建筑施工：植筋技術(shù)規(guī)范

建筑施工：植筋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、引言近年來，植筋技術(shù)在鋼筋混凝土構(gòu)造工程中廣泛應(yīng)用，但在工程實(shí)踐中卻普遍存在不統(tǒng)一的做法和不標(biāo)準(zhǔn)的行為。植筋工程的施工質(zhì)量直接影響到整個(gè)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，假設(shè)植筋過程處理不當(dāng)，可能為工程留下影響構(gòu)造安全的隱患。本文意在通過整理植筋技術(shù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，來訂正植筋工程治理中的不標(biāo)準(zhǔn)行為！某商住樓工程依據(jù)政府規(guī)劃部門的意見，將原設(shè)計(jì)面對(duì)小區(qū)外側(cè)的入口門廳撤除，將該工程的入口門廳重調(diào)整到面對(duì)小區(qū)中庭一側(cè)，依據(jù)工程實(shí)際現(xiàn)狀，需要植筋增11根框架柱；并對(duì)原有框架柱中的4根相關(guān)剪力墻進(jìn)展植筋加固；在采光井處增一塊長(zhǎng)跨6.9m、短跨4.5m的屋面板，屋面板承受與該工程現(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(zhǎng)邊需要植筋；增的框架梁中局部鋼筋也需植筋。該植筋工程施工方案中局部文字內(nèi)容如下：、植筋工程的方案編制、施工作業(yè)、檢測(cè)驗(yàn)收均以《混凝土構(gòu)造加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CECS2︰590為標(biāo)準(zhǔn)。、植筋規(guī)格、數(shù)量、鉆孔深度如下：植筋規(guī)格〔mm〕8182225植筋數(shù)量〔根〕36611648106鉆孔深度〔mm〕120270330375、挑梁上部鋼筋膠粘劑承受喜利得構(gòu)造膠，其他部位鋼筋膠粘劑承受國(guó)產(chǎn)A級(jí)膠。鋼筋植入后7日內(nèi)嚴(yán)禁受到觸動(dòng)和干擾，并按構(gòu)造膠說明書要求加強(qiáng)保養(yǎng)和圍護(hù)。、鋼筋植入固化10日后，托付具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)單位，在監(jiān)理見證下隨機(jī)抽樣進(jìn)呈現(xiàn)場(chǎng)抗拔抽檢，每種規(guī)格鋼筋現(xiàn)場(chǎng)抗拔數(shù)量不得少于壹組，經(jīng)檢測(cè)合格后，才能進(jìn)展鋼筋連接和安裝綁扎等后序工作。、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)抗拔力，當(dāng)鋼筋為Ⅲ級(jí)螺紋鋼時(shí)抗拔力要求必需360MPa300MPa210MPa.二、植筋技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定該工程方案編制、植筋施工、檢測(cè)驗(yàn)收均以《混凝土構(gòu)造加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》CECS2︰590為標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于植筋技術(shù)并無格外具體的規(guī)定，這個(gè)古老的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被《混凝土構(gòu)造加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50367－2023〔以下簡(jiǎn)稱GB50367－2023〕所替代，GB50367－2023第12章植筋技術(shù)對(duì)植筋提出了更具體的要求。與植筋驗(yàn)收關(guān)系更大的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)是《混凝土構(gòu)造后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2023〔以下簡(jiǎn)稱JGJ145-2023〕，同時(shí)不同地區(qū)還有地方標(biāo)準(zhǔn)，比方重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《混凝土無機(jī)錨固材料植筋施工及驗(yàn)收規(guī)程》DBJ/T50-032-2023〔以下簡(jiǎn)稱DBJ/T50-032-2023〕。