【摘 要】植筋技术是钢筋混凝土结构中所运用的一项重要技术，是指通过在墙体、岩石等基材的钻孔内注入高强度植筋胶，将钢筋与基材进行粘结的一项加固技术。由于其具有持久可靠的锚固强度，在领域内已经得到广泛的推广应用。本文针对植筋技术的设计原则、施工工艺流程进行探讨，并讨论了植筋技术在建筑扩建和桥梁加固工程中的典型应用。
【关键词】混凝土结构；植筋技术；应用研究
植筋技术凭借其在建筑框架结构施工中对混凝土结构受力性能的良好改善作用，在建筑工程施工中得到了广泛应用。但不可否认的是，虽然目前对植筋技术已经有了一定的理论研究，但在技术细节和工程应用方面的研究还有待进一步深入。因此本文将针对混凝土植筋技术的基本工作原理和施工工艺流程进行一定程度的探讨，对相关研究工作具有一定的参考意义。
1. 混凝土结构植筋技术原理
1.1 植筋技术的工作机理
混凝土结构植筋技术又称种筋技术，是建筑结构加固工程中利用钢筋锚固时的胶锁键握紧力进行连接的加固技术，在进行混凝土结构加固和重型荷载紧固时应用较为广泛。常用的化学法植筋是指在混凝土或墙体岩石等基材上钻孔并注入高强度植筋胶，再将钢筋插入胶固，使钢筋和基材粘结一体，当植筋上受到拉力时，其拉力可以通过结构胶传递到混凝土中，形成整体受力。在混凝土植筋后，新旧混凝土界面的抗剪力由界面混凝土内部的结合力、摩擦力和植筋的抗剪力组成，当外力作用是，由于新增混凝土和原混凝土产生理论分离，发生相对位移，因此植筋受到拉力和剪力的共同作用产生弯矩，当界面足够粗糙时，由于附加混凝土层间的内连锁作用，会使得外部剪力部分抵消
1.2 植筋技术的主要特点
相比起其余的结构加固技术，植筋技术具有其独特的优点：混凝土结构植筋技术几乎可以使用在混凝土结构的任何位置，可以根据受力需要对钢筋的数量和规格进行设计，极具灵活性；相比起预留预埋件进行混凝土结构连接，植筋连接技术可以较为方便地调节连接位置，且较大程度上保证了可靠性；操作简便，工艺简单，采用脚手架即可开始施工，施工速度快，可以有效控制工期；可以承载较大的受力，且对周围环境影响较小。
1.3 植筋技术质量的影响因素
影响植筋技术施工质量的主要因素包括混凝土材质、粘结剂质量以及工艺质量等。混凝土材质（基材）决定了植筋后的啮合作用强度，如果混凝土材质不达标，则容易出现基体风化等质量问题；粘结剂质量决定了植筋和基材的粘结性能，需要根据设计规范进行选择；工艺质量与施工技术的质量控制有关，将在下一节中进行详细探讨。
2. 植筋技术的施工要点
2.1植筋的设计原则
对于植筋的设计工作，应当遵循几点通用原则：第一，植筋工艺的目的是为了避免混凝土在受拉或受压状态下不会发生脆性破坏、劈裂破坏，在设计使假定极限状态下粘结应力均匀分布在整条钢筋长度上；第二，混凝土保护层的厚度和钢筋的间距也应当纳入设计工作的考虑范围之中；第三，结构的内部应力应当可以通过植筋充分传递给混凝土。
2.2 植筋技术的工艺流程
总的来讲，植筋技术需要按照钻孔、清孔、表面处理、灌注结构胶、植入钢筋和固化养护的工艺流程进行施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先，钻孔的位置、深度和孔径要符合设计规范，孔壁的外侧与混凝土构件边缘要留有5mm以上余量，钻孔的质量控制非常重要，孔径的大小需要比植入钢筋大4-6mm，同时当混凝土强度大于C30时，钻孔深度为10d，不到C30时，深度为13d，孔壁需要保证没有蜂窝和裂缝；由于钻孔内存在的灰粉和尘土会减小孔壁和结构胶之间的粘结力，因此钻孔完毕后需要立即对孔壁进行清理，先用刷子擦掉孔壁灰份，再用压缩空气吹尽钻孔内的灰粉，清理完毕后用洁净物体封闭钻孔口，阻挡尘土落入；钢筋的表面处理和钻孔清理的目的一样，也是为了增加结构胶的粘结力，应当先用物理方法如钢丝刷除去钢筋表面的氧化铁锈，再用丙酮等化学物质出去钢筋表面油污，需要注意的是，经过表面处理后的钢筋极易再次被氧化，因此在处理后需要尽快植入钻孔内部；在结构胶的灌注工序里，应该从底部开始注胶，以防出现气泡，注胶的工具为长嘴器具配合挤压器，进行慢慢填孔并逐渐排出空气，注胶量控制为孔深的1/2到1/3为宜；钢筋植入的方式为缓慢旋入至预定深度；在成功植入后，需要在常温条件下对植筋进行固化养护，直到结构胶完全固结，尽量避免发生扰动影响固结质量。
