植筋技術(shù)規(guī)范

1、植筋技術(shù)規(guī)范 關(guān)鍵詞植筋技術(shù)；非破損檢驗；破壞性檢驗 一、引言 近年來，植筋技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中廣泛應(yīng)用， 但在工程實踐中卻普遍存 在不統(tǒng)一的做法和不規(guī)范的行為。植筋工程的施工質(zhì)量直接影響到整個工程的質(zhì) 量，當(dāng)引起工程人員的重視，特別是某些植筋工程與生命線工程發(fā)生直接聯(lián)系， 如果植筋過程處理不當(dāng)，可能為工程留下影響結(jié)構(gòu)安全的隱患。本文意在通過整 理植筋技術(shù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，來糾正植筋工程管理中的不規(guī)范行為！ 某商住樓工程根據(jù)政府規(guī)劃部門的意見，將原設(shè)計面向小區(qū)外側(cè)的入口門廳拆 除,將該工程的入口門廳重新調(diào)整到面向小區(qū)中庭一側(cè)，根據(jù)工程實際現(xiàn)狀，需 要植筋新增11根框架柱；并對原有框架柱中的4

2、根相關(guān)剪力墻進行植筋加固； 在采光井處新增一塊長跨6.9m、短跨4.5m的屋面板，屋面板采用與該工程現(xiàn)澆 樓板配筋一樣的冷軋扭鋼筋，分別有一條短邊和兩條長邊需要植筋； 新增的框架 梁中部分鋼筋也需植筋。該植筋工程施工方案中部分文字內(nèi)容如下： 1、植筋工程的方案編制、施工作業(yè)、檢測驗收均以混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范 CECS25 90為標(biāo)準(zhǔn)。 2、植筋規(guī)格、數(shù)量、鉆孔深度如下： 植筋規(guī)格（mm） 8 18 22 25 植筋數(shù)量（根）366 116 48 106 鉆孔深度（mm）120 270 330 375 3、 挑梁上部鋼筋膠粘劑采用喜利得結(jié)構(gòu)膠，其他部位鋼筋膠粘劑采用國產(chǎn)A級 膠。鋼筋植入后7日

3、內(nèi)嚴(yán)禁受到觸動和干擾，并按結(jié)構(gòu)膠說明書要求加強保養(yǎng)和 圍護。 4、鋼筋植入固化10日后，委托具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位，在監(jiān)理見證下隨機抽 樣進行現(xiàn)場抗拔抽檢，每種規(guī)格鋼筋現(xiàn)場抗拔數(shù)量不得少于壹組，經(jīng)檢測合格后, 才能進行鋼筋連接和安裝綁扎等后序工作。 5、現(xiàn)場檢測抗拔力，當(dāng)鋼筋為 川級螺紋鋼時抗拔力要求必須 360MPa當(dāng)鋼筋 為U級螺紋鋼時抗拔力要求必須 300MPa當(dāng)鋼筋為I級鋼時抗拔力要求必須 210MP。 、植筋技術(shù)相關(guān)規(guī)范及規(guī)定 該工程方案編制、植筋施工、檢測驗收均以混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范 CECS25 :90為標(biāo)準(zhǔn)，其實該標(biāo)準(zhǔn)對于 植筋技術(shù)”并無非常具體的規(guī)定，這個古老的規(guī)范 已經(jīng)被

4、混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范GB50367 2006（以下簡稱GB50367 2006） 所替代，GB50367-2006第12章植筋技術(shù)”對植筋提出了更具體的要求。與植 筋驗收關(guān)系更大的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ145-200（4 以 下簡稱JGJ145-2004，同時不同地區(qū)還有地方標(biāo)準(zhǔn)，比如重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)混 凝土無機錨固材料植筋施工及驗收規(guī)程DBJ/T50-032-2004 （以下簡稱 DBJ/T50-032-2004）。 JGJ145-2004第 2.1.5條的術(shù)語：化學(xué)植筋一以化學(xué)粘結(jié)劑（錨固膠），將帶肋鋼 筋及長螺桿等膠結(jié)固定于混凝土基材錨孔中的一種后錨固生根鋼筋；GB50

