植筋施工方法.docx
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植筋施工方法
墙体拉结筋植筋施工方法
中色十二冶金建设有限公司房屋建筑工程公司
廛韵丽胡浩王忠保
1.前言
框架结构和剪力墙结构工程墙或柱间的砌体拉结筋，一直以来沿用在结构工程施工时预埋钢筋，在结构模板拆除后将预埋的钢筋剔凿出来，然后焊接拉结筋再砌砌体。
预埋拉结筋的施工方法，由于拉结筋在剔凿时尺寸（距离）难以控制，造成拉结筋无法水平砌筑于砌体之中，降低了钢筋的拉结作用。
并且钢筋埋在砼结构中剔凿过程不仅增加了人工费用，而且降低了工作效率。
2.工法特点
墙体拉结筋植筋法，其操作原理即在已经拆模的结构上，用电锤或冲击钻直接钻孔注入建筑结构粘合剂，将拉结筋种植在结构之上，该施工工法能有效的克服预埋钢筋剔凿困难、钢筋间距难以控制的问题，省时省工省料，提高工作效率和墙体钢筋的受力性能。
3.适用范围
工程构造柱、抱框立柱、圈梁、当洞口紧贴柱或钢筋混凝土墙时的过梁、砌筑墙体的拉结筋钢筋锚固生根，均可采用后植筋锚固方案。
4.工艺原理
4.1材料准备
本工程采用HF-3型植筋型锚固树脂胶（A级），该产品是由合成树脂高分子材料、无机填料及化学助剂组成的粘结材料。
该产品特点及技术性能如下：
4.1.1产品特点：
1.可在负温下（-10°）施工，承载快、粘结力大、抗疲劳、耐老化（50年）、抗震动。
2.施工方便，水平、顶孔均易施工并能保证孔内充满胶。
3.锚固效果佳，成本低。
4.凝胶时间（10-120min）。
4.1.2产品性能：
1.抗压强度：
≥60Mpa。
2.抗弯强度：
≥50Mpa。
3.金属粘结抗剪强度：
≥16Mpa。
4.抗冻融性能：
50次循环后强度不降低。
5.环保性能：
符合《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》GB18583-2001标准要求。
4.1.3植筋参数设计：
本工程植筋全部采用HF-3型植筋型锚固树脂胶（A级），该植筋胶约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度≥11MPa。
植筋基本锚固深度和单根植筋锚固的承载力计算如下：
1.植筋基本锚固深度Ls=0.2asptdfy/fbd
式中：
aspt-为防止混凝土劈裂引用的计算系数，查下表取值1.0
d-钢筋直径，
fy-钢筋抗拉强度设计值，fy=300N/mm2
fbd-植筋用胶粘剂的粘结强度设计值，查下表取值
2.单根植筋锚固的承载力Ntb=fy*As
式中：
fy-钢筋抗拉强度设计值，fy=300N/mm2
As-钢筋截面面积
具体的锚固参数见表4.5.1-1所示：
表4.5.1-1各类型钢筋锚固参数表
序号
钢筋直径（d）
钻孔深度（L）
钻孔直径（D）
理论用胶量（g）
1
6.5
115
8
15
2
8
141
10
25
3
10
175
12
40
4
12
212
14
50
5
14
247
16
100
注：
本产品胶用于C30以上混凝土均可。
所植钢筋经拉拔试验合格后，方可进行下一道工序施工。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工准备
5.1.1技术准备
1.编写分部施工细则,对施工班组长及工人进行进场前技术交底,考核工人施工技术水平。
2.安排组织现场管理网络，分清各级管理人员责任范围，以便今后更好的服务于施工。
3.组织相应的机械设备进行检修，为施工做淮备。
4.对现场进行勘察。
确定有关施工细节。
