罗凌云

(粤水电建筑安装建设有限公司,广东 广州 511300)

1 概述

在很多水利工程中，原有建筑物增加新的混凝土结构，或者后期进行预埋构件施工，都会用到植筋锚固技术。常用的植筋锚固技术是利用钻孔和注入植筋胶将钢筋插入孔内，使钢筋有效的锚固在混凝土结构中，具有施工速度快、工艺简单的优点。但在预留施工通道的混凝土底板或墙边植入钢筋后，由于植好的钢筋外露过长，对往来人行或运输产生干扰，影响施工进度。通过对常用的植筋技术进行研究与试验，发现可以进行创新。经过研究并试验后，形成一种新的植筋技术—套筒连接植筋技术。

2 套筒连接植筋技术

该技术是在混凝土结构内钻孔，先安设钢筋连接套筒，再用套筒连接钢筋从而达到植筋的目的。前期只进行钻孔并安设锚固好钢筋连接套筒，且套筒顶面与混凝土表面平齐，后期再将钢筋连接进套筒(见图1)。因此，只要完成前期的套筒安设工作，并保护好套筒就可以有效解决常用植筋锚固技术外露钢筋影响其他部位施工的问题。待受影响部位施工完成后再将钢筋连接植入，并完成后续的混凝土浇筑施工即可。

2.1 套筒连接植筋施工方法及质量控制

2.1.1施工工艺流程

弹线定位→钻孔→洗孔→安设套筒→钢筋剥肋滚轧→钢筋机械连接→检测试验。

图1 套筒连接植筋技术示意

2.1.2主要施工方法

套筒连接植筋技术采用的施工工具主要有：全站仪、直螺纹剥肋滚丝机、冲击钻、吹风机、力矩扳手、专用铁锤、拉尺、专用量规等。

1) 弹线定位

依据相关设计图纸，在已完成的结构测量放样标示需要植筋的具体位置，并报监理单位进行检查复核，监理单位检查测量数据及现场复核通过后才可以在标示的位置上进行钻孔。

2) 冲击钻孔

一般采用冲击钻进行钻孔，钻孔前应针对需要植筋的钢筋规格选择配套的钢筋连接套筒，然后依照钢筋连接套筒的直径选择冲击钻的钻头直径。冲击钻钻头直径应该比钢筋连接套筒的直径大5 mm左右，以便在孔内注入适量植筋胶，钢筋连接套筒在打入孔口内后，通过胶体粘接和套筒与混凝土结构部分的摩擦力双重作用达到紧固的状态。

3) 洗孔

植筋孔钻孔完成后，需要对钻好的孔口进行检查与清理，以免孔口内含有灰渣和杂物，对植筋的质量产生影响。

洗孔方法:采用直棒端部外套毛刷，对钻孔进行反复清理和刷洗，将孔内杂物通过此毛刷将其带出。并利用压缩空气将清理过的孔口内的浮尘吹净；禁止用水清洗钻孔，可以用丙酮或酒精等易挥发物质擦洗，及时挥发无残留，不会影响最终成孔和植筋质量；洗孔完成后应报监理单位进行现场验收。

4) 安设套筒

在清洗好的孔内注入约1/2容量的植筋胶，再将提前采购好的钢筋连接套筒全部用专用铁锤打入钻孔内，钢筋连接套筒的中心线需要调整和孔口内的中心线相一致，对孔吻合后即用铁锤大力锤击，锤击贯入度以孔口与套筒边吻合为准。孔口溢出部分胶体须及时清理干净。

5) 钢筋剥肋滚轧

连接套筒的钢筋接头应用直螺纹剥肋滚丝机械滚轧成直螺纹。直螺纹接头的现场加工应符合下列规定：

① 仔细检查钢筋的外观，需加工的钢筋两个端部不应有横向裂纹；

② 配套钢筋端部如果不平整,则需要进行镦平或者切平，才能保证最终钢筋连接紧密合格；

③ 配套钢筋丝头加工时最终的精度需满足规范要求；

④ 采用专业的螺纹量规检验，除达到必须的拧入长度还要满足止规旋入不大于3P的要求。

6) 钢筋直螺纹接头安装

将滚轧成直螺纹的钢筋接头与孔内口的套筒连接，连接方式是用力矩扳手拧紧。钢筋直螺纹接头的安装质量应该符合下列要求：

① 采用力矩扳手将钢筋与套筒拧紧，标准型钢筋接头拧紧后的外露螺纹须满足规范要求或不宜超过2P；

② 拧紧扭矩值应满足规范要求，直螺纹接头的最小拧紧扭矩值[1]见表1所示。

表1 直螺纹接头最小扭矩值对照

7) 检测试验

在钻孔、清孔、套筒安设和钢筋连接等整套施工工序完成后，应当按相关规范的要求，针对植入孔口内的钢筋连接套筒进行拉拔力试验，以测试植入钻孔内的套筒连接拉拔力是否符合设计和规范要求。

2.1.3质量控制

1) 原材料质量控制

进场的钢筋原材应该按照规范要求检查外观质量，钢筋表面不应该有油污和裂纹以及结疤等，也不应该有严重锈蚀等情况发生。

每捆钢筋进场必须具备厂家名称、标牌、尺寸规格、炉号、批次等，并且分类堆放，按要求将底部架空并放置标识牌，注意防雨防潮。

应按照《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》(GB/T 1499.2-2018)规范的规定，抽取试件作力学性能检验，主要检验钢筋的屈服强度、抗拉强度、延伸率等，其试验检验结果须符合有关标准的规定[2]。

