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【摘要】化学植筋技术在南水北调中线工程中得到了较多的应用，发挥了良好的效果。為推广这一技术，以南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程施工为例，介绍化学植筋技术应用于预应力倒虹吸混凝土工程中的一般施工方法及质量控制要点。研究表明：利用化学植筋技术，既有效保证工程质量，又缩短了施工工期，确保了工程尽早发挥投资效益。
【关键词】南水北调混凝土化学植筋技术植筋胶施工方案
一、 项目概况
南水北调中线一期工程沁河渠道倒虹吸项目是南水北调中线总干渠的重要组成部分。预应力混凝土施工是重要工序，其中封锚二期混凝土与管身混凝土混凝土结合应用植筋技术是近年来常用措施，其原理是利用高强度化学粘结剂，将钢筋与混凝土间建立牢固的握裹力，有效连接新增构件和原有构件。混凝土内通过化学粘结剂植入的钢筋，抗拉拔强度大、密实性能好，挤压应力小，施工后能快速承受荷载。研究表明，化学植筋技术的后锚固效果几乎等同于预埋，有利于保证混凝土施工质量。现以南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程中为例简述植筋技术在倒虹吸工程中的运用及质量控制。
二、 施工方案简介
预应力施工是沁河渠道倒虹吸的施工重点部位，预应力的施工质量直接影响到工程运行安全。根据施工现场情况，针对封锚二期混凝土钢筋施工提出两个方案：
方案一：预埋方案。浇筑倒虹吸管身混凝土时，钢筋直接预埋。
方案二：化学植筋方案。预应力张拉灌浆完成后，在保证钢筋握裹力和抗拉拔的前提下，采用化学植筋技术。
从技术上来说，两个方案均能满足工程要求。对比来看，方案一存在工序繁琐的缺点，首先管身混凝土模板需要打孔，浇筑混凝土时，对预留钢筋孔位置需封闭，工序繁琐，占用关键线路工期，同时管身混凝土浇筑振捣质量难以保证等。方案二比方案一投资稍大，但不占用关键线路工期，且消除了锚头预应力损失隐患，保证封锚二期混凝土施工质量，可使工程尽早发挥效益。考虑到沁河倒虹吸工程穿越沁河施工需修复两侧大堤，工期要求紧，综合各方面因素，经参建各方研究确定：倒虹吸管身侧面采用方案二化学植入钢筋施工。
三、植筋工艺流程
（一）施工工艺流程
化学植筋的工艺流程：定位—→钻孔—→洗孔—→注胶—→植筋—→固化养护—→抗拔试验—→绑筋浇筑混凝土。
（二）植筋工作准备
1、植筋用钢筋质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499 的规定，植筋用钢筋在植入前应用砂纸打磨干净锈迹，擦净浮尘，本次施工按照图纸要求采用济钢HRB335直径16mm的螺纹钢。
2、植筋胶采用A级胶，使用前必须进行安全性能检验。其钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。本次采用JLD-J植筋胶，经检验满足粘结抗剪强度标准值置信水平c=0.90、保证率为95%的要求。
3、采用植筋锚固时，其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷。若有局部缺陷，应先进行补强或加固处理后再植筋。
（三）植筋施工
1、测设：由技术人员按照设计位置放线，标出植筋位置。
2、钻孔：由于本工程植筋设计为Φ16钢筋，故采用Φ20钻头进行钻孔。钻孔采用BOSCH系列电锤、金刚石钻头。该机钻孔速度块，震动小，对结构不影响。由钻孔施工人员按照标出植筋位置钻孔至设计深度。
3、成孔验收：成孔后，应由监理单位组织，施工、设计的单位参与组织成孔验收，植筋钻孔孔径、深度及垂直度的允许偏差应符合规范中有关规定。
4、清孔：植筋孔洞钻好后应采用钢丝刷进行清孔，再用洁净无油的压缩空气或手动吹气筒清除孔内粉尘，反复处理不应少于3次。必要时尚应用干净棉纱沾少许丙酮擦净内壁，施工时应保持孔壁内清洁干燥。植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。清孔并经监理单位验收合格后，具备植筋条件。