5.现场清理排除不安全因素。
6.提交相关资料，报业主及监理部门审核。
5.1.2材料准备：
1.结构胶：
采用HF-3型植筋型锚固树脂胶（A级）。
结构胶必须有合格证和材料检验报告，经监理审批后方可使用。
2.钢筋：
采用热轧带肋钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-1998的规定，热轧光圆钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013-1991的规定，钢筋进场时，表面或每捆（盘）钢筋均应有标志，并应按炉罐（批）号及直径（d）分批检验。
检验内容包括查对标志、外观检查，并按现行国家标准的规定抽取试样作力学性能试验，其质量必须符合有关标准的规定后方可使用。
3.施工机具：
序号
机具设备名称
型号
数量
1
搅拌用的容器
/
1
2
灰刀
/
2
3
电锤（冲击钻）
Φ6~Φ14
5
4
专用吹风机
/
5
5
毛刷
/
10
5.1.3施工条件准备
结构模板已经拆除并且已经清理干净。
5.2施工方法
5.2.1施工工艺流程：
植筋工艺流程图
1.现场清理：
将需要植筋部位的现场清理干净。
2.定位
按照设计图纸要求的钢筋间距、位置在需锚筋部位放线定位，并标明所锚钢筋的直径，如在同一部位，锚筋数量较多时，应用电锤在锚筋位置钻下2-3cm深，以免施工时抹去印记。
若基材上存在受力钢筋，钻孔位置可适当调整，但均宜植在箍筋内侧（对梁、柱）或分布筋内侧（对板、剪力墙）。
剪力墙与填充墙之间植Φ6，沿墙高每隔500mm，伸入墙长1/5，不小于700mm。
过梁采用12、14。
100mm宽的过梁植筋间距30mm,200mm过梁植筋间距为130mm。
根据规范要求，用适当的钻头钻出规范的孔径，孔深，一般为10——15d,孔径应大于2mm——6mm。
施工参数见（结构胶的检测报告）。
3.钢筋下料制作：
根据图纸和相关技术文件要求，将所需的钢筋长度在后台进行定尺切断下料。
4.钢筋处理：
打磨钢筋锚固部分，锚筋部位的表面油污、锈蚀、杂土以及不平物质应及时清理干净，以免施工时污染孔洞。
对于光圆钢筋的锚固部分打磨至露出金属光泽为止。
5.钻孔
1）根据植筋规格不同选择的工具及钻孔直径，以及钻孔深度不同；钻孔直径一般比所植钢筋直径大4～6mm，钻孔深度一般为15d以上，具体参见植筋参数表的数值。
将钻头装入机械夹头中，接通电源开始钻孔，施工时严禁切断原结构钢筋。
2）钻孔宜用电锤或风钻成孔，如遇钢筋宜调整孔位避开。
如采用钻石钻孔机成孔，钻孔内碎屑应用洁净水冲洗干净，并晾晒至干燥。
图为施工人员进行植筋前钻孔作业
3）钻孔孔径d+4∽8mm（小直径钢筋取低值，大直径钢筋取高值，d为钢筋、螺栓直径）。
4）当基材强度等级不低于C20，对HRB335（Ⅱ级）、HRB400、RRB400（Ⅲ级）级螺纹钢筋，Q235、Q345级螺栓和5.6级螺杆，钻孔孔深10d，锚固力一般即可大于钢材屈服值。
经过深固建筑加固技术系统试验证明：
小直径圆钢植筋，端头推荐采用带弯钩样式，锚固综合性能最好。
此时钻孔孔径宜比端头尺寸大1∽2mm。
5）实际钻孔深度可参考10d的基准，根据实际所需锚固力大小，并考虑构造要求，现场拉拔试验或按照有关规范计算确定。
6）当基材强度等级低于C20，或在素混凝土（或岩石）上植筋，应适当增加锚固深度。
7）有效深度自构件表面坚实的混凝土算起。
8）钻孔不应设置于构件的保护层或装饰层内。
9）所用主要器具为电锤。
4.清孔