5、367 2006第 2.1.10條的術(shù)語：植筋 以專用的結(jié)構(gòu)膠粘劑將帶肋鋼筋或全螺紋螺桿 錨固于基材混凝土中。 這兩個關(guān)于什么叫 “植筋”的術(shù)語中限定了植筋所用鋼筋的 種類：帶肋鋼筋或全螺紋螺桿。 帶肋鋼筋的橫肋能夠使植筋膠體在錨固段形成與 鋼筋橫肋相咬合的肋體， 這些肋體是保證所植鋼筋長期錨固性能的機械牙鍵， 牙 鍵太淺不能形成與鋼筋橫肋的有效咬合， 牙鍵太深則不能抵抗與鋼筋橫肋咬合作 用的剪切，GB50367- 2006第12.1.4條規(guī)定帶肋鋼筋的相對肋面積應(yīng)滿足 0.055 Ar 0就是為了控制牙鍵的深淺。冷軋扭鋼筋的外形不但不能形成機械 牙鍵，還會使膠體局部過厚導(dǎo)致較大收縮影響錨固效

6、果， 而且還使錨固段膠體厚 薄相差較大， 膠體越厚在鋼筋受力后的剪切作用下剪切變形就越大， 剪切應(yīng)力相 應(yīng)變小，而膠體較薄的位置剪切應(yīng)力相應(yīng)增大， 從而導(dǎo)致鋼筋與膠體之間的粘結(jié) 剪切應(yīng)力不均勻而影響植筋效果。 所以該工程屋面板設(shè)計植筋用冷軋扭鋼筋是不 恰當(dāng)?shù)模?植筋不能使用冷軋扭鋼筋， 能使用光圓鋼筋嗎？筆者曾經(jīng)在某工程中看到用直徑 8mm的I級鋼筋運用于剪力墻豎向分布鋼筋植筋錨固的實例。對于I級鋼能否 用于 植筋”目前業(yè)界爭議較大。JGJ145-2004和GB50367- 2006規(guī)定不使用光 圓鋼筋，原因在于光圓鋼筋不能形成機械牙鍵， 所植鋼筋長期錨固性能不能得到 保障。DBJ/T50-0

7、32-2004第 3.0.1條規(guī)定：混凝土植筋技術(shù)不適用于各種輕質(zhì)混 凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)以及采用圓鋼作為植入鋼筋的承重結(jié)構(gòu)， 對非承重結(jié)構(gòu)的拉 接構(gòu)造的植筋施工可參照本規(guī)程執(zhí)行。 根據(jù)這個規(guī)定區(qū)分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性， 框 架結(jié)構(gòu)填充墻拉結(jié)筋如果設(shè)計光圓鋼筋采用植筋方式施工應(yīng)該允許，而運用I級 鋼筋剪力墻豎向分布筋植筋錨固則不太恰當(dāng)。應(yīng)該注意的是，地方標(biāo)準(zhǔn)西南 05G701 系列圖集中的填充墻拉結(jié)筋推薦了三種做法，第一種是預(yù)留拉結(jié)筋法， 第二種是預(yù)埋鐵件法，最后一種是才是植筋法。然而在其后頒發(fā)的國家標(biāo)準(zhǔn) 06SG614圖集中卻限定使用預(yù)留拉結(jié)筋和預(yù)埋鐵件兩種方法，并不主張采用植筋 方式施工填充墻拉

8、結(jié)筋。 三、植筋錨固深度與鉆孔深度 植筋施工鉆孔成型后， 應(yīng)報監(jiān)理檢查驗收鉆孔直徑和鉆孔深度， 我曾經(jīng)看到監(jiān)理 人員在驗孔時要求的鉆孔深度正好是設(shè)計的植筋深度， 本文列舉方案中的鉆孔深 度正好是鋼筋直徑的 15 倍，而該工程的設(shè)計植筋深度也是鋼筋直徑的 15倍,這 反應(yīng)出一個現(xiàn)狀 : 植筋深度被認(rèn)為就是鉆孔深度。 有一定現(xiàn)場經(jīng)驗的技術(shù)人員一 定知道，鋼筋切斷加工很難保證其端面平整，不能使具有 360完整圓周鋼筋面 與孔底側(cè)面對齊； 植筋鉆孔作業(yè)會對孔位周邊表皮混凝土造成輕微損傷， 不能保 證孔口對膠體形成有效基體。 基于這兩個原因， 如果用端面不夠平整的鋼筋植入 15 倍鋼筋直徑的混凝土孔內(nèi)，

