富豪商业大厦改建工程中地下室加固技术的应用

摘要：建筑植筋技术是一种利用化学药剂作为钢筋与混凝土的粘合剂保证钢筋与混凝土的良好粘接，从而减轻对原有结构构件损伤的一项成熟的建筑技术。本技术应用于建筑物结构加固、功能改造等领域，为解决续建工程提供了新的结构保障方法。本文先对植筋技术在加固改造工程中常见的应用形式予以归纳,结合富豪商业大厦工程地下室加固工程实际，本文介绍了植筋技术的加固原理及施工方法，总结了其施工质量控制关键点。旨在与同行工程技术人员共同探讨。

关键词：植筋技术加固施工质量

中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：

前言：近年来,随着建筑科技的发展和国外先进技术的引进,一些过去难以克服的技术问题逐步得到了解决,植筋、粘结钢板、碳纤维等新技术、新材料在工程改建加固中逐渐开始运用。化学植筋简称植筋,是我国工程界广泛应用的一种后锚固连接技术, 是先在基材中钻孔,然后在孔中放置或注入化学胶粘剂又称锚固胶,将带肋钢筋或螺杆胶结固定于基材中,通过粘结与锁键作用,以实现对被连接件的锚固。实践证明植筋是一项成熟的技术,植筋所用材料(胶和钢筋或螺杆)是可靠的。植筋是建筑物加固、加层改造等常采用的方法,它不仅可以安全、有效的承受和传递荷载, 而且施工方便、安全可靠、布置灵活、价格低廉, 缩短了工期因而在结构改造、加固、增层扩建等领域得到广泛应用。这里以珠海市富豪商业大厦改建工程为例简单介绍植筋胶在工程改建加固中的应用。

一、工程简介

富豪商业大厦工程位于广东省珠海市拱北水湾路东侧,总建筑面积为30337.65，由商业和酒店组成,由地下室2层,地上为22层,总高度为98.2米。本工程为改建工程,对原±0.00以上8层楼面进行拆除,原两层地下室进行加固处理。

二、常见的植筋应用形式

化学植筋技术在已有混凝土结构加固及改造工程中的应用,主要有以下几种形式:(1)在原有结构上增加新构件, 改变原有结构的布置和形式,如新增梁、柱(见图1)。

图1 新增柱图2 增大截面尺寸 图3 新增牛腿并改变约束 图4 植筋代替锚栓

（2)增大原有结构构件的截面尺寸(见上图2)；(3)改变原有混凝土结构构件的约束条件和受力特征(见上图3)。(4)充当预埋件和锚栓的作用(见上图4)。

三、构造原理及工艺流程

增大柱截面加固法,即通过钢筋植入和按规范配置钢筋，浇筑混凝土加大原混凝土结构截面面积,使其与原结构柱结合成为一体,达到柱承载力提高的目的，以满足建筑物的使用安全。根据构件的受力特点、构件几何尺寸、加固目的和要求等,加固可设计为单侧,双侧或三侧的加固，四侧包套的加固。本工程框架柱加大截面采取的是三侧和四侧包套加固工艺,如下图5、下图6所示。

图5 框架柱三侧加固图 图6 框架柱四侧包套

以上是地下室框架柱加大截面做法。工艺流程分为加固植筋和混凝土浇筑两部分。其中加固植筋流程为原柱混凝土表面清理凿毛打孔清孔钢筋处理配胶钢筋植入养护检验；混凝土浇筑流程为安置新增截面的钢筋骨架支模灌筑养护。

纵观构造措施和加固工艺流程,为使其与原结构柱结合成为一体，从而达到加固的目的,作为管理者主要应针对前期质保资料的控制、原材料的质量控制和施工过程中的质量控制做好工作。

四、原材料质量控制要点

1、植筋用锚固胶的控制。锚固胶采用了A级粘结胶,底层胶与浸渍胶粘结胶粘剂相匹配,安全性能指标满足了规范要求。需要强调的是锚固胶在进场时要查验出厂合格证、检验报告，进场后应复验其抗拉强度、弹性模量、抗压强度是否合格,复验报告应由具备相应资质的检验机构出具。要特别注意产品合格证上的保质期,超过保质期的锚固胶严禁使用。不得使用不饱和聚酯树脂,醇酸树脂等作浸渍粘结胶粘剂。胶粘剂中严禁使用乙二胺作为改性环氧树脂固化剂,严禁掺加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。

2、植筋钢筋的控制。钢筋进场需提交出厂合格证、检测报告,并见证取样送检,经相关检测部门检测合格后准许使用。本工程植筋钢筋选用符合抗震性能指标的HRB335、HRB400级热轧带肋钢筋,力学性能符合标准规定的要求,直径、长度也满足设计要求。另外施工前对锚固筋端部进行了除锈,除锈的长度大于锚固筋的锚结长度，除锈后的锚筋用刷子沾丙酮清洗一遍，保证了表面基本光亮无任何悬浮物。

3、混凝土材料的控制。混凝土材料应按混凝土结构所处环境作用类别与等级，按《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008附录B1、B2、B3选用混凝土原材料。