2.3 植筋施工的注意事项
植筋施工除了以上工艺流程外，还有一些其他注意事项。对于采用植筋技术进行固接的钢筋，一般是要避免在其上进行焊接的，当的确需要焊接时，要控制焊点距混凝土表面的距离，使其大于15d为宜；由于植筋工艺要确保良好的环境条件以保障结构胶固结可靠，因此对于室外施工，在施工开始前要查看天气情况，避免在阴雨天气进行施工；对植筋所使用的结构胶质量要有一定的判断标准，即结构胶粘结的强度、均匀度、耐久性，以及在长期环境温度影响下粘结剂的性能影响，反复拉伸剪切下的胶固性能等；钢筋的质量、表面处理工艺必须到位等。
3. 植筋技术的主要工程应用
3.1 在建筑扩建中应用
混凝土结构植筋技术广泛应用于建筑的扩建工程中，如现浇板之间的连接、墙体于横梁之间的连接等，其支模的固定和拆除工作较为简便，无需耗费太多的工序即可完成。如在对局部楼面进行扩建时，需要对原有建筑的悬梁和框架梁进行补加；在基础上进行植筋时，还要考虑底板厚度是否满足植筋的锚固深度要求；当植筋穿过楼板时，还要使植筋中部弯折。在扩建时，需要在原有钢筋的基础上植入新增梁的受力钢筋，植入深度按照混凝土强度设计。由于扩建工程中往往可能出现最小孔径距离过小的情况，因此还需要充分考虑到强度折减系数，这样采用植筋技术可以很好地完成扩建建筑和原有建筑之间的对接工作，以及完成雨篷、阳台、梁、板等结构的增加。
3.2在桥梁加固中的应用
目前我国在对旧有桥梁进行加固工程时，也广泛采用了植筋技术。例如在对桥面病害治理过程中，部分桥面的铺层在施工过程中由于对梁板顶面清理不当，导致铺层和顶面未紧密结合，形成夹层。当遇到行车振动时即发生疲劳破坏，这是由于桥面铺层和顶梁粘接不良而造成的，因此可以采用植筋技术与在桥面铺装钢筋网相结合的手段进行治理；同时对桥梁进行扩建、加宽过程中，对基础、承台、盖梁等部位采用植筋技术，可以很好地提高接合部位的强度，避免裂隙的产生。而在加宽时，只需在需要加宽的混凝土构件上植入特定数量和深度的钢筋，再进行支模浇注，就可达到拓宽桥面的效果，而在传统的桥梁拓宽工程中，需要先对旧桥进行封闭，安装防撞栏，之后安装加宽部分的钢筋，将其于旧桥钢筋绑扎固定，再进行浇注工作，耗费了大量的时间和成本在工程准备和安全维护工作上，既浪费了投资，又增加了工期，相比之下植筋技术具有明显的优越性。
结语：对于钢筋植筋技术的应用研究，不仅可以解决建筑工程在结构强度方面所面临的可靠性问题，也可以解决由于设计缺陷、不可抗力作用或建设质量问题所引发的结构缺陷，对已有建筑的混凝土结构进行扩建和加固。同时，植筋技术由于其所需设备较少、工艺简单、接合效果较好，在越来越多的建筑和加固、改造工程中得到应用。随着其工艺越来越成熟，理论化、规范化工作做得越来越好，其在实践中的运用也将越来越广泛。
参考文献：
[1] 吴祖安.钢筋混凝土结构的植筋技术及工程应用[J].建材发展导向.2014（06）.
[2] 宋瑶.混凝土结构植筋技术及工作性能的研究[D].西安科技大学.2009.
论文作者:王冠男
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/26
标签：植筋论文; 钢筋论文; 技术论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 基材论文; 混凝土结构论文; 《低碳地产》2016年12期论文;