随着时间的推移，运营中的很多桥梁因为各种内在和外在的因素，产生了不同程度的病害，进而影响到其结构安全，使得一些桥梁承载力不足，从而使得桥梁加固成为研究的热点。而FRP筋材嵌入式加固是近年来出现的一种新型加固方法，它具有承载力高，成本低，施工简单，施工速度快等优点。本文通过试验对影响嵌入式抗弯性能的影响因素进行了研究。
试件设计
FRP筋材加固混凝土构件，由于FRP筋材具有很高的抗拉强度，所以决定加固性能的因素是界面强度，而影响界面强度的因素有锚固长度、开槽距离试件边缘的距离、开槽宽度、槽间净距、FRP直径、嵌帖数量和混凝土强度。因此，为了研究影响FRP筋材嵌入式加固抗弯性能的影响因素，我们设计了如下试件，见表1、图1，并按照图1所示荷载位置递增加载。而且在试件制作过程中，为了防止发生混凝土受压区破坏和剪切破坏，在试件中分别配置了受压钢筋和箍筋。
植筋破坏的原因分析
（1）钢筋表面处理措施不当。例如螺纹钢的表面除油除锈除尘不彻底或圆钢的表面有刻痕等均会影响植筋施工的工艺质量。
（2）清孔措施不当。清孔是植筋工艺中的关键工序，根据调查发现，30%的非达标破坏都是因为清孔措施不当造成的。清孔不彻底主要表现为：当胶粘剂和钢筋作为一个整体从混凝土里拔出时，胶层表面有明显的灰渣或泥浆。因此，清孔时要先用硬毛刷反复刷孔壁，再用干净无油的压缩空气吹出灰尘，弱孔壁上有油污，则应用干净棉布沾少量或酒精擦干净。此外，在特殊条件下施工必须采取相应的措施，以保证孔内干燥清洁，例如，在雨季或潮湿环境下施工时，应对孔洞进行干燥处理或选用适合于潮湿环境的改性品种。
（3）胶粘剂配合比例不当。根据统计资料表明，有6%的植筋破坏是因为配比误差较大引起的。在施工中，往往由于没有准确称量胶粘剂，仅凭经验进行配合。一旦误差出允许范围，就会出现胶体达到固化时间而而不固化的现象。注胶不饱满导致的粘结力不够是产生非达标破坏的主要原因之一，在非达标破坏有16%的比例是因为这种原因造成的。钢筋和混凝土是依靠胶体连接的，胶体与混凝土及钢筋接触面积的大小直接关系到植筋锚固力的大小，若注胶不饱满较易引起胶体薄厚不均匀或胶体跟钢筋整体被拔出。植筋施工中，一般要求从孔底逐步向孔口注胶，这样能够保证孔内空气被排出以及注胶的饱满度。施工过程中，常见的导致注胶不饱满的原因有：①施工方偷工减料或施工器具不能保证从孔底开始注胶;②在水平或竖直往上植筋时未能采取有效的防护措施或混凝土内部存在较大孔洞导致胶液流失，以致出现严重漏胶的状况。
建筑植筋技术施工工艺要求及流程
（1）清理出工作面、放线定位。植筋施工的工作面要求质地坚硬、强度高，在结构放线的基础上放出初始钻孔位置线。
（2）标记原结构钢筋位置。首先要确定原钢筋的位置，在初始放线基础上探出梁板、原墙、柱的钢筋，并针对钻孔部位钢筋的密集度及钢筋位置采取不同的施工措施，具体如下：①若钻孔部位钢筋过密，无法按照设计要求位置钻孔时，可在其附近钻一附加孔洞植入钢筋，原钢筋仍按正确位置放置;②如果钻孔偏移距离≤35mm，则可在其间焊接长为5d的适当规格的联系筋，焊接宜采用双面焊，并每隔600mm焊一个联系筋，以使其受力转移;③当偏移距离>35mm时，则每间隔800mm设一道联系筋将其联系在一起并且转移受力，宜采用双面焊。
（3）放出钻孔位置十字交叉线、填写钻孔孔位预检表、验收。
（4）固定水钻并钻孔。
（5）清孔并保护好孔洞。清孔时先用棉丝清除孔内积水及渣土，再用压缩空气或**吹风机吹净。为了防止水分、灰尘等杂物的进入，应注意保持清孔后的干燥清洁，可用棉丝堵住孔口。
（6）植筋前清洗打磨钢筋。植筋前必须清理钢筋表面，以确保有效粘结。若钢筋未严重锈蚀，可用角向磨光机或钢丝刷将埋植部分的杂物、浮锈清刷干净。此外，若钢筋粘有油污，宜用进行清洗。