9、 肯定不能保證所植鋼筋的有效錨固長度達到 15倍 鋼筋直徑。歐美植筋的鉆孔深度一般要求比設(shè)計植筋深度大23倍鋼筋植筋， DBJ/T50-032-2004第6.0.4條規(guī)定的鉆孔深度為設(shè)計植筋深度 +（ 1015）mm其 實是一個深度較淺的要求。 國內(nèi)早期普遍按照鋼筋直徑 15 倍要求植筋深度， 筆者在 2003 年以前的植筋工程 管理中就是按照設(shè)計要求的 15倍鋼筋直徑實施，其中包括一些懸挑構(gòu)件、大跨 度主梁的植筋。 調(diào)查我國植筋技術(shù)發(fā)展歷史分析， 這個 15d 來自于國外進口植筋 用結(jié)構(gòu)膠使用說明書上的要求，但被忽略的是這個要求是構(gòu)造性鋼筋的植筋深 度。DBJ/T50-032-2004參編專

10、家根據(jù)重慶市建筑科學(xué)研究院和重慶建筑大學(xué)材料 系的一些相關(guān)實驗，認(rèn)為采用熱軋帶肋鋼筋植筋，最小植筋深度15d能滿足設(shè)計 要求，所以在該規(guī)程第4.2.1條規(guī)定：構(gòu)造要求最小植筋深度為15d。在混凝土 基材強度等級、 鋼筋級別、 植筋膠種類完全相同的條件下， 按照鋼筋直徑統(tǒng)一倍 數(shù)確定植筋深度，在0.9Asfyk拉拔力作用下，較大直徑的鋼筋將較先被拔出，反 應(yīng)出植筋錨固段鋼筋表面積與鋼筋斷面積并不是理想的線性關(guān)系， 瑞士聯(lián)邦技術(shù) 學(xué)院的 Marti 教授根據(jù)該實驗得出， 膠粘劑與鋼筋之間粘合表面所承受的力隨植 筋長度類似線性增長， 但僅是隨鋼筋直徑的平方根增長。 所以植筋深度統(tǒng)一規(guī)定 成一個固定的

11、鋼筋直徑倍數(shù)是不科學(xué)的！ GB50367-2006第12.2.3條規(guī)定了植筋的基本錨固深度ls計算公式： ls=0.2asptdfy/fbd 式中 aspt為防止混凝土劈裂引用的計算系數(shù)； d植筋公稱直徑； fbd 植筋用膠粘劑的粘結(jié)強度設(shè)計值， 對于構(gòu)造性鋼筋的植筋深度， GB50367- 2006第 12.2.3條根據(jù)鋼筋的受力性質(zhì)不 同，規(guī)定了受拉鋼筋最小錨固長度Imin=max 0.6ls； 10d ； 100mm；受壓鋼筋 最小錨固長度lmin= max 0.31s； 10d; 100mm。這里可以看出，規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匕?構(gòu)造性植筋的錨固深度交給了設(shè)計者，比 DBJ/T50-032-20

12、04的規(guī)定要合理一些， 同時避免那些植筋公司或膠粘劑廠家的誤導(dǎo)。 四、植筋膠粘劑 該方案中要求懸挑梁上部鋼筋膠粘劑采用喜利得結(jié)構(gòu)膠， 其他部位鋼筋膠粘劑采 用國產(chǎn)A級膠。GB50367-2006第12.1.5條規(guī)定：植筋用的膠粘劑必須采用改性 環(huán)氧類或改性乙烯基酯類（包括改性氨基甲酸酯）的膠粘劑,當(dāng)植筋的直徑大于 22mm時，應(yīng)采用A級膠。喜利得結(jié)構(gòu)膠是總部位于歐洲列支敦士登的喜利得集 團生產(chǎn)的膠粘劑產(chǎn)品，喜利得”只是一個品牌，其系列產(chǎn)品中有符合A級標(biāo)準(zhǔn)的 結(jié)構(gòu)膠，也有符合B級標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)膠。該工程懸挑梁上部有直徑25mm主筋， 如果使用符合 B 級膠標(biāo)準(zhǔn)的喜利得結(jié)構(gòu)膠植筋顯然不滿足 GB503

