建筑工程化学植筋施工方法及质量控制浅谈

建筑工程化学植筋，简称植筋，又叫种筋，是目前工程上的一种后锚固连接技术。化学植筋在框架结构与填充墙的连接；砖混结构混凝土柱、梁与后砌墙体的拉结；钢筋混凝土结构施工中，板、梁结构调整的钢筋补强；以及房屋建筑的抗震加固和建筑装修中得到广泛采用。

化学植筋后锚固相对于钢筋预埋（即先锚固），具有施工方便，使用灵活等优点，其连接技术得到较快 发展 ，已成为目前不可缺少的一种新型施工技术。其工程原理是：在已有的混凝土结构或构件上根据工程拟需用的拉结钢筋位置，钻适当的钻孔和深度，用高强度的化学粘合剂，使拉结钢筋或螺杆等与混凝土通过粘结达到锁键植筋作用。化学植筋不会产生植筋位移，其密封性能好，也无需作防水处理。由于其通过化学粘合固定，不会对基层产生膨胀破坏，更适合边距、间距小的部位的拉结需要。施工简便迅速，是建筑工程中钢筋混凝土结构加固、结构变更、追加连结的最有效的方法。

化学植筋，其工程原理不复杂，施工工艺简单，但拉结植筋对建筑工程的质量、房屋抗震设防非常重要，涉及群众的生命财产安全。必须对其施工工艺、工程质量给予高度的重视。

实际工程中，常出现植筋定位不准确、孔深和孔径不足、钻孔不清理、数量不足、锚固胶的质量达不到规范要求；锚固后现场拉拔检测结果不合格等质量问题。因此，必须十分重视化学植筋的施工工艺和施工过程，加强锚固质量检查与验收，确保建筑工程化学植筋的工程质量。

1．化学植筋的材料性能要求

1.1化学植筋的钢筋及螺杆：

化学植筋的钢筋及螺杆，应采用HRB400级、HRB500级、和HRB335级带肋钢筋及Q345和Q235钢螺杆，相应的性能指标见表1及表2。  

表1     植筋钢筋的性能指标                      

表2 植筋螺杆的性能指标 

1.2基材混凝土

① 基材混凝土强度等级宜在Ｃ20~C60之间，不应低于C20。对于重要结构，不应低于C30。用于化学植筋的悬臂结构，不低于C25。混凝土基材应坚实，且具有较大体量，应能承担对被连接件的锚固和全部附加荷载。

② 凝土强度设计值和弹性模量按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010确定。

③ 风化的混凝土、不密实的混凝土、轻质混凝土、结构抹灰层和装饰层等不应作为锚固基材。用于植筋的混凝土基材，不得为素混凝土及纵向受力钢筋配筋率低于最小配筋率的构件。

1.3锚固胶

① 锚固胶分类：

（1）按化学组成分为有机型（聚氨酯、不饱和树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂及其他树脂）和无机型。

（2）按组合方式分为复合胶浆、粘接胶浆或两者的混合物（含填料）及添加剂。

（3）按施工使用形态分为管装式（玻璃、塑料及纸管）、机械注入式和现场配制灌注式。

② 定性化学锚栓及化学植筋所用的胶粘剂，其安全性能必须符合表3的要求。

表3  锚固用胶粘剂安全性能指标 

注：本表摘自《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006 表4.5.6。

1.表中各项性能指标，除标有强度标准值外，均为平均值；

2.当按现行国家标准《树脂浇筑体弯曲性能试验方法》GB/T 2570 进行胶体抗弯强度试验时，其试件厚度h应为8mm。

种植锚固件的胶粘剂，必须采用专门配置的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂（包括改性氨基甲酸酯胶粘剂），其安全性能指标必须符合表3的规定。