1）钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔内粉尘用压缩空气吹出，然后用毛刷将孔壁刷净， 毛刷应套上加长棒以伸至孔底部，来回抽动再次用压缩空气吹孔，应反复进行3~5次，直至孔内无灰尘碎屑。
2）钻孔孔内应保持干燥。
3）所用主要器具:
空压机、毛刷。
5.验孔
清孔完成后检查孔深、孔径、孔壁粉尘，满足要求后方能进行下道工序施工。
6.结构胶配制
1）结构胶取1公斤加0.4公斤水拌匀。
2）根据施工温度和植筋数量调配胶量，现配现用，每次配锚固剂量不宜大于5公斤。
每次应该考虑在20分钟内用完，不可多配，以防在规定时间内未用完而造成材料浪费。
3）主要器具:
搅拌器、容器、腻刀、手套。
7.植筋
1）将钢筋插入孔内，转动提起数次，使其内部充满粘接剂，然后用灰刀将多余的胶粘剂刮除清理干净，保持固定24小时不扰动，即可进行砌体的砌筑施工。
2）利用灰刀和搅拌容器将调好的胶粘剂填入孔内，填充量为孔深的1/2-2/3,。
也可将胶粘剂涂于钢筋端部周围，然后将钢筋旋转伸入孔内规定位置，并清理好外露胶体。
图为施工人员正在注胶
3）植筋可用Φ6细钢筋配合托胶板（干净木板）往孔内捣锚固剂，也可让施工人员戴好皮手套，将配好的锚固剂成团塞、捣进孔内。
4）孔植筋灌入结构胶，可成团塞、捣入孔。
5）锚固剂填充量应保证插入钢筋后周边有少许锚固剂料溢出。
6）如需除锈应提前将钢筋除锈，再用丙酮擦洗干净。
7）主要器具:
手套、细钢筋、托胶板、手锤。
8.固化、保护
1）锚固剂有一个固化过程，曰平均气温25℃以上12小时内不得扰动钢筋，曰平均气温25℃以下24小时内不得扰动钢筋，若有较大扰动宜重新植。
2）植筋锚固剂在常温、低温下均可良好固化，若固化温度25℃左右，2天即可承受设计荷载；若固化温度5℃左右，4天即可承受设计荷载，且锚固力随时间延长继续增长。
9.检验
1）钢筋成功的植入后，要留3小时的固化时间内不得有外力的摇动，以免影响预定效果。
24小时后方可进行下一项。
植筋后3∽4天可随机抽检，检验可用千斤顶、锚具、反力架组成的系统作拉拔试验。
一般加载至钢材的设计力值，检测结果直观、可靠。
2）拉拔试验：
在植筋的原位或就近部位植筋进行非破坏性拉拔试验，其中每种规格、不同级别的钢筋做1组，每组3根，待其合格后方可进行下步施工。
图为植筋完成后效果图
5.3注意事项
1）植筋施工所用的材料、胶必须有合格证和检验报告，经确认后方可使用。
2）植筋钻孔时应防止钻孔破坏结构钢筋。
3）植筋清孔是锚筋工程中重要的环节，它直接影响锚固质量，必须清理干净并经验收后方可进行下道工序施工。
4）注胶植筋时，应将钢筋迅速植入孔内并慢慢单向旋入，不可中途逆向反转。
5）植筋施工的每道工序应经过专业工长检查合格后方可进行下道工序施工。
6）使用前勿将A、B料混合。
建筑结构胶应在环境温度20摄氏度以下避光、密闭保存，保质期6个月。
注意防火，施工现场所应保持良好的通风。
5.4植筋胶使用说明
1）建筑结构胶A料在运输及保存的过程中可能出现沉淀现象，使用前搅拌均匀即可。
2）根据使用时的环境温度及所需锚固件的使用要求，通过增减B料（固化剂）的用量可以在一定的范围内控制胶的可操作时间。
实验证明B料的用量（再推荐的范围内）对锚固强度没有明显的影响。
3）建筑结构胶A料的稠度随环境温度而降低。
4）当使用本产品时，如不慎溅入眼中应立即用清水冲洗或到医院进行救治。
施工场所应注意通风，少数人接触本品时会有过敏反应，使用时请采取安全防护措施。
5）A、B料均为化学品，应将残余物和包装妥善处理，注意环境保护。
6.质量控制
6.1施工质量保证措施
1）植筋用的钢筋必须保证表面洁净，无严重锈蚀，油渍。
钢筋应有足够的长度以便于植筋、检测及搭接。
