试析植筋技术在旧桥加固中的应用

【摘要】植筋就是种植钢筋，为了加固建筑物或是续建，在原建筑上钻孔，插入钢筋，用特用胶水灌缝，使钢筋锚固在其中，钢筋和原建筑将成为一体。植筋技术的施工工艺非常简单，施工便利，而且可靠性及灵活性非常高，所以被广泛的应用到旧的桥涵加固及改造工程中。本文主要讨论了植筋技术在旧桥加固中施工设计、施工方法和施工过程中的一些注意事项，从而更好地控制其施工质量，以期可以取得更好的施工效果。

【关键词】植筋技术；旧桥加固；施工质量

前言

人行道板原本有的锚固钢筋早就出现了严重的腐蚀现象，这时必须换做新的锚固钢筋才能确保它具备充足的力学性能。施工过程中，常会采用以ZL—JGN的化学粘结剂作为结构胶的植筋新技术，以期可以达到施工设计预期的目标。在旧桥加固中，植筋技术的应用进一步改善了桥梁的施工质量，弥补了桥梁本身的不足之处，进而取得了颇佳的施工效果。

一、工程案例

某市大桥长320米，钻孔灌注桩的基础和圆端形砼实体墩，上面应该采取装配式的钢筋混凝土T形的简支梁结构。大桥在1969年初建成后投入使用，经过几十年的风风雨雨，已经初步呈现一些比较严重的病害问题，难以满足当前正常运营所需，因而主管部门一批桥梁专家级专业机构诊断并分析了大桥的病害问题，最后一致认为需全面加固改造大桥，也就是将桥梁支座更换掉，修补好梁体的裂缝，对桥梁栏杆、桥面铺装层以及人行道板进行重新施工。

二、植筋锚固技术 概念与优点

植筋技术是在以混凝土等为基材的结构上进行一定深度和直径的钻孔并运用高强度的化学粘结剂（结构胶）使所植入的钢筋与混凝土等基材产生设计所预期的锚固力的改造加固技术。植筋技术的施工优势在于：

1、植筋比预埋件可靠性、灵活性更高，它允许的间距及边距也要小于预埋件。

2、具有较高的剪拉承载力，一般不会出现移位或者被，而且密闭性能非常好，也不需要进行防水处理。

3、借助化学粘合将其固定住，不会给基材造成膨胀破坏，而且还能对结构产生一定的补强作用。

4、施工工艺比较简单，安装既迅速又省时，这样便可以加快施工的进度。

所以植筋技术可以被广泛的应用到桥涵、房间等多个项目的加固及改造工程中。受外力作用影响植筋锚固件常会产生以下三种形式的破坏，第一是植筋拉剪破坏；第二是基材受到破坏；第三是植筋被拔出。植筋设计主要包含孔径、孔深、间距以及钢筋的直径，其设计常将理论跟试验结合在一块。一般先对理论锚固长度进行计算，然后进行现场试验，然后验证并修正后才能将其视作设计植入深度。

三、植筋技术施工工艺要点

植筋技术的施工工艺流程为：定位放线材料准备机械钻孔清孔及验孔结构胶配制注入粘结剂植入钢筋并临时固定养护，粘结剂固化植筋拉拔试验。

1、施工准备工作的内容

（1）钢筋检查验收和取样试验；（2）结构胶选购及试验；（3）打孔钻机及钻头要在施工现场进行检验；（4）拉拔试验装置和计量器具要提前检验和校正；（5）钢筋要提前除锈、下料；（6）开展现场定位放线工作。

2、钻孔、清孔和验孔

（1）钻孔

在施工现场定位放线之后，施工人员要采用冲击钻在标定好位置钻出施工设计的孔径及孔深。

（2）清孔

清孔属于植筋中非常重要的施工环节之一，由于孔里面会产生很多灰粉、灰渣，所以会给植筋质量造成很大的影响，因而施工人员要在成孔之后借助较硬的毛刷将孔壁上面的灰尘刷落，清理干净孔内部的杂物；假如遇到雨天或者孔里面有水时，还要把水用海绵棒将其吸净，烤棒就会烘干。具体操作方法：采用不会掉毛的毛刷并对其套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，把灰尘、碎渣带出，再用压缩空气，吹出孔内浮尘。吹完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁，但不能用水擦洗，因酒精和丙酮易挥发，水不易挥发，用水擦洗后孔内不会很快干燥，钻孔清洗完后要请设计等有关单位验收，合格后方可注胶。