JGJ145-2023第2.1.5條的術(shù)語：化學(xué)植筋以化學(xué)粘結(jié)劑〔錨固膠〕，將帶肋鋼筋及長(zhǎng)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；GB50367－2023第2.1.10條的術(shù)語：植筋以專用的構(gòu)造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(gè)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(zhǎng)期錨固性能的機(jī)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，GB50367－2023第12.1.4條規(guī)定帶肋鋼筋的相對(duì)肋面積應(yīng)滿足0.055Ar0.08能形成機(jī)械牙鍵，還會(huì)使膠體局部過厚導(dǎo)致較大收縮影響錨固效果，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(jì)植筋用冷軋扭鋼筋是不恰當(dāng)?shù)?！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(jí)鋼筋運(yùn)用于剪力墻豎向分布鋼筋植筋錨固的實(shí)JGJ145-2023和GB50367－2023規(guī)定不使用光圓鋼筋，緣由在于光圓鋼筋不能形成機(jī)械牙鍵，所植鋼筋長(zhǎng)期錨固性能不能得到保障。DBJ/T50-032-2023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)混凝土構(gòu)造、砌體構(gòu)造以及承受圓鋼作為植入鋼筋的承重構(gòu)造，對(duì)非承重構(gòu)造的拉接構(gòu)造的植筋施工可參照本規(guī)程執(zhí)行。依據(jù)這個(gè)規(guī)定區(qū)分構(gòu)造構(gòu)件的重要性，框架構(gòu)造填充墻拉結(jié)筋假設(shè)設(shè)計(jì)光圓鋼筋承受植筋方式施工應(yīng)當(dāng)允許，而運(yùn)用Ⅰ級(jí)鋼筋剪力墻豎向分布筋植筋錨固則不太恰當(dāng)。應(yīng)當(dāng)留意的是，地方標(biāo)準(zhǔn)西南05G701系列圖集中的填充墻拉結(jié)筋推舉了三種做法，第一種是預(yù)留拉結(jié)筋法，其次種是預(yù)埋鐵件法，最終一種是才是植筋法。然而在其后頒發(fā)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)06SG614圖集中卻限定使用預(yù)留拉結(jié)筋和預(yù)埋鐵件三、植筋錨固深度與鉆孔深度植筋施工鉆孔成型后，應(yīng)報(bào)監(jiān)理檢查驗(yàn)收鉆孔直徑和鉆孔深度，我曾經(jīng)看到監(jiān)理人員在驗(yàn)孔時(shí)要求的鉆孔深度正好是設(shè)計(jì)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(jì)植筋深度也是鋼筋直徑的15倍，這反響出一個(gè)現(xiàn)狀：植筋深度被認(rèn)為就是鉆孔深度。有確定現(xiàn)場(chǎng)閱歷的技術(shù)人員確定知道，鋼筋切斷加工很難保證其端面平坦，不能使具有360完整圓周鋼筋面與孔底側(cè)面對(duì)齊；植筋鉆孔作業(yè)會(huì)對(duì)孔位周邊表皮混凝土造成略微損傷，不能保證孔口對(duì)膠體形成有效基體?；谶@兩個(gè)緣由，假設(shè)用端面不夠平坦的鋼筋植入15倍鋼筋直徑的混凝土孔內(nèi)，確定不能保證所植鋼筋的有效錨固長(zhǎng)度到達(dá)15倍鋼筋直徑。歐美植筋的鉆孔深度一般要求比設(shè)計(jì)植筋深度大2～3倍鋼筋植筋，DBJ/T50-032-2023第6.0.4條規(guī)定的鉆孔深度為設(shè)計(jì)植筋深度+〔10～15〕mm其實(shí)是一個(gè)深度較淺的要求。國(guó)內(nèi)早期普遍依據(jù)鋼筋直徑15倍要求植筋深度，筆者在2023年以前的植筋工程治理中就是依據(jù)設(shè)計(jì)要求的15倍鋼筋直徑實(shí)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(guó)植筋技術(shù)進(jìn)展歷史分析，這個(gè)15d來自于國(guó)外進(jìn)口植筋用構(gòu)造膠使用說明書上的要求，但被無視的是這個(gè)要求是構(gòu)造性鋼筋的植筋深度。DBJ/T50-032-2023參編專家依據(jù)重慶市建筑科學(xué)爭(zhēng)論院和重慶建筑大學(xué)材料系的一些相關(guān)試驗(yàn)，認(rèn)為承受熱軋帶肋鋼筋植筋，最小植筋深度15d能滿足設(shè)計(jì)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(qiáng)度等級(jí)、鋼筋級(jí)別、植筋膠種類完全一樣的條件下，依據(jù)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，反響出植筋錨固段鋼筋外表積與鋼筋斷面積并不是抱負(fù)的線性關(guān)系，瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院的Marti教授依據(jù)該試驗(yàn)得出，膠粘劑與鋼筋之間粘合外表所承受的力隨植筋長(zhǎng)度類似線性增長(zhǎng)，但僅是隨鋼筋直徑的平方根增長(zhǎng)。所以植筋深度統(tǒng)一規(guī)定成一個(gè)固定的鋼筋直徑倍數(shù)是不科學(xué)的！