（7）隐检。填写隐检表，报请验收，检查合格证及批号，经核准验收后方可进行作业。
（8）调胶、注胶、插筋。植筋所使用的结构胶对金属及非金属均具有很高的粘结强度，它以分子原料为主体，是一种双组合高强粘结剂。拌胶前宜用计量工具，按结构胶所需用量提取料和B料，其重量比宜为100：0.5～100：2.0，然后搅拌均匀，后将占孔体积80%以上的量的结构胶送入孔内。
植筋加固【电话--申工】近年来，随着我国社会经济的不断发展，对码头的使用要求也在不断提高，在原有码头结构基础上进行加固改造的课题也日益显得重要。化学植筋技术是近年来发展的一项新型钢筋锚固技术，具有施工工艺简单、适用范围广、工作效率高、性能可靠，且成本较低以及不破坏原有结构等优点，目前已经在码头的加固改建中得到了普遍的应用。
1、植筋理论分析
1.1 植筋锚固的工作原理
植筋锚固是指在原有的混凝土构件上，根据工程需要，在混凝土上钻开直径、深度适当的孔洞，注入化学锚固胶。化学锚固胶在凝固后能产生高强度的粘结力，使螺杆、钢筋等与混凝土通过锚固胶的粘结作用，成为一个共同受力体，以承受足够的拉应力或者剪应力，从而达到预埋效果。作用在植筋上的拉力是通过化学植筋胶向混凝土中传递。
1.2 常见的植筋锚固结构破坏形式
就目前来看，在码头工程中，常见的植筋锚固结构的破坏方式有四种形式：钢筋拉断；混凝土锥体破坏；结构胶与混凝土粘结滑移破坏；锥体-粘结复合破坏钢筋拉断：钢筋在拉力作用下被拉断。当植筋锚固深度比较大，混凝土和锚固胶的强度都比较高时，钢筋的直径比较小，钢筋拉应力过了钢筋的抗拉强度而被拉断。混凝土锥体破坏：钢筋周围的混凝土在拉力作用下被拉裂而破坏。这种破坏一般发生在锚固长度比较小的情况下，此时钢筋周围的混凝土承受的拉应力过混凝土抗拉强度，呈锥体状被拉裂。粘结破坏：混凝土和锚固胶体发生滑移，锚固胶体随着钢筋一起被拔出。混凝土孔位内水气、粉尘、油污等清理不干净，锚固胶体强度低，或者冻融均易发生这种形式的破坏。锥体-粘结复合破坏：破坏时混凝土表面的钢筋周围发生锥体破坏，锥体以下的锚固段发生滑移，胶层体随着钢筋一起从混凝土中拔出。
1.3植筋粘结性能影响因素
植筋粘结性能的影响因素很多。除了钢筋直径、钻孔直径、混凝土保护层厚度以及施工质量外，还受到锚固基材混凝土强度、植筋深度、温度三个主要方而的影响。植筋锚固承载力的确定首先是基于试验结果。但是实验室条件和现场施工条件不同。为了研究各个不同工作条件对植筋承载力的影响，某些重要的影响因素，则通过分组实验，把各个因素分开考虑，除了考虑的因素变化外，其他条件按基本实验条件不变。锚固基材混凝土强度：单向拉拔植筋试件的实验结果表明，当植筋的植入深度较小（钢筋埋深小于15 d），且在混凝土中没有横向配筋时，往往会发生混凝土的锥形破坏。在此情况下，混凝土抗拉强度或抗裂强度将影响试件破坏时承载力的大小。当植入深度达到15d或者更大时，钢筋拉拔后的破坏形式，主要为钢筋屈服。混凝土构件的植筋粘结强度与混凝土的强度等级成正比。植筋深度：随着锚固长度的增加，承载能力增大。但平均粘结强度减小，锚固长度较短时，这种变化尤为明显。锚固较长时，这种变化则渐趋平缓。温度：将植入钢筋预先进行高温加热处理后，其粘结强度明显大于没有做任何处理的植筋粘结强度，且植筋粘结性能与混凝土强度成正比。
2、化学植筋技术在加固改造工程中对材料的要求