植筋锚固件的胶粘剂，其填料必须在工厂制胶时添加，严禁在施工现场掺入。

钢筋混凝土承重结构加固用的胶粘剂，其钢-钢粘接抗剪性能必须经湿热老化检验合格。湿热老化检验应在50℃ 温度和98%相对湿度的环境条件下按 《钢筋混凝土结构加固设计规范》 附录L规定的方法进行；老化时间：重要构件不得少于90d；一般构件不得少于60d。经湿热老化后的试件，应在常温条件下进行钢-钢拉伸抗剪实验，其强度降低的百分率（%）应符合下列要求：

（1）A级胶不得大于10%。

（2）B级胶不得大于15%

混凝土加固用的胶粘剂必须通过毒性实验。对完全固化的胶粘剂，其检验结果应符合实际无毒卫生等级的要求。

在承重构件用的胶粘剂中严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂；严禁掺加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。

寒冷地区加固混凝土结构使用的胶粘剂，应具有耐冻融性能试验合格的证书。冻融环境温度应为-25℃～35℃（允许偏差-0℃；＋2℃）；循环次数不应少于50次；每一次循环时间应为8h；实验结束后，试件在常温条件下测得的强度降低百分率不应大于5%。

③ 无机材料后锚固胶： 《混凝土结构工程无机材料后锚固规程》 JGJ/T 271—2012对无机胶的使用与要求有相应的规定，工程中应按具体条件，酌情选用。

④ 其他品牌的锚固胶，其锚固性能应通过专门的试验确定。

2. 化学植筋的施工方法和质量控制

2.1钻孔和质量控制

（1）施工前的准备：熟悉施工图要求，认真清理干净结构表面，按图纸要求，准确放线标明钢筋锚固点的钻孔位置，钻孔位置标明后由现场质量负责人验收。

（2）孔径及锚固深度：根据钢筋或螺栓的锚固位置，确定成孔的直径及锚固深度。若孔位处有受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均应植在箍筋内侧或分布筋内侧（若产生废孔，应清净废孔后用植筋胶填实）。钻孔直径为D+4～10mm（小直径钢筋取低值，大直径钢筋取高值），同时，最小锚固深度应满足《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》JGJl45-2013的要求。

2.2锚固孔的清孔

（1）钻孔完成后，将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净。用气泵和毛刷清孔，要作到三吹两刷，清刷完毕后，用棉丝沾丙酮液清刷孔洞内壁，使钻孔洞内达到清洁干燥；如遇较潮湿的情况，还须用加热棒，进行干燥处理。

（2）若为水钻孔，用清水将孔内泥浆冲刷干净，用棉丝将孔擦净，等孔晾干、干燥后（可用加热棒进行干燥处理），再进行下一道工序。

（3）钻孔工作完后，用干净棉丝将清洁过的孔洞封堵，防止灰尘和异物落入。

（4）现场质量负责人检查清孔工作，请监理验收，做好隐检记录。

2.3拉结钢筋清理

（1）在钢筋端部相应位置上做好标记，标示出除锈清理的长度范围（除锈清理的长度大于锚固深度50mm）。

（2）用磨光机或用钢丝刷将除锈清理长度内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。

（3）将除锈清理好的钢筋加垫整齐码放在干燥处。

（4）用棉丝蘸丙酮，将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净，将所有处理好的钢筋码放整齐。

（5）拉结钢筋清理完，报请现场质量负责人检查。

2.4钢筋埋植

（1）钢筋锚固用胶的配制和使用方法，按照锚固用胶产品说明，并根据现场技术质量负责人要求，按比例配制且搅拌均匀。

（2）盲孔钢筋埋植：先将锚固用胶注入孔深2/3；将处理好的钢筋的除锈清理端朝向孔洞，边向同一方向旋转，边缓慢将钢筋插入洞内，直至到达孔的洞底部为止。插筋到底，如无锚固胶从孔内溢出，说明注胶量不够，须将钢筋拔出，重新注胶，再次插入钢筋，直至有锚固胶溢出洞口为止。