2）应采用电锤或冲击电钻钻孔，不宜采用钻石钻孔机钻孔（如必须使用时应对孔壁进行凿毛处理），以确保孔壁的粗糙度。
3）钻孔的孔径和孔深应符合设要求。
4）在地下室、雨天等相似情况下植筋时，钻孔、清孔、植筋应连续进行，并有相应措施保证孔壁干燥、洁净。
5）应采用硬塑毛刷及硬质尼龙刷，压缩空气进行清孔，不宜用水冲洗。
如采用水洗，并需将孔烘干。
6）植筋胶应首先分别搅匀，再按比例混和，否则不宜使用。
7） 钢筋应清刷干净，插筋时应慢慢的旋转插入，宜一次插入。
种植较大直径的钢筋时，可用铁锥敲击外露钢筋端部，以确保钢筋完全插入。
8） 植筋完毕后，应保证植入的钢筋在植筋胶固化前不受外力影响。
9）植筋完成48小时后，方可进行钢筋搭接及钢筋网绑扎。
6.2注意事项
1）锚固构造措施要满足《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》的有关规定。
2）孔内尘屑是否清净、钢筋是否除锈、胶配比是否准确、是否搅拌均匀、孔内胶是否密实决定了锚固效果的优劣。
3）结构胶添加了纳米防沉材料，但每次使用前检查包装桶内胶有无沉淀是良好的习惯，若有沉淀，用细棍重新搅拌均匀即可。
4）冬季气温低时，A组分偶有结晶变稠现象，只需对A胶水浴加热至50℃左右，待结晶消除搅匀即可，对胶性能无影响。
5）推荐的搅拌时间应予以保证，冬季施工并应再延长3分钟左右。
A、B胶配胶工具不得混用。
6）施工场所平均温度低于0℃，可采用碘钨灯、电炉或水浴等增温方式对胶使用前预热至30∽50℃左右使用，应注意不得让水混入桶内。
施工场所平均温度低于-5℃，建议对锚固部位也加温0℃以上，并维持24小时以上。
7）结构胶完全固化后为无毒级材料，但未固化前个别组分对皮肤、眼睛有刺激性，而且胶固化后也不易清除，所以施工人员应注意适当的劳动保护，如配备安全帽、工作服、手套等。
人体直接接触后应用清水冲洗干净。
8）周围环境温度越高，每次配胶量越大，可操作时间越短。
预估适用期内的每次配胶量，以避免不必要的浪费。
6.3质量检验
植筋后，根据业主、设计的具体要求，可按千分之一比例对植入的钢筋自行抽检。
试验时结合力最大荷载由设计单位确定。
抗拔试验目前尚未有相应的操作规程，其张拉程序可参考预应力锚杆验收试验规程或后埋件抗拔试验规程进行。
7.劳动组织
单层工程量较小时，由6人组成操作小组进行施工，一层为一个施工阶段，每个施工阶段分为成孔阶段和植筋阶段，竖向流水。
成孔阶段2人定位放线，2人打孔，2人清孔；清孔后进行验收，植筋阶段共4人进行注胶、植筋操作。
单层工程量较大时，可适当增加人数，可采用8人小组进行施工。
成孔阶段2人定位放线，3人打孔，3人清孔；清孔后组织验收，植筋阶段共6人进行注胶、植筋操作。
本工法施工，简单易行，不需大量劳动力，技术要求简单，可以在砌筑前1-2天开始进行施工，节省劳动力，可以任意进行穿插施工，不耽误总工期。
8.安全、文明施工注意事项
8.1施工时，临时用电要按劳动安全技术规范要求，设置专用配电箱，配齐照明灯具等。
8.2所有需要的手持工具要保证绝缘性能和良好的使用功能。
8.3配胶时，应在适当通风的环境下进行施工。
必要时佩戴安全镜、防护面罩、手套等防护用品。
如不慎“触胶”，可立即用丙酮溶液进行清洗。
8.4高空作业时，应搭设脚手架，并设置操作平台，做好安全防护工作。
8.5管理人员应该跟班作业，经常进行施工质量过程控制和安全提醒、教育。
8.6材料存放应有专人看护，严禁烟火，并挂有醒目的警告标志和防火措施
8.5雨天雾天不要在室外进行施工。
8.6施工温度较低时，应该尽心必要的加温。