GB50367－202312.2.3ls式：ls=0.2asptdfy/fbd式中aspt為防止混凝土劈裂引用的計(jì)算系數(shù)；d植筋公稱直徑；fbd植筋用膠粘劑的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)于構(gòu)造性鋼筋的植筋深度，GB50367－2023第12.2.3條依據(jù)鋼筋的受力性質(zhì)不同，規(guī)定了受拉鋼筋最小錨固長(zhǎng)度lmin=max{0.6ls；10d；100mm｝；受壓鋼筋最小錨固長(zhǎng)度lmin=ma｛x0.3ls；10d；100mm｝。這里可以看出，標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匕褬?gòu)造性植筋的錨固深度交給了設(shè)計(jì)者，比DBJ/T50-032-2023的規(guī)定要合理一些，同時(shí)避開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承受喜利得構(gòu)造膠，其他部位鋼筋膠粘劑承受國(guó)產(chǎn)A級(jí)膠。GB50367－2023第12.1.5條規(guī)定：植筋用的膠粘劑必需承受改性環(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(shí)，應(yīng)承受A級(jí)膠。喜利得構(gòu)造膠是總部位于歐洲列支敦士登的喜利得集團(tuán)生產(chǎn)的膠粘劑產(chǎn)品，喜利得只是一個(gè)品牌，其系列產(chǎn)品中有符合A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造膠，也有符合B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造膠。該工程懸挑梁上部有直徑25mm主筋，假設(shè)使用符合B級(jí)膠標(biāo)準(zhǔn)的喜利得構(gòu)造膠植筋明顯不滿足GB50367－2023的規(guī)定，A級(jí)構(gòu)造膠性能良好，但價(jià)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(yàn)的B級(jí)膠是許可的，承受A級(jí)膠無疑是一種鋪張。五、檢測(cè)抽檢時(shí)間和頻率不同的膠粘劑固化時(shí)間是不一樣的，固化時(shí)間太短的膠粘劑強(qiáng)度增長(zhǎng)快、脆性大；固化時(shí)間太長(zhǎng)的膠粘劑強(qiáng)度增長(zhǎng)慢、耐久性差。在制定膠粘劑檢驗(yàn)合格指標(biāo)時(shí)，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(yàn)結(jié)果為依據(jù)確定的；因此，對(duì)實(shí)際工程中膠粘的錨固件，其檢驗(yàn)日期也應(yīng)以此為準(zhǔn)，才能照實(shí)反映其膠粘質(zhì)量狀況。假設(shè)時(shí)間拖久了，將會(huì)使原來固化不良的膠粘劑，其強(qiáng)度有所增長(zhǎng)，甚至能到達(dá)合格要求，但并不能改善其安全性和耐久性能。GB50367－2023附錄N第2.5條規(guī)定應(yīng)在膠粘劑到達(dá)其產(chǎn)品說明書標(biāo)示的固化時(shí)間的當(dāng)天進(jìn)展。本文列舉方案中規(guī)定了2個(gè)時(shí)間限定要求：鋼筋植入后7日內(nèi)嚴(yán)禁受到觸動(dòng)和干擾，10日后進(jìn)呈現(xiàn)場(chǎng)抗拔抽檢，看似合理，實(shí)際上是以為了保證鋼筋免受擾動(dòng)為借口，拖延了抗拔檢驗(yàn)的時(shí)間。JGJ145-2023附錄A第2.2條規(guī)定所植鋼筋應(yīng)按同規(guī)格、同型號(hào)、根本一樣部位組成一個(gè)檢驗(yàn)批，抽取數(shù)量按每批總數(shù)的1計(jì)算，且不少于3根。DBJ/T50-032-2023第6.0.4條規(guī)定：植筋錨固承載力的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢驗(yàn)按同一施工條件下同規(guī)格鋼筋數(shù)量的 1%進(jìn)展抽檢，但不應(yīng)少于3根。以上兩套標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方式均承受非破損檢驗(yàn)，但抽檢頻率卻相差九倍。依據(jù)1%進(jìn)展抽檢不但比依據(jù)1進(jìn)展抽檢的檢測(cè)費(fèi)用高，而且還簡(jiǎn)潔暴露植筋工程的施工質(zhì)量問題，很多施工單位在工程實(shí)踐中就以兩套標(biāo)準(zhǔn)均為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為由，依據(jù)1進(jìn)展抽檢，甚至有些工1JGJ145-2023和DBJ/T50-032-2023規(guī)定承受的非破損檢驗(yàn)檢測(cè)出劣質(zhì)產(chǎn)品或不良施工質(zhì)量的力氣很低，假設(shè)抽檢數(shù)量不夠，很難避開不合格的錨固工程蒙混過關(guān)。