五、施工过程中的质量控制

1、加固植筋质量控制。（1）施工环境。环境温度控制在-10℃以上,施工时温度环境低于-10℃时，应采用升温处理措施。（2）定位。依照设计图纸的要求，对所需植筋的部位进行定位并做出明显的标志。定位时，要结合设计图纸及《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的有关要求，尽量避免原结构中钢筋所处位置，以免钻孔时钻到原钢筋，影响植入钢筋的深度而减弱植筋的效果。钻孔位置可适当调整，但均宜植在箍筋内侧（对梁、柱）或部分分布筋内侧（对板、剪力墙）。（3）钻孔。按照《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的有关规定，根据图纸要求选择相应规格的钻杆，一般孔径应至少比锚筋大4mm,钻杆长度应能满足钻孔设计深度要求,钻孔后的孔壁应完好,无裂缝和蜂窝等，其质量控制关键是钻孔孔径和钻孔深度。（4）清孔。成孔后的孔道必须清除净粉尘，避免由于粉尘产生隔离而影响粘结面。孔道在锚筋和混凝土粘结面固化前要保持绝对干燥；用刷子沾丙酮清洗混凝土孔道周壁，以保证基材孔壁与锚固胶的良好粘结，待丙酮挥发后，及时在孔道口塞上纸塞避免污染，待用。(5)注胶。将浸泡好的植筋胶放入孔内,也可用细钢筋配合往孔内送胶,务必把孔内填满,排除空气。植筋胶填充量以插入钢筋后有少量剂溢出为宜。(6)植筋。注完植筋胶后,立即植入钢筋,并适当转动钢筋以利排除胶和钢筋间的空气,均匀结合胶体。插入钢筋时要注意向一个方向旋转,且要边旋转边插入，以使胶体与钢筋充分粘结,将孔口多余的锚固胶清理干净。在锚固件没有凝固之前应对较长的钢筋搭设临时支架,防止位移。已完成的植筋件应在常温下静态固化养护1～3d。植筋后4h内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新植筋。(7)检验。植筋在锚固固化结束后,需要进行抗拔承载力检验,落实检验值是否可以满足设计的承载力和符合相关规程的规定。现场检验采用设计指定或随机抽样的办法进行,同规格、同型号、部位基本相同的植筋组成一个检验批,抽取数量按批总数的1‰计算,且不少于3根。

2、混凝土浇筑质量控制

（1）原柱混凝土表面清理凿毛。施工时按规范及设计要求先将表面打成麻坑或沟槽，麻坑每100mm×100mm的面积内不宜少于5个,沟槽深度为10mm，沟槽间距不宜大于箍筋间距，然后将原混凝土柱的棱角打掉，同时除去浮渣、尘土。（2）安置新增截面的钢筋骨架。新增骨架的纵筋应伸入基础梁顶面和一层梁底面,且满足锚固长度要求。本工程柱受力筋有6根采用直径为32mm四级螺纹钢，12根采用直径为25mm三级螺纹钢，4根角柱采用直径为22mm三级螺纹钢，箍筋采用直径为14mm三级螺纹钢,间距为200mm、400 mm、500 mm，加密区为100mm。

（3）支模。模板立面要垂直,支撑要稳定,注意留足混凝土保护层的厚度,为了便于混凝土灌注入模,可在柱顶留置下料口。混凝土模板支架要符合规范要求，保证混凝土灌注和振捣过程中模板和支架不变形、不失稳。（4）涂刷界面剂。为了加强新、旧混凝土的整体结合,在原有混凝土的结合面上先涂刷一层高粘接性能的界面结合剂。界面结合剂的种类很多,本工程在浇筑新混凝土前,涂刷一层高标号水泥浆界面结合剂。（5）配置加固用的混凝土，其骨料的品种和质量应符合国家现行质量标准及检验方法的规定。混凝土的配合比应经检测中心试配而成。由于后浇混凝土加固层厚度都不大（工程仅为250mm和300mm厚）,并且在该范围内配有大量的钢筋，为了保证新浇混凝土的强度和新旧结合面的粘接,混凝土的坍落度不能太小,水灰比不能太大。工程采用C40混凝土,施工时在混凝土中按比例掺入了一定剂量的减水剂,保证了混凝土的浇筑质量。（6）混凝土的灌注和振捣。由于加固部分截面较小,浇筑时不可一次下料过多,以每次下料500mm高度为宜,待振捣密实后方可再次下料。在下料时,应用铁锤轻敲模板外壁,以使混凝土在中间不被隔断,并且以此方法检查已浇筑混凝土部分是否饱满。为保证混凝土的质量,施工过程中应加强振捣,振捣时以小直径插入式振捣棒振捣为主,同时模外也用外震动器辅助振捣。（7）混凝土浇水养护。由于原混凝土收缩已完成,后浇混凝土凝固收缩时易造成界面开裂或板面后浇层龟裂,因此,在浇筑混凝土12h内就开始保水养护，现场要定时洒水,保证其表面长期保持湿润状态。一般混凝土养护期不得小于3 d，如掺有大量矿物掺合料则至少养护7d。（8）加固混凝土质量评定。按照规范标准要求留置混凝土试块,同条件养护及标准养护,混凝土试块龄期达到及时将其送到检测中心进行检测,对试块的取样送检程序应严格执行见证取样送检制度。保证混凝土的质量评定符合标准和规定。

六、结束语

综上所述，本工程加固工作结束后，由建设单位、施工单位、设计单位、质量监督站以及监理人员组成的联合验收小组，现场对加固工程进行了验收，一致认为，加固工程达到了要求，混凝土构件尺寸和外观检查均符合钢筋混凝土评定标准，加固效果良好，做出最终合格的评定验收意见，形成完整的加固工程资料。

参考文献：

【1】 李昌伟.植筋技术在改建加固工程中的应用[ J] .山西建筑,2007