8.7工作时思想集中，对发现的危险必须报告，对违章作业的指挥有权拒绝。
8.8操作人员必须熟知本工种的安全操作规程和现场的安全生产制度，服从领导和安全人员的指挥，自觉遵章守纪，做到“四不”伤害 。
8.9废弃的灌胶器、注胶嘴要按固体废弃物分类回收办法进行回收处理，不可在现场随意乱扔。
8.10清孔时吹出的灰尘要及时清理，保证施工现场的干净整洁。
8.11施工时要求做到工完场清，每天下班前要做到检查和清理施工场地，保持现场整齐美观，做到文明施工。
9.成品保护
9.1加强成品保护交底教育，制定成品保护奖罚办法。
9.2结构表面拉结筋的位置定位放线、钻孔、清孔完成后要严禁认为污染。
9.3加工好的拉结筋要妥善存放，上方要有挡雨设施，存放地要做好通风防潮，防止锈蚀。
9.4配胶搅拌是要搅拌均匀，防止胶液从容器中溅出，造成结构成品的污染。
9.5注胶时要控制好胶液的注入量，防止注入过多，致使植入拉结筋时挤出的胶液过多，污染结构表面。
9.6拉结筋在植筋完毕后，植筋胶固化前防止扰动和人为碰撞。
如发生扰动必须摘除，重新注胶进行植筋。
9.7填充墙砌体施工期，拉结筋不得进行任意弯折、拆卸。
10.效益分析
10.1经济效益
1）植筋法能减少结构施工时的模板损耗，施工时可按整体模板配模，循环使用。
2）节约了人工。
植筋法在结构施工时将拉结筋安放在结构之中，施工时剔凿拉结筋非常困难，有时会破坏结构的有效受力面积，而且浪费人工。
3）降低了劳动强度，提高了劳动效率，单人可以进行操作。
4）工艺简单，易于操作，技术要求不高。
普通劳动力，只需说明操作要领，即可进行操作，无需进行专业培训。
10.2社会效益
“植筋法”施工填充墙拉结筋，可以按砌体模数进行位置设置，拉结筋定位准确，消除了一些质量通病，方便了墙体的砌筑；可以保证结构表面观感质量，做到文明施工；施工操作简便，可以减轻工人的劳动强度，施工速度快、效率高，在工期紧的情况下可以压缩工序工期。
综上所述，植筋法是一种简单易行容易掌握的施工工艺，成本低，劳动效率高，能够有效的节约成本，增加效益。
11.工程实例
化学法植筋技术自推广使用以来，在实体工程中应用广泛，经各方多次抽检表明，质量十分稳定可靠，实用效果非常显著，为许多企业及公司带来了良好的综合效益。
现以本公司承建的重庆两江新区北碚水土万寿公租房配建廉租房项目工程为实例说明本工法的应用情况。
11.1工程概况
北碚水土万寿公租房配建廉租房项目位于重庆市两江新区高新技术产业园。
是重庆市2011年八大公租房项目之一，也是中铝国际及中色十二冶金建设有限公司投资的一个重大民生项目。
它是由由中国机械工程第三设计研究院设计，重庆市地科工程勘察设计院勘察，重庆渝海建设监理有限公司及重庆市中泰工程监理有限公司监理，中铝国际有限公司及中色十二冶金建设有限公司总承包，总产值为10亿元，总面积达54万m2。
项目主要建设内容包括17栋住宅楼、两个地下车库及商业配套塔楼为剪力墙结构，抗震等级三级，设防烈度：
6度，人防等级：
6级.。
工程等级：
一级，安全等级：
一级。
11.2施工情况
该技术在施工的17栋住宅楼及两个地下车库砖砌体拉结钢筋施工中均有大量使用，且全部通过质检部门及相关检测机构的检测，充分发挥了植筋工艺承载力高，因无膨胀,边间距小；生产及安装质量稳定可靠；产品成本低等特点。
11.3工程评价
化学法植筋技术在本工程的成功应用，既解决了因预留钢筋造成模板空洞过多，造成的漏浆问题所导致的钢筋拉结强度下降等问题，同事缩短了工期且降低了成本，从而深受参建各方的一致好评。
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