在目前的码头工程施工过程中，化学植筋技术对材料要求较高，其中主要是对混凝土基材、锚筋和锚固胶的要求。（1）对混凝土基材的要求。混凝土基材应具有较大的体量，强度等级不得小于C20，能够承担对被连接件的锚固与全部附加荷载。对于一些风化的、不密实的或者破损的混凝土或者混凝土的强度等级低于C20，由于其锚固承载力非常低，不得作为锚固基材。（2）对锚筋的要求。化学植筋技术所使用的螺杆与钢筋，应采用Q345，Q235钢螺杆和HRB335，HRB400级带肋钢筋，选用螺杆与钢筋要根据结构的使用要求。钢筋的强度指标必须符合现行国家标准GB 50010混凝土结构设计规范中的相关规定。（3）对锚固胶的要求。植筋用的锚固剂必须通过专门的试验确定，获准后方可使用。除锚固胶说明书规定可以掺入定量的填料外，现场施工中不宜随意增添掺料。当植筋的直径大于22 mm时，应采用级胶。锚固用胶粘剂的质量和性能应符合相关规范的规定。
3、植筋施工工艺
1）定位：按照设训一要求标示出植筋钻孔位置、型号。可适当调整孔位以错开原结构钢筋位置。2）材料准备：按照加固设计的要求确定植入钢筋的下料长度和钢筋直径。用钢丝刷将所需植入长度范围内的钢筋表而的油污、锈渍除掉，然后将其烘烤使其清洁干燥。3）机械钻孔：钻孔宜采用冲击钻或风镐钻，也可用水钻钻孔。用冲击钻钻孔，钻头直径应比钢筋直径大5 mm左右，钻头始终与结构而保持垂直，且孔距不得小于5倍钢筋直径。4）清孔：清孔是植筋中重要的一个环节。孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣；用水钻钻孔时，孔里而会有残留水渍，这会直接影响到植筋的粘结性能，所以一定要把孔内杂物清理干净。方法是：先用毛刷伸至孔底，来回反复抽刷，把孔底和孔壁的灰尘、碎渣带出，再用压缩空气，吹出孔内浮尘。吹完后再用脱脂棉蘸酒精或擦洗孔内壁。若采用水钻钻孔，可对孔进行烘烤，以保证孔内干燥。5）注胶植筋：把胶粘剂通过注胶从孔底慢慢向孔口注胶，注胶边注胶边慢慢后退，使孔内的空气彻底排出，确保注胶饱满。注胶至3 /4孔洞处后，把钢筋植入设计深度的标志处后，继续注胶填满孔洞。钢筋插入时要注意以单一方向慢慢旋转，使胶体与钢筋充分粘结并不留空隙，同时应保证植入钢筋垂直于混凝土表而。6）固化保护：在锚固胶凝固之前要防止钢筋受到扰动。若发现钢筋受到大的扰动，必须将其马上拔出，重新植筋。7）检测：植筋后进行非破损性拉拔试验，检测的数量是植筋总数的10%。梯度加载至设计锚固力并保持3min，若构件未受到破坏满足承载力要求即可。
4、植筋技术在码头结构改造工程中的运用情况
某码头一直作为砂石料卸货码头。后需将其按停靠14 000 kW大型救助船的系靠要求对该码头进行加固改造为某东海救助局码头。改造方案为：1）岸侧300H拱形橡胶护舷预埋螺栓采用钻孔后化学锚固，螺栓埋设完成后安装300H拱形橡胶护舷本体。锚固螺栓型号为M30，材质为1 Cr13锚固深度60。，，锚固螺栓抗拔力检测要求为M30}30 kN，钻孔直径采用38 mmo 2）在码头*设置4座混凝土斜梯。斜梯长7 m，宽1.5 m，厚度42 cm}斜梯上下高差3.2 m0斜梯上部与排架上横梁连接，下部通过化学植筋与排架下横梁连接。植筋钢筋采用上下两排共20根直径25的HRB335钢筋，植筋长度为600 mm，钻孔直径为32 mm。在加固过程中，锚固胶采用HY150植筋胶。在粘结终凝后，经现场拉拔试验，拉力达到167 kN时，未发生任何情况的破坏现象。该工程2012年加固改造完毕投入使用后，至今未出现任何异常，满足使用要求。
5、结语
化学植筋技术作为一种新型的钢筋锚固技术，具有工艺简单，适用性强等特点，而且省时省工，操作方便，节约了资金，保证了工程的顺利施工，更重要的是锚固性能、质量能够得到保证。
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