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化学植筋技术在宁杭高速桥梁施工中的应用

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化学植筋技术可广泛应用于钢筋、铁件与混凝土、岩石等基体的锚固，它为解决设计遗漏、变更和续建工程存在的锚固难题提供了新思路。本文结合参建的宁杭高速公路高桥门枢纽互通式立交桥桥墩基础的锚固，较详细地介绍了植筋技术在工程中的应用及施工方法。并指出了植筋施工中应注意的问题。该技术节约投资、施工快、强度高、使用方便，适用于建筑物的加固与改造。

桥梁施工；植筋；锚固；植筋胶；应用

1.工程概况

宁杭高速公路NH-NJ1标高桥门枢纽互通式立交B匝道跨绕城公路桥的桥墩原设计为圆形，且该桥墩已施工超出绕城公路的路面，因多种原因后设计院要求把该圆形桥墩改为方形，并出了变更图。如果把整个桥墩凿除后重浇，大量凿除工作会造成施工工期过长，影响绕城公路公路的通行能力，设计中选择了割断原预留钢筋、采用植筋技术重新植出钢筋将新老结构连接的技术方案。按设计要求需在该桥墩上重新种植48根φ32的二级螺纹钢筋，设计埋深为1280mm，孔径为40mm。

2.植筋技术简介

2.1植筋原理植筋，

即在设计部位按设计孔径钻至规定深度后，进行清孔，再注入植筋胶，插入钢筋，使钢筋与混凝土通过植筋胶可靠地锚固在一起，其锚固效果等同于预埋钢筋，从而满足结构传递受力要求的一种施工技术。

2.2植筋特点

①高粘结强度，在小孔径、浅埋深下，达到高的负载力；②基材无应力，可进行小边距及小间距施工；③耐高温，可近距离焊接施工；④施工工艺简单，操作简便，固化时间短，可快速承载， 节省施工时间，安全经济。

3.主要施工工艺

根据工程具体情况，确定施工顺序为：植筋定位—凿除植筋部位混凝土保护层—水钻钻孔—清孔—注胶—插筋—后续工序施工。

3.1工艺流程

施工准备→成孔→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生。

3.2施工方案

（1）施工准备：①在对植筋部位放线定位的基础上，检查被植筋的混凝土面是否完好， 用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋原有钢筋分布，核对、标记植筋部位，以便钻孔时避让钢筋，保证一次钻孔成功，避免重钻。②对植筋进行定位。按照设计图纸尺寸在被植筋结构的混凝土面上，用墨线弹出植筋的实际位置，做好标识。

（2）成孔：①因所钻孔的孔经较大，特选用水钻成孔，钻孔的技术参数必须符合设计要求。施工中为尽量减少对原结构的损伤，钻孔时应尽量避开原构件钢筋。②清理孔洞（除尘、干燥）.钻孔成批量后，逐个清除孔内灰尘或泥浆，利用高压水清孔，用毛刷刷三遍、吹三遍，后再用毛巾把孔内的水吸干，确保孔壁无尘、无水（如梁、柱、板孔内潮湿，需用防潮湿结构胶）。

（3）配胶：①配制比例：该胶为双组份，A组份：B组份=20：1（重量比），误差不得超过5%。②搅拌：首先分别将A、B组份胶搅拌均匀，然后按比例配备，用专用电动搅拌机搅拌3分钟。原则上不用人工搅拌，特殊情况，设专人搅拌，最少搅拌5分钟，一定要搅拌均匀（见使用说明）。③注入胶：用专用工具将搅拌好的胶注入清洗过的孔内，4配胶、注胶、插筋必须流水作业，连续进行。5配制结构胶必须设专人负责，并作出详细记录，记录内容包括：配胶量、使用部位、时间、固化情况等。

（4）钢筋处理：①检查钢筋是否顺直，对锈蚀的钢筋用钢丝刷除去锈渍至露出金属光泽，钢筋锚固端用乙醇或丙酮清洗干净，凉干使用.②不同规格、不同长度的钢筋分开存放。

（5）注胶：①本工程选用的是夯固搅拌式化学植筋胶。将植筋胶按混合比条配后，将胶加入注射枪内，然后开始对锚孔进行逐一注胶。②采用专用注射器注胶。注射器注射管应伸入孔底开始注胶，边注边提升，注胶量以插入钢筋后有少许溢出为准。一般为孔深的2/3即可。

（6）植筋：插入处理好的钢筋，此时需要手将其旋转着缓缓插入孔底，使胶与钢筋全面粘结，应一次插入，并防止孔内胶外溢。

（7）固化：插入钢筋后，应保持钢筋静止至植筋胶完全固化为止。

（8）养生：在室外温度下自然养护，温度低于5℃，应改用耐低温改性结构胶，养生时间一般在24小时以上。待养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其它各项工作。

4.质量保证措施

①本工程所用的植筋胶应有出厂合格证，并在有效期内使用。②植筋胶的配比一定要准确合理。③植筋完工后的拉拔实验，应由质检单位进行，合格后方可全面展开施工。④对于原结构钢筋较密的植筋部位，在钻孔过程中应探明构件钢筋，将其避开进行钻孔，不能切断原构件钢筋。⑤无论用哪种方法钻孔，孔内必须清理干净，有水或灰尘会影响锚固质量。6钢筋应冲刷干净，插筋时应慢慢地旋转插入，应一次插入，及时排出孔内气泡。可用铁锤敲击外露钢筋端部，以确保钢筋完全插入孔底。7植筋完工后，应保证植入的钢筋在植筋胶固化前不受外力影响。8植筋完成48h后，方可进行钢筋搭接及绑扎等工序。

5.植筋施工中应注意的问题

①植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须满足下列基本要求；净边距＞钢筋保护层厚度，并且必须植入原构造箍筋内侧；被植入钢筋的结构物物深度≥植筋孔深度+40mm。②注射胶粘剂时，应从钻孔的底部开始，并且使胶粘剂注射均匀，胶粘剂使用量以钢筋插入后有少许浆液溢出为宜。③植筋施工应控制时机，一般宜在连接部位施工之前进行，避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈、除锈措施。必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能可靠焊接。④施工中会遇到结构尺寸较小情况（如边距，间距及厚度），为避免对混凝土工作面产生过大震动，钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤，应使用电动、气动原理工作的冲击钻。⑤在胶固化期内禁止扰动钢筋。⑥尽量避免雨天施工；夏季施工气温较高时，结构表面温度可能达到60-70℃，宜在日温差较低时施工，如需要获得较长操作时间，可在结构表面洒水、孔内灌水降温，吹干孔内水分后进行灌胶植筋。

6.质量检验和验收方法

植筋完工后，对植筋施工质量的检测是非常必要的。本工程由南京市宁杭高速公路指挥部委托东南大学工程结构与材料试验中心到施工现场进行拉拔测试，并出具合格的检测报告［报告编号第（J）200608052］。如果植筋质量达不到设计要求，必须及时通知设计单位作出必要的设计补救措施。

7.结语

本工程的实践证明，采用植筋法施工技术，减少了大量的凿除， 施工方便、施工机械设备简单、工作效率高。当达到一定的锚固深度后，植入的钢筋就具有很强的拉拔力，并基本没有滑移，从而保证了锚固强度大如同预埋（钢筋可被拉断）和持久的耐力强度（可达50年以上），根本解决了实际施工中的问题，可供类似工程参考。

［1］混凝土结构加固技术规范［S］.

［2］混凝土结构后锚固技术规程［S］.