植筋技术在桥梁维修加固中的应用

随着时代在日新月异的变革，植筋技术被广泛应用在铁路、公路、建筑、水利等工程建设各领域，植筋主要采用化学高分子胶黏剂将带肋钢筋与混凝土完美结合，植筋法具有粘结力强、硬化快、强度高、有一定的防水、耐腐蚀等特点，钢筋或螺杆通过植筋胶和混凝土基材粘接后,增强了结构的抗剪强度及抗拉强度。 
　　1、应用实例： 
　　植筋技术在南宁铁路枢纽南钦线那平双线特大桥绑宽处理中首次应用，南钦联络线那平特大桥13#墩～17#台与钦柳上行联络线（预留）部分4#墩～0#台需从既有南钦线那平特大桥21#墩～25#台进行绑宽处理，为加强新旧混凝土的粘结，对既有墩台身表面进行凿毛处理后采用植筋技术。 
　　植筋首先对既有墩、台身表面进行凿毛处理，凿毛要求凹凸差不小于6mm，完成凿毛处理后，按设计植筋孔位间隔要求进行弹墨线，对孔位做上标记（按梅花状布置）如下图（图1）； 

　　再进行钻孔作业，严格执行施工工艺要求，钻头要垂直于作业面，待钻孔作业完毕后，测量孔深满足设计要求后，用高压风清空孔内杂物如上图（图2），然后在孔壁涂一层丙酮，最后用压胶枪注入A级植筋胶，要求注胶同时注胶枪缓慢从孔底拔出，一般注胶量达钻孔体积的80％以上，应立即缓慢将钢筋旋转插入，完成植筋，并进行养护。如下图（图3、图4）所示： 
　　 
　　顺利完成植筋共计6320根，经抽样拉拔试验，合格率100%。 
　　2、植筋技术施工要求 
　　2.1 钢筋：植入混凝土结构基材中的钢筋应用 HRB 335 或特制的Q235螺栓,按规定抽样检验力学性能,符合标准GB 1499-1998规定的要求才能使筋或螺栓的直径 、长度应按设计要求 。 
　　2.2 混凝土：《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006规定植筋技术对混凝土强度的要求，对重要构件不应低于C30级，对一般构件不应低于C20。 
　　2.3 锚固胶：锚固胶称植筋胶（又称结构胶）、环氧树脂胶,是一种在常温下固化的经过改性后无溶剂双组分环氧型高分子聚合物。 
　　2.4 钻孔：钻孔保证钻头与墙体基本垂直，钻头要选用与设计孔径及锚固长度相匹配的钻头（参考表5.3），确保孔径及锚固深度符合设计要求。 
　　2.5 清孔：完成钻孔后用高压空气压缩机进行清孔，用沾有丙酮的刷子清洗混凝土孔道周壁,以保证基材孔壁与结构胶的良好粘结。 
　　2.6 结构胶剂量控制：用一定比例调制而成的结构胶注入孔道内前，应计算钻孔内需注入植筋胶量（钻孔体积减去锚入钢筋所占的体积为需要注入植筋胶量），一般胶体占孔道体积80%，避免造成不必要的浪费，注胶可用粘胶灌注器从孔底一边注射一边缓慢向外拔出注胶管，目的把孔内填满同时排除孔内空气。 
　　2.7 植入钢筋：注胶完成后，人工立即将钢筋或螺杆通过缓慢旋转安放入孔内并轻轻摇晃，以利于胶体与钢筋充分粘结，操作中要防止产生气泡。 
　　2.8 植筋接长：植筋接长一般可采用焊接或机械式接头,焊接时应考虑焊接高温对胶的不良影响,故应采取有效的降温措施,采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分的的根部，其焊点离开基材混凝土表面应大于15d。 
　　2.9 养护：已完成植筋需在常温下自然养护3～4天，植筋胶固化期间不得对植入钢筋有任何扰动，在20～25℃常温下粘结剂7天即可完全固化。 
　　3、施工工艺流程 
　　定位钻孔位置→采用与设计孔径匹配的钻头钻孔→空压机清孔→孔壁涂刷丙酮→注入植筋胶→植入钢筋→养护 
　　4、影响植筋效果的关键技术卡控点 
　　4.1 钻孔 1)特别注意在施工时严禁使用水钻成孔，因为水钻成孔内壁光滑，有水影响胶与混凝土的结合力，会影响安全使用；2)植筋钻孔过程中，经常会遇到钢筋，或施工时，钻孔不能保证水平或垂直，经常会出现斜筋。 
　　4.2 清孔要彻底由于钻孔后会留有待加固体的粉末或粉尘，一般采用高压风将孔内残留的粉尘及水吹干净，因为水分子和粉尘都会影响植筋的抗拔力。 
　　4.3 胶体饱和度植筋胶对加固件起到粘结作用，在植筋过程不规范的操作很容易使胶体内产生气泡造成胶体不饱和，或注胶量不足也可造成胶体不饱和，均会影响植筋的效果。