13、672006 的規(guī) 定，A級結(jié)構(gòu)膠性能良好，但價格較高。該工程中除挑梁上部鋼筋以外的其他部 位植筋有12根直徑22mm鋼筋、116根直徑18mm鋼筋、366根直徑8mm鋼筋, 這些小直徑鋼筋使用經(jīng)得起檢驗的 B級膠是許可的，采用A級膠無疑是一種浪 費。 五、檢測抽檢時間和頻率 不同的膠粘劑固化時間是不一樣的， 固化時間太短的膠粘劑強度增長快、 脆性大； 固化時間太長的膠粘劑強度增長慢、耐久性差。在制定膠粘劑檢驗合格指標(biāo)時， 均是以膠粘劑產(chǎn)品使用說明書標(biāo)示的固化期為準(zhǔn)所取得的試驗結(jié)果為依據(jù)確定 的；因此，對實際工程中膠粘的錨固件，其檢驗日期也應(yīng)以此為準(zhǔn)，才能如實反 映其膠粘質(zhì)量狀況。 倘若時間拖

14、久了， 將會使本來固化不良的膠粘劑， 其強度有 所增長，甚至能達到合格要求，但并不能改善其安全性和耐久性能。GB50367 2006附錄N第2.5條規(guī)定應(yīng)在膠粘劑達到其產(chǎn)品說明書標(biāo)示的固化時間的當(dāng)天 進行。本文列舉方案中規(guī)定了 2個時間限定要求： 鋼筋植入后 7日內(nèi)嚴(yán)禁受到觸 動和干擾， 10日后進行現(xiàn)場抗拔抽檢，看似合理，實際上是以為了保證鋼筋免 受擾動為借口，拖延了抗拔檢驗的時間。 JGJ145-2004附錄A第2.2條規(guī)定所植鋼筋應(yīng)按同規(guī)格、同型號、基本相同部位 組成一個檢驗批，抽取數(shù)量按每批總數(shù)的1 %。計算，且不少于3根。 DBJ/T50-032-2004第 6.0.4條規(guī)定：植筋錨

15、固承載力的現(xiàn)場驗收檢驗按同一施工 條件下同規(guī)格鋼筋數(shù)量的 1%進行抽檢，但不應(yīng)少于 3根。以上兩套標(biāo)準(zhǔn)的檢測 方式均采用 “非破損檢驗 ”，但抽檢頻率卻相差九倍。按照 1%進行抽檢不但比按 照1% 進行抽檢的檢測費用高，而且還容易暴露植筋工程的施工質(zhì)量問題，很多 施工單位在工程實踐中就以兩套規(guī)范均為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為由，按照 1% 進行抽檢，甚 至有些工程抽檢頻率比1%0還低很多。事實上，JGJ145-2004和DBJ/T50-032-2004 規(guī)定采用的非破損檢驗檢測出劣質(zhì)產(chǎn)品或不良施工質(zhì)量的能力很低， 如果抽檢數(shù) 量不夠，很難避免不合格的錨固工程蒙混過關(guān)。 在討論植筋工程的抽檢數(shù)量之前， 我們應(yīng)該

16、先明確抽樣檢測的方式。 植筋抗拔承 載力現(xiàn)場檢驗分為非破損檢驗和破壞性檢驗。經(jīng)非破損檢驗合格的植筋錨固件 （包括混凝土基材） 在整過檢驗過程中均未遭受損壞， 檢測過后還可以保證錨固 件在結(jié)構(gòu)中正常使用； 破壞性檢驗后的錨固件 （包括經(jīng)破壞性檢驗判定合格的錨 固件）已經(jīng)在檢驗過程中被破壞， 不能再用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。 由于破壞性檢驗完整 地模擬了構(gòu)件中錨固件的破壞過程， 能夠充分展現(xiàn)被檢測錨固件的工作性能， 所 以其檢測出劣質(zhì)產(chǎn)品或不良施工質(zhì)量的能力較高，GB50367- 2006附錄N第1.4 條規(guī)定重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件、懸挑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用破壞性檢驗方法對錨固質(zhì)量進行檢 驗；第 2.2條規(guī)定破壞性檢測的抽

