速度要慢，一次性插入孔底，若植筋直径较大可使用铁锤敲击以辅助植筋插入。 五、固化过程。固化过程的好坏决定着植筋是否能正常发挥效果。黏胶年黏附于植筋和砼壁之间，起到传到力的作用，而黏胶固化过程受到环境因素影响，潮湿的环境不利于黏胶固化，因此要保证孔壁的干燥，植筋过程一般

8、限制在 30 分钟，缩短孔壁与外界环境的接触时间。 六、施工检测。 植筋全过程完成需要 48h 的时间，48h 内部的对其有任何触碰。待植筋完成后需要对植筋效果进行检测，并按照一定的比例对植筋进行抽样检测，对不符合要求的进行记录并制定二次维修计划，做好试验记录工作。 52.5 植筋技术耐久性研究 钢筋混凝土植筋耐久性包括抗渗性、抗冻性以及抗腐蚀性。由于钢筋表面具有一定的电势差，当混凝土保护层碳化破损后，会直接与空气中的氧气等发生溶解渗透现象，形成电化学作用，迅速腐蚀钢筋，破外钢筋混凝土结构的稳定性。 冻融破坏是无可避免的，钢筋混凝土结构暴露在空气中，受到周围环境温度的影响，随其变化而变化，钢筋

9、混凝土内部的水分不断随外界气温收缩膨胀，对内部结构损害力随着其变化程度而不同。 混凝土主要由水泥、掺合料以及外加剂构成，其中含有大量的碱性物质，其会与结构内的水分反应，生产的物质具有膨胀性，损坏内部结构。 外部混凝土破损会将植筋黏胶暴露于空气中，空气中的酸性气体会与之发生化学反应，腐蚀黏胶物质，而黏胶又在钢筋与混凝土间传递力的媒介，因而黏胶的腐蚀会削弱植筋的力承载能力。降低整个结构的承载力。 为了降低空气对钢筋以及植筋黏胶的腐蚀，要严格控制混凝土原料配比，做好混凝土养护和维护工作，技术管理者应该严格按照规程进行从操作；控制水胶比，减少水分，并添加细掺料，提高钢筋混凝土内部结构的密实度，增加其强

10、度；添加抗氧化、抗腐蚀、吸水性能能较好的活性矿物质，增加钢筋混凝土结构的抗腐蚀，提高钢筋混泥土植筋的耐久性。钢筋混凝土植筋技术对于原结构损伤小，保证了原结构的耐久性。63、总结 钢筋混凝土结构的植筋技术操作简单，应用范围广，对原结构损伤较小，检测结果合格率高达 100%，其耐久性较一般的加固方法更好。植筋技术不仅缩短了施工工期，符合技术要求，而且投资小，因而此技术肯定会的到更广泛的应用。 参考文献 1刘西拉，陈溪.关于建立拉/压弯剪扭统一计算公式的讨论J.四川建筑科学研究，2012，38（1）：1-4.DOI：10.3969/j.issn.1008-1933.2012.01.001. 2张永康，许莉.板-桁模型计算钢筋混凝土构件抗扭强度综述J.城市道桥与防洪，2012， （12）：86-89. 3颜友清.砌体基本力学性能和配筋混凝土砌块砌体挡土墙研究D.湖南大学，2011.DOI：10.7666/d.y1905770. 作者简介：陈捷（1980.7-） ，本科，籍贯：江苏东台，江苏省东台市建筑设计研究院结构设计师.