连接套筒进场应具有出厂合格证，现场检验时依据相关规范进行，如套筒的外观表面无肉眼可见裂纹，无明显起皮的严重锈蚀等，外形尺寸采用游标卡尺或专用量具不少于2个方向进行测量，套筒力学性能实测受拉承载力不应小于被连接钢筋受拉承载力的1.1倍等[3]。如图2所示钢筋套筒应带有保护盖，防止套筒螺牙锈蚀和污染。并且应当按照规范要求取样做接头试件抗拉强度试验。

图2 部分型号的钢筋套筒和保护盖成品照片

2) 施工过程的质量控制

在施工过程中，新型套筒植筋连接接头在同条件下以每500个为1批进行验收，套筒内钢筋拧紧后抽取接头的10%进行拧紧扭矩检查，发现不合格的必须重新再拧紧，达到规定的扭矩值。

套筒连接钢筋施工完成后，按规范要求及项目单元工程划分，分批次在混凝土构造中随机选择3个接头，现场作抗拉强度试验，试验满足相应设计和规范要求后才可将该批次评为合格，如果有1个试验结果不满足要求，则再抽取双倍的接头按相同条件进行复检，若复检仍有不合格件则该批次就应该评为不合格。

3 工程应用

3.1 工程概况

肇庆市西区重建排涝泵站站址选定旧站东侧，工程的主要功能为排涝，与其他排涝工程共同发挥作用，改善涝区内水环境。重建泵站翼墙与原有挡墙连接，局部新建防洪墙。还需挖除外江河滩历史遗留的堆积弃土约3万m3，保证河道行洪安全。

由于挖除外江河滩弃土的运输道路位置需要新建防洪墙，因此，该处需先挖除外江弃土再施工防洪墙。按照施工总体计划，必须在一个枯水季内完成新建防洪墙和旧墙加高施工，确保来年安全度汛。为满足整体工期要求，在新建挡墙位置预留一个防洪墙单元，长度为20 m作为土方运输通道，该单元先施工搅拌桩基础及混凝土底板，待外江弃土挖运完成后再通过植筋施工后续墙身。可以节省后续桩基础机械设备二次进场的费用与时间，且采用套筒连接植筋技术，先平行作业安设并保护好套筒，后期只需要直接将钢筋连接植入套筒内即可，缩短了传统植筋技术需要进行钻孔植筋和等待胶体固结的时间，加快了施工进度，为后续整个防洪墙连接闭合提供有利条件。

3.2 套筒连接植筋施工

新建防洪墙墙身为竖向单排钢筋，间距为200 mm，根据混凝土结构加固设计规范，一般情况下混凝土强度为C25，墙身宽度为200 mm，钢筋HRB335直径为16 mm的植筋拉拔设计要求承载力为60.6 kN[4]。依据上述植筋技术要求，在预留土方运输的新建防洪墙混凝土底板上应用套筒连接植筋技术。

整体新建防洪墙搅拌桩基础施工完成，需预留通道的单元防洪墙底板先期进行施工。待混凝土达到设计强度后，按图纸间距要求进行钻孔并安设套筒。套筒安设完成后进行相应的保护，采用海绵将套筒填塞，防止杂物进入。混凝土底板上铺设钢板用于车辆通行，保护底板混凝土和安设好的套筒。当外江土方全部运输完成，撤离钢板，清理套筒，将钢筋按照前述套筒连接植筋施工方法连接后进行拉拔试验，试验结果合格再进行混凝土墙身的钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑施工。

3.3 应用效果

套筒植筋施工完成后进行抗拉拔检验，现场实际拉拔试验检测值在65 kN以上，均大于设计规范要求的承载力为60.6 kN[4]。完全可以满足设计和规范的锚固要求。

套筒连接植筋技术采用在植筋孔口内埋入钢筋连接套筒，依靠钢筋连接套筒和孔口内的紧固程度达到植筋目的，满足设计要求。通过前期安设套筒，后期再连接钢筋两个独立环节，避免常用植筋锚固技术下钢筋外露长度过长，影响其他部位施工的问题。避免对相邻施工部位的干扰，在一定程度上可以加快施工进度，也可以避免由于施工干扰影响造成施工费用增加。肇庆市西区涝区整治工程施工过程中应用效果较好，有较强实用性，可为同类施工提供借鉴。

4 结语

套筒连接植筋技术可以避免常用植筋技术由于植好的钢筋外露过长，对往来人行或运输产生干扰，加快施工进度。且常用植筋技术如要避开干扰需将植入好的钢筋进行弯曲，待后期再恢复调直，而套筒连接植筋技术钢筋采用机械连接，可后期直接安装，比常用植筋技术更能保证施工质量。但也有一定的局限性，经过多次的对比试验发现，如目前钢筋连接套筒的规格型号一般在A16～A40，所以该项技术对于A16以下的钢筋植筋由于没有配套的钢筋套筒，无法使用该项施工技术，仅适用于钢筋型号在A16～A40的区段内，有相应的配套钢筋套筒。但目前水利工程中的大多数工程项目在设计指定部位植筋的钢筋型号一般都在A16～A40的区段内，因此，本文所阐述的新型套筒连接植筋技术有较大的应用范围。