在爭(zhēng)論植筋工程的抽檢數(shù)量之前，我們應(yīng)領(lǐng)先明確抽樣檢測(cè)的方式。植筋抗拔承載力現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)分為非破損檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。經(jīng)非破損檢驗(yàn)合格的植筋錨固件〔包括混凝土基材〕在整過檢驗(yàn)過程中均未患病損壞，檢測(cè)過后還可以保證錨固件在構(gòu)造中正常使用；破壞性檢驗(yàn)后的錨固件〔包括經(jīng)破壞性檢驗(yàn)判定合格的錨固件〕已經(jīng)在檢驗(yàn)過程中被破壞，不能再用于構(gòu)造構(gòu)件中。由于破壞性檢驗(yàn)完整地模擬了構(gòu)件中錨固件的破壞過程，能夠充分呈現(xiàn)被檢測(cè)錨固件的工作性能，所以其檢測(cè)出劣質(zhì)產(chǎn)品或不良施工質(zhì)量的力氣較高，GB50367－2023附錄N第1.4條規(guī)定重要構(gòu)造構(gòu)件、懸挑構(gòu)造構(gòu)件應(yīng)承受破壞性檢驗(yàn)方法對(duì)錨固質(zhì)量進(jìn)展檢驗(yàn)；第2.2條規(guī)定破壞性檢測(cè)的抽樣取每一驗(yàn)收批錨固件總數(shù)的1，且不少于5件進(jìn)展檢驗(yàn)，假設(shè)植筋總數(shù)不多余100件時(shí)，可僅抽取3件進(jìn)展檢驗(yàn)；第2.3條規(guī)定：重要構(gòu)造構(gòu)件應(yīng)抽取每一驗(yàn)收批錨固件總數(shù)的3%且不少于5件進(jìn)展非破損檢測(cè)，一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)抽取每一驗(yàn)收批錨固件總數(shù)的1%且不少于3件進(jìn)展非破損檢測(cè)；第2.4條規(guī)定當(dāng)不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的抽樣規(guī)章與該標(biāo)準(zhǔn)不全都時(shí)，對(duì)承重構(gòu)造加固工程的錨固質(zhì)量檢測(cè)，必需按該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。所以本文列舉的方案對(duì)現(xiàn)場(chǎng)抗拔力檢測(cè)的抽檢頻率規(guī)定不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。六、植筋檢測(cè)抗拔力確定本文列舉方案中針對(duì)使用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋210MPa、300MPa360MPa的要求?？拱瘟Φ母締挝皇荖，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：抗拔力鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼筋斷面積。我曾經(jīng)調(diào)查過重慶好幾家檢測(cè)單位的工作人員，其中包括行政主管部門下屬的檢測(cè)中心工作人員，還調(diào)查過一些施工單位和專業(yè)植筋機(jī)構(gòu)的工作人員，得出一個(gè)結(jié)論：目前有相當(dāng)一局部工程人員認(rèn)為，植筋抗拔檢測(cè)的根本要求應(yīng)當(dāng)是抗拔力鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼筋斷面積。依據(jù)DBJ/T50-032-2023附錄C第3.2條檢驗(yàn)荷載最小值為鋼筋受拉承載力設(shè)計(jì)值的1.2倍的規(guī)定，有的工程人員認(rèn)為：植筋抗拔檢測(cè)的根本要求應(yīng)當(dāng)是抗拔力鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼筋斷面積1.2?？拱瘟︿摻钤O(shè)計(jì)強(qiáng)度鋼筋斷面積1.2看起來符合DBJ/T50-032-2023附錄C第3.2條規(guī)定了，但我們應(yīng)生疏到DBJ/T50-032-2023本身并不很嚴(yán)謹(jǐn)：其附錄C第3.2條不應(yīng)當(dāng)規(guī)定檢驗(yàn)荷載最小值為多少，而應(yīng)當(dāng)規(guī)定檢驗(yàn)荷載為多少。為什么呢？DBJ/T50-032-2023附錄C第1.2條規(guī)定：植筋錨固承載力現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收檢測(cè)應(yīng)為非破損檢驗(yàn)，檢測(cè)所植鋼筋在正常使用狀態(tài)下的錨固性能，其抗拔承載力應(yīng)到達(dá)檢驗(yàn)荷載要求。這條規(guī)定有兩個(gè)地方值得留意，那就是使抗拔承載力到達(dá)檢驗(yàn)荷載，在不破損所植鋼筋的條件下，檢測(cè)所植鋼筋在正常使用狀態(tài)下的錨固性能，假設(shè)讓抗拔承載力超過檢驗(yàn)荷載怎么能保證所植