近年來，植筋技術(shù)在加固改造工程中應(yīng)用越來越廣泛。無論是對新建建筑物的改建和擴建，還是對舊建筑物的加固改造, 幾乎都要用到化學(xué)植筋技術(shù)。大量的研究試驗和工程實踐證明植筋技術(shù)已經(jīng)是一項成熟的技術(shù)，通過植筋可以使新增構(gòu)件與原構(gòu)件緊密結(jié)合，共同工作。
普通膨脹錨栓在動荷載作用下容易松動，而化學(xué)植筋可以避免這個缺點。因此，承受動力荷載或主體結(jié)構(gòu)的主受力構(gòu)件的后加埋件，應(yīng)避免使用膨脹螺栓，優(yōu)先采用化學(xué)植筋。
植筋的破壞形態(tài)
1.混凝土被拉碎, 大量的試驗證明混凝土被拉碎即植筋周圍的混凝土呈倒錐體與主體混凝土脫離,發(fā)生劈裂破壞。
2.植筋膠與鋼筋或者混凝土的粘結(jié)破壞,鋼筋被拔出。
3.鋼筋屈服破壞,即鋼筋頸縮、拉斷而破壞。
植筋的破壞形態(tài)分析
引起第一種破壞形態(tài)原因分析：
如果植筋深度不夠或植筋基體混凝土強度不夠可能引起混凝土拉碎。在這種情況下, 植筋膠與鋼筋或混凝土的粘結(jié)完好,鋼筋強度未達到屈服強度或者剛剛達到屈服強度,但未超過極限強度。這種破壞屬于脆性破壞,破壞前沒有明顯的預(yù)兆, 在設(shè)計中應(yīng)該避免這種破壞。所以《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013中規(guī)定了最小植筋深度和基體混凝土的最小標(biāo)號。
引起第二種破壞形態(tài)原因分析：
如果在加固工程中, 鋼筋除銹、除污不徹底以及植筋孔未能充分排氣造成植筋膠空鼓。或者植筋膠粘結(jié)強度不夠等原因。膠混界面破壞時, 鋼筋和混凝土都沒有達到設(shè)計強度,所以在植筋過程中應(yīng)嚴格按照施工工藝要求進行。
引起第三種破壞形態(tài)原因分析：
當(dāng)植筋深度達到一定深度, 植筋破壞始于鋼筋屈服。在鋼筋屈服前, 混凝土與膠和鋼筋都沒有發(fā)生破壞。前兩種破壞是脆性破壞, 破壞時沒有明顯的預(yù)兆, 所以在植筋中應(yīng)該避免這兩種破壞形態(tài)。第三種破壞形態(tài)是延性破壞也是最理想的破壞形態(tài)。
植筋加固時的注意事項
下面針對植筋破壞形態(tài), 提出注射式植筋膠植筋加固時應(yīng)注意的問題：
1. 植筋設(shè)計和施工時應(yīng)注意的幾個問題
1.1對原混凝土強度等級要求
1) 當(dāng)新增構(gòu)件為懸挑結(jié)構(gòu)時, 原構(gòu)件混凝土強度等級不得低于C25;
2) 當(dāng)新增構(gòu)件為其他結(jié)構(gòu)時, 原構(gòu)件混凝土強度等級不得低于C20;
3) 采用植筋錨固時, 錨固部位的混凝土不得有局部缺陷。當(dāng)有局部缺陷,應(yīng)進行補強或加固處理后再植筋。
2.植筋用粘貼劑的粘結(jié)強度設(shè)計值
植筋用粘貼劑的粘結(jié)強度設(shè)計值, 應(yīng)根據(jù)所用膠粘劑等級、植筋間距、混凝土等級, 按照 《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013選取。
3.植筋深度
如果基材混凝土構(gòu)件較厚,應(yīng)按計算和規(guī)范規(guī)定的最小錨固深度兩者較大的選取。在安全的條件下盡量淺埋, 太大可能遇到原構(gòu)件的鋼筋, 使植筋深度不能達到設(shè)計要求。在實際施工時 , 經(jīng)常遇到鋼筋而使植筋深度達不到設(shè)計要求,如果此孔作廢不修補,將會影響基材混凝土的強度。不作廢又達不到設(shè)計要求 。
4.注膠植入鋼筋
注膠前,孔洞一定要進行清孔處理。注入孔洞的結(jié)構(gòu)膠不應(yīng)小于孔洞深度的 2/3, 并在要植鋼筋上涂少量的結(jié)構(gòu)膠,并扭轉(zhuǎn)鋼筋,使鋼筋、孔洞與結(jié)構(gòu)膠充分接觸, 直至膠溢出孔洞且孔洞內(nèi)結(jié)構(gòu)膠達到飽和狀態(tài)。
對新植入的鋼筋在結(jié)構(gòu)膠初凝之前, 不能有擾動,否則出現(xiàn)鋼筋位置不準(zhǔn)確。
特別注意在施工過程中嚴禁使用水鉆成孔: 1)易切斷基材鋼筋; 2)水鉆成孔內(nèi)壁光滑, 有水影響膠與混凝土的結(jié)合力, 會影響安全使用。
另外在植筋鉆孔過程中, 經(jīng)常會遇到鋼筋, 或在鉆孔施工時, 鉆孔不能保證水平或豎直, 經(jīng)常會出現(xiàn)斜植筋現(xiàn)象。還有一種情況是基材薄而無法滿足植筋深度要求時, 設(shè)計者不建議打透眼, 因為一方面透眼成孔的成功率較低, 另一方面植筋膠不容易灌,孔內(nèi)膠達不到飽和程度而產(chǎn)生孔隙削弱基材的強度。
在實際植筋過程中, 可能不能保證植筋孔水平或豎直, 或者當(dāng)混凝土基材比較薄時,可以采取斜植筋。雖然斜植筋可以減少植筋的深度, 但在拐角處, 混凝土可能會出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象, 拐角處會發(fā)生破壞。所以在施工鉆孔中盡量保證鉆孔水平。如需斜植筋其夾角不能太大。
植筋技術(shù)在加固改造中的具體應(yīng)用
比如：某框架結(jié)構(gòu),剛施工到3層發(fā)現(xiàn)梁的截面高度比原先設(shè)計小了200 mm,采用增大截面辦法加固。梁內(nèi)新增縱筋采用化學(xué)植筋方式植入原柱內(nèi)。
比如：某商場改造后需增設(shè)扶梯,采取在框架柱上增設(shè)牛腿。牛腿與原柱的連接采用化學(xué)植筋。
或者，有時在構(gòu)件施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計位置的補救,上部結(jié)構(gòu)擴跨、頂升對梁、柱的接長, 樓板封洞, 房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻等加固改建擴建工程都采用植筋技術(shù),并可以取得較好效果。
通過大量的工程實踐證明,植筋技術(shù)已經(jīng)是一項比較成熟的技術(shù), 新舊構(gòu)件連接整體性比較好。在植筋過程中, 一定要按照植筋工藝嚴格進行。同時植筋技術(shù)與其他的加固技術(shù)相結(jié)合, 可以取得較好的經(jīng)濟效果。
