余杨琴
（重庆筑能建设工程质量检测有限公司）
【摘 要】在房屋建筑物改造工程中后锚固植筋技术因其施工简便、安全可靠，得到了广泛的应用。本文首先阐述了后锚固技术分类以及后锚固技术的应用领域，对房屋建筑加固改造工程中钢筋后锚固技术的应用进行了简要分析，以供参考。
【关键词】后锚固技术；分类；应用；房屋建筑加固
后锚固是相对于浇筑混凝土时预先埋设的先锚固而命名的，具有施工简便、使用灵活等优点。随着施工技术的普及，钢筋后锚固技术逐渐应用于房屋建筑工程。
1 后锚固技术分类
后锚固技术以承载机理划分为机械锁定、摩擦以及化学植筋三种类型。
1.1机械锁定型锚固。扩孔型锚栓锚固是机械锁定型锚固中最具代表性。扩孔型锚栓锚固是通过特殊的钻孔工具，对钻孔底部再次进行切槽扩孔，其锚固方式通过扩孔后形成的混凝土承压面和锚栓扩大头间的机械互锁实现。具体又分为：预扩孔普通锚栓和自扩孔专用锚栓。缺点：扩孔锚栓较膨胀锚栓膨胀剪切摩擦作用小，在破坏形态上无实质改变，使用范围受到较大的限制。
1.2摩擦型锚固。膨胀锚栓锚固是摩擦型锚固中最具代表性。膨胀锚栓锚固是通过锥体与膨胀片（或膨胀套筒）的相对移动，使膨胀片膨胀，与孔壁混凝土产生膨胀挤压力，通过剪切摩擦作用产生抗拔力，实现对被锚固连接件的锚固。按控制方式分为以扭力控制的扭矩控制式膨胀型锚栓和以位移控制的位移控制式膨胀型锚栓。缺点：膨胀锚栓因定型较粗短，埋深浅，受力容易产生脆性破坏，不符合国家规范中关于结构延性设计的理念，所以使用范围受到较大的限制。
1.3化学植筋。化学植筋即在已有的混凝土结构或构件上，根据工程需用的钢筋以适当的钻孔和深度，利用合适的锚固材料使新增设的钢筋与已有的混凝土牢结，使新增设的钢筋能发挥所期望的作用。化学植筋与其它锚固类型相比，具有以下优点：①承载快，锚固力大。锚固胶是由高分子合成材料和无机建筑骨料组成的。具有固化时间短，产生强度快，固化即有强度，一般30min（常温下）即可达到预期强度的90%，且强度高。能很快承受荷载，大大缩短施工周期，且施工方便。②滑移量小。以一般的化学植筋为例，用锚杆拉力计和位移计测试锚固拔拉力与位移量的关系时，由于胶粘剂锚固得很牢，移动量主要来自螺杆本身的弹塑性变形，当达到最大承载力时，其位移不到普通涨壳式锚栓的1/10。③适应性强、使用广泛。植筋具有抗振动、抗冲击及耐疲劳等特点，可用于混凝土张力区等各个部位。
2 后锚固技术的应用领域
在各类后锚固系统中，摩擦型、机械锁定型后锚固系统由于易产生混凝土基材受拉脆性破坏，按照我国《建筑结构可靠度设计统一标准》要求，不适用于受拉、边缘受剪、拉剪复合的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。化学锚栓产品一般都有标准尺寸，其锚固深度不能随工程需要而变化，通常在 C25 以上混凝土中可以控制为延性破坏，但当基材强度较低或钢材强度较高时难以控制锚固的失效破坏形态。因此，化学锚栓也主要应用于非结构构件，少数可以用于受压、中心受剪、压剪组合的结构构件。化学植筋由于可以任意控制埋深，并能根据基材情况和钢材强度，通过设计控制后锚固系统产生延性破坏，因此，只有化学植筋可以用于抗震烈度不大于8度的受拉、边缘受剪、拉剪复合受力的结构构件及非结构构件的后锚固连接。
后锚固系统在非结构构件领域中也有广泛的应用：建筑附属机电设备托架安装，幕墙支架安装，固定大门、卫生设备，采暖空调系统，烟火监测和消防系统等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在新建工程中，可用于钢筋混凝土框架结构中设置拉墙筋，避免预埋而造成模板损耗和因埋设位置不准带来的施工困难。化学植筋除可用于上述非结构构件领域外，还可用于结构构件领域有：建筑物改造的新老混凝土连接处的钢筋生根、钢筋加固、设备基础锚固、桥梁加宽、后浇过梁、现浇板临时洞口的恢复、增加钢结构牛腿等。