（3）验孔

按照施工设计要求施工人员还需检查并验收钻孔，成孔的孔壁一定要保持完好，这样才不会出现裂缝及蜂窝等现象，在确定其合格后还要采取脱脂棉蘸丙酮将孔壁擦洗干净，并且要采用木塞把孔口封堵住以便用作临时保护。

3、注胶

施工人员要选择质量好的强力植筋胶，先取一组强力植筋胶，装进套筒内，安置到专用手动注射器上，慢慢扣动板机，排出铂包口处较稀的胶液废弃不用，然后将螺旋混合嘴伸入孔底，如长度不够可用塑料管加长，然后扣动板机，板机孔动一次注射器后退一下，这样能排出孔内空气。

4、结构胶的配制、注入及钢筋的植入

该工程主要采取ZL—JGN型结构胶开展施工作业，结构胶主要有A、B两种胶，它们的配制需严格按照配合比2：1来计量调配，采用的搅拌器一定要保持洁净、干燥，不允许有油污出现，搅拌时也要按照同一个方向进行搅拌，直到粘结剂的颜色可以保持一致，当结构胶调制好，一定要迅速的把粘结剂按照钻孔底到孔口的方向注入，随后把处理过钢筋的钢筋植入端放进注有粘结剂的孔里面，钢筋需放入中央位置并以缓慢的速度旋转插到孔里面，并且按照一定的方向旋转数圈，这样粘结剂、钢筋及混凝土的表面就可以粘结密实。施工人员注入孔里面的粘结剂量一般需以钢筋后不会出现外溢为标准。

5、养护和固化后的拉拔试验

植入筋需要及时把临时架固定起来，并在常温状态下进行自然养护3到4天，碰到阴雨天气或者比较潮湿的环境，施工人员要采取有效措施避免植筋部位受到水浸或者水淋，并且要保持通风；在气温比较低的时候要保温加热，养护期间不能扰动植入的钢筋。一般20到25℃的常温下粘结剂在7天内就会完全固化掉，然后才可对所有的植筋开展无损伤拉拔试验，通常试验装置由油压千斤顶、槽钢分配梁、钢筋夹具等组装而成，一旦实验值满足施工设计的要求，施工人员就要把荷载卸除。

五、施工要点和需注意的事项

1、植筋施工前需采取现场试植筋方法对结构胶粘结强度开展试验工作，在确保其粘结强度达到施工设计和规范的要求后，才可以正式对植筋进行施工。在对植筋施工时一定要避免阴雨及低温天气，而气温的最低限制一定要达到粘结剂的使用标准。

2、钻孔施工前，需要先测定出原结构的钢筋位置，以免钻孔过程中会给原结构钢筋造成损害。

3、植筋锚固的关键在于清孔，如果清理不干净或者孔里面出现潮湿都会给胶和混凝土粘结带来不良影响，使得植筋的粘结强度无法满足施工规定的标准，进而导致锚固质量受到影响。

4、胶体配制时的计量一定要准确，不然很难控制好胶体的凝结时间，严重时还会促使胶体凝结固化后出现收缩现象，而粘结强度也会随之降低。施工人员在对粘结剂进行灌注时要采取专用得工具，比如气泵、注射枪，只有将它们深入成孔的底部，借助挤压器把化学粘合剂从里向外慢慢的填入孔中然后将里面的空气排出来，浆体里面不允许出现气泡。

5、钢筋表面要采用钢丝刷蘸浓度为5%的盐酸进行除锈，随后采用适量的清水将其冲洗晾干，并采用丙酮溶液将油去掉，处理好的钢筋要尽早的植入孔中，以免造成二次污染。施工人员在插入钢筋时一定要朝着一个方向旋转，并且要一边旋转一边将其插入，这样胶体跟钢筋就可以充分粘结在一块，操作过程中一定要避免气泡的产生。

6、结构胶和钢筋一定要具备完整的检验报告，钻孔的直径、孔深以及钢筋锚固长度和外露长度、间距一定要满足施工设计和验收要求的标准，待监理工程师确认合格后才能开展下一道工序的施工。

六、结语

总而言之，该大桥采用ZL—JGN这种类型结构胶植筋锚固技术后，不仅顺利将施工工艺要求数量的钢筋植入其中，而且没有出现任何异常现象，施工效果非常好。由于植筋锚固技术本身施工工艺比较简单，操作步骤简单，既省时又效率高，所以施工质量极易控制，所以应用前景也非常广阔。然而日前由于粘结剂本身的价格比较高，还不能将其更加广泛的推广到更多旧路工程的加固改造中去，只有进一步研究开发出成本低廉、性能优越的粘结剂才能为植筋技术打开更为广阔的前景。