（3）通孔钢筋埋植：先将处理好的钢筋插入孔内，孔的两端用环氧砂浆封堵（封堵时，须在一端留出注胶孔，另一端留出出气孔）；待环氧砂浆凝固后进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内，安装打胶嘴；将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内，直至另一端出气孔溢出胶为止；然后，用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。

（4）垂直通孔植筋：方法同通孔钢筋埋植，只是注胶时应从孔底部的注胶口向上注胶，以孔上部出气口出胶为止。

（5）已埋植好的钢筋要做好保护工作，埋植完成，挂明显标志牌，以防锚固胶在固化时间内，钢筋被摇摆动或碰撞，影响埋植的效果。

（6）用棉丝蘸少许丙酮，清理孔周围遗留的胶，清理工作面的垃圾。

（7）植筋胶有一个固化过程，具体时间以植筋胶的品种而定，在锚固用胶固化前，应对埋植好的钢筋进行必要的围挡保护。

（8）钢筋埋植工作完成，报请现场质量负责人检查验收。

2.5施工中需注意的事项

（1）植筋胶在每次使用前应检查包装桶内胶有无沉淀现象。

（2）施工过程中要注意：孔内尘屑是否清净、钢筋是否除锈、植筋胶配合比是否准确、搅拌是否均匀。孔内植筋胶是否密实充溢，决定锚固效果的好坏，要特别注意。

（3）施工现场温度过低时，应对植筋胶及锚固位置预热。、

3. 植筋的质量检查与验收

3.1植筋施工时必须严格遵守《混凝土结构加固技术规范》和《混凝土结构后锚固技术规程》的施工要求进行施工。

3.2钻孔位置中心线偏差应符合规定、深度不得低于设计要求。

3.3植筋数量不得低于设计数量。

3.4如受结构构件的尺寸、钢筋、预埋件等影响，钻孔位置、深度、数量不能满足设计要求时，应及时向监理、设计单位反映，做相应的调整。

3.5严格按照施工图和相关规范的质量要求进行施工。

3.6各项技术指标应达到规范规定的数值。

3.7锚固用胶应有产品合格证，质量要有保证。

3.8钢筋锚固工作完成后，自检合格，并填写分项工程报验单报请监理、总包单位验收。

4. 化学植筋锚固承载力的现场检验方法

4.1基本规定

（1）混凝土结构后锚固工程质量，应进行抗拔承载力的现场检验。

（2）锚固抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构及非结构构件，可采用非破坏性检验；对于重要结构构件及生命线工程非结构构件，应采用破坏性检验。

4.2试样选取

（1）锚固抗拔承载力现场非破坏性检验采用随机抽样办法取样。

（2）同规格，同型号，基本相同部位的锚栓组成一个检验批。

4.3检验方法

（1）加荷设备支撑环内径D0.应满足下述要求：化学植筋D0≥max（12d，250mm）。

（2）锚栓抗拔检验可选用以下两种加荷方法：

a.连续加载：以匀速加载至设定荷载或锚固破坏，总加荷时间为23分钟。

b.分级加载：以预计极限荷载的10％为一级，逐级加荷，每级荷载保持1-2分钟，至设定荷载或锚固破坏。

4.4检验结果评定

（1）非破坏性检验荷载下，以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象，且2min持荷期间荷载降低不大于5％时为合格。当非破坏性检验为不合格时，应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。

（2）对于破坏性检验，该批锚栓的极限抗拔力满足规范的要求。

5. 结束语

建筑工程化学植筋，是一种便捷、使用灵活、成本低、质量可靠的新型施工技术，在建筑工程中得到较快的推广和 发展。也因为其在建筑结构中的重要作用，应该对其设计、施工、检测各环节的工程质量给予充分的重视。目前专业的化学植筋人员较少，人员素质也有待提高。应该加强从业人员的技术规范培训，重视施工过程的管理，加强工程质量检测，使这项新型施工技术得到更快更好的推广和运用。