3 房屋建筑加固改造工程中钢筋后锚固技术的应用分析
以某工程为例：某房屋建筑由原三跑楼梯改造成中跑两分楼梯。由于原设计楼梯的主要结构均已完成,为调整建筑功能调整的需要,因此便提出了如何在已有结构上进行改造的技术问题。
3.1结构改造方案比较。（1）钢结构楼梯。因为钢结构楼梯具有施工方便、快捷和造型轻巧多变的特点。在各种方案中我们首先考虑的是钢结构楼梯。但是原结构设计为框架结构,改造后仍需要保持原建筑稳重的风格。加之,如果三层全部采用钢结构楼梯,钢材消耗较大。尽管目前国内钢材价格已经放开、下浮很多,但是总预算仍会超出不少,业主难以接受。（2）凿除原结构。第二种方案是把原结构与楼梯相关的部分凿除,再按照常规设计放置梯板钢筋,浇捣成型。该方法直接明了,但施工难度较大。首先是混凝土凿除的工作面太大,且难以保证原有钢筋不被扰动；其次,梯板的主筋形状为“弯折型”,施工放样有一定难度。（3）植筋后锚固技术。植筋后锚固技术是以专门研制的粘合剂将钢筋植入混凝土一定深度,并以充分利用钢筋强度为条件确定其抗拉承载力的一种新型连接锚固技术。国外植筋锚固技术在实际工程中的应用已经有40多年的历史,国内是近10年才逐渐应用于各种结构改扩建工程中。植筋技术施工便捷,安全可靠,可操作性强。其标准施工程序为:钻孔——清孔——注射粘合剂——植入钢筋——等待固化——质检。经过充分论证,综合技术可靠性和资金可行性考虑,最后决定采用植筋后锚固技术对该项目进行改造。
3.2实施方案如下:采用植筋系统产品和施工技术,仅需框架梁右侧楼板处开凿一个约1000mm宽的施工作业面,按照标准施工程序,将钢筋植入框架梁内,再将楼梯斜梯段的主筋与被植钢筋进行焊接,最后浇筑高一强度等级的混凝土,养护适当时间即可正常使用。植筋时,植入钢筋应满足锚固长度的要求,以保证植筋系统充分利用钢材强度。对于半平台处平台梁,亦采用植筋技术将钢筋植入框架柱内,然后与梁主筋焊接。与斜梯板相连接的平台梁则按普通混凝土结构施工,此梁支承于新增设的小柱上。
3.3植筋的设计。（1）试验确定的植筋力学性能。为了保证原有结构受力的延续性,被植钢筋选用Φ14钢筋。（2）植筋系统设计计算原理。植筋系统的承载原理与钢筋在混凝土中的锚固机理类似,即借助界面化学粘结作用将钢筋锚固在基材上,并依靠界面粘结力将外力传递到基材,进而起到承受荷载的作用。不同的植筋胶粘剂产品,因为组分的性质不同,其界面粘结强度τ值有很大差异。目前,欧洲主要参照欧洲技术委员会的标准ETAG化学粘结锚栓中的相关内容,对植筋的界面粘结强度进行测试,即采用对植筋做单向拉伸试验的方法确定。虽然植筋后锚固系统在目前的加固改建工程中得到了广泛的应用,但是其设计计算方法没有统一的模式,也因此成为了加固工程界的热点话题。
4 结束语
后锚固其中涉及到三种客体——基材、锚固件和被连接体。锚固件不但起到完成被锚固件与基材的连接，更起到将外加荷载直接传递到基材上的作用，从而达到牢靠、稳定、安全的功效。植筋后锚固技术是一种安全可靠、操作方便的加固改造技术,值得在房屋建筑工程中推广应用。
参考文献：
[1]萧雯,吴进,张欣.植筋系统承载力设计计算研究——考虑系统施工质量分项安全系数.四川建筑科学研究,2002年第2期。
[2]JGJ 145—2004.混凝土结构后锚固技术规程.北京：中国建筑工业出版社，2005.
论文作者:余杨琴
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：锚固论文; 钢筋论文; 植筋论文; 基材论文; 技术论文; 结构论文; 混凝土论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;