17、樣取每一驗收批錨固件總數(shù)的1% ，且不少于 5件進行檢驗，若植筋總數(shù)不多余 100件時，可僅抽取 3件進行檢驗；第 2.3條 規(guī)定：重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)抽取每一驗收批錨固件總數(shù)的3%且不少于 5件進行非破 損檢測，一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)抽取每一驗收批錨固件總數(shù)的1%且不少于 3件進行非 破損檢測；第 2.4條規(guī)定當(dāng)不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的抽樣規(guī)則與該規(guī)范不一致時，對承重 結(jié)構(gòu)加固工程的錨固質(zhì)量檢測， 必須按該規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。 所以本文列舉的方案 對現(xiàn)場抗拔力檢測的抽檢頻率規(guī)定不符合規(guī)范要求。 六、植筋檢測抗拔力確定 本文列舉方案中針對使用I、u、川級鋼筋植筋提出抗拔力分別不能小于 210MPa、300MPa、360M

18、Pa的要求。抗拔力的基本單位是 “N而1MPa= 1N/mm2, “ N與 “ N/mm2之間用是無法做比較的！后經(jīng)筆者與該方案編制者通過溝通， 才明確了擬定者本意是：抗拔力芳岡筋設(shè)計強度灘岡筋斷面積。我曾經(jīng)調(diào)查過重慶 好幾家檢測單位的工作人員，其中包括行政主管部門下屬的檢測中心工作人員， 還調(diào)查過一些施工單位和專業(yè)植筋機構(gòu)的工作人員， 得出一個結(jié)論： 目前有相當(dāng) 一部分工程人員認(rèn)為，植筋抗拔檢測的基本要求應(yīng)該是抗拔力芳岡筋設(shè)計強度X 鋼筋斷面積 ”。 根據(jù)DBJ/T50-032-2004附錄C第3.2條檢驗荷載最小值為鋼筋受拉承載力設(shè)計 值的 1.2倍”的規(guī)定，有的工程人員認(rèn)為：植筋抗拔檢測

19、的基本要求應(yīng)該是 “抗拔 力養(yǎng)岡筋設(shè)計強度X岡筋斷面積X 12” 抗拔力芽岡筋設(shè)計強度X岡筋斷面積X 1.2 ” 看起來符合DBJ/T50-032-2004附錄C第3.2條規(guī)定了，但我們應(yīng)認(rèn)識到 DBJ/T50-032-2004本身并不很嚴(yán)謹(jǐn)：其附錄C第3.2條不應(yīng)該規(guī)定 檢驗荷載最小 值”為多少，而應(yīng)該規(guī)定 檢驗荷載”為多少。為什么呢？ DBJ/T50-032-2004附錄C 第 1.2條規(guī)定：植筋錨固承載力現(xiàn)場驗收檢測應(yīng)為非破損檢驗，檢測所植岡筋在 正常使用狀態(tài)下的錨固性能， 其抗拔承載力應(yīng)達到檢驗荷載要求。 這條規(guī)定有兩 個地方值得注意，那就是使抗拔承載力 “達到 ”檢驗荷載，在不 “破損 ”所植岡筋的 條件下 ,檢測所植岡筋在正常使用狀態(tài)下的錨固性能，如果讓抗拔承載力 “超過” 檢驗荷載怎么能保證所植岡筋不被 “破損” ?這樣一來，有的工程人員認(rèn)為應(yīng)該 抗拔力=鋼筋設(shè)計強度X岡筋斷面積X 1.2才是正確的。 然而 抗拔力=鋼筋設(shè)計強度X岡筋斷面積X1.2是否恰當(dāng)呢？混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計