5、植筋：用胶枪套筒装进胶并安上混合器，然后装上手动注胶器，从 孔底部由慢速到快速进行注胶。注入植筋胶，立即插入钢筋，并按单一方向边转边插，直至达到规定的深度。植入的钢筋必须立即校正方向，使植入的钢筋与孔壁间的间隙均匀。从注入胶黏剂至植好钢筋所需的时间，应少于产品使用说明书规定的适用期（可操作时间）。否则应拔掉钢筋，并立即清除失效的胶黏剂，重新按原工序返工。胶黏剂灌注量应按产品使用说明书确定，并以植入钢筋后有少许胶液溢出为度。
6、养护：胶黏剂未达到产品使用说明书规定的固化期前，应静置养护，不得扰动所植钢筋。
7、检验：植筋的胶黏固化时间达到7d的当日，应进行现场锚固承载力检验。结合沁河渠道倒虹吸工程的实际情况，检验采用非破坏性检验，由检测单位利用千斤顶和传感器对所植钢筋进行拉拔试验，检验荷载值为1.15Ntb，检验数量按照植筋总数量的3%进行，且不少于五根随机抽样。
（四）植筋施工注意事项
1、植筋工程施工过程中，应每日检查其孔洞的干燥程度。
2、植筋用的钢筋在植入前应复查有无未打磨干净的旧锈或新锈。若有新旧锈斑，应用砂纸擦净。
3、植筋孔壁清理洁净后，若不立即种植钢筋，应暂时封闭其孔口，防止尘土、碎屑、油污和水分落入孔中影响锚固质量。
4、植筋胶的配制，应在无尘土飞扬的室内，按产品使用说明书规定的配合比和工艺要求严格执行，且应有专人负责。调胶时应根据现场环境温度确定树脂的每次搅拌量；使用的工具应为低速搅拌器；搅拌好的胶液应色泽均匀，无结块，无气泡产生。在拌合和使用过程中，应防止灰尘、油、水等杂质混入，应按规定的可操作时间完成植筋作业。
5、植筋时现场温度应符合胶粘剂使用说明书要求，未标明温度时，应按不低于15℃控制。
6、严禁在大风、雨雪天气进行露天作业。
四、结束语
化学植筋技术具有设计灵活、施工方便、操作简单、节省工期、经济高效等特点，在南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程中利用这一技术，既有效保证工程质量，又缩短了施工工期，保障沁河防洪安全，确保了工程尽早发挥投资效益。
针对目前沁河渠道倒虹吸工程的设计工况，化学植筋技术可以适用以下情况：
1、倒虹吸斜坡相邻管节的截水环二期混凝土施工中。
2、新旧混凝土施工结合部位。
3、旧混凝土堤岸加固工程。
4、水闸除险加固工程需增设启闭机房等项目。
以上可见，化学植筋技术同时满足二期混凝土与原混凝土面的结合、新旧混凝土结合及工期限制较严的施工技术要求，因此在混凝土施工中应用前景广阔，具有很好的推广价值。
参考文献
[1] 张曙光，李伟；用于混凝土结构中的后锚固技术分析[J]；工业技术经济；2003（2）：141-143
[2]刘益强； 植筋在建筑工程中的应用[J]； 淮南职业技术学院学报； 2004（4）：110-112
【关键词】南水北调混凝土化学植筋技术植筋胶施工方案
一、 项目概况
南水北调中线一期工程沁河渠道倒虹吸项目是南水北调中线总干渠的重要组成部分。预应力混凝土施工是重要工序，其中封锚二期混凝土与管身混凝土混凝土结合应用植筋技术是近年来常用措施，其原理是利用高强度化学粘结剂，将钢筋与混凝土间建立牢固的握裹力，有效连接新增构件和原有构件。混凝土内通过化学粘结剂植入的钢筋，抗拉拔强度大、密实性能好，挤压应力小，施工后能快速承受荷载。研究表明，化学植筋技术的后锚固效果几乎等同于预埋，有利于保证混凝土施工质量。现以南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程中为例简述植筋技术在倒虹吸工程中的运用及质量控制。
二、 施工方案简介
预应力施工是沁河渠道倒虹吸的施工重点部位，预应力的施工质量直接影响到工程运行安全。根据施工现场情况，针对封锚二期混凝土钢筋施工提出两个方案：
方案一：预埋方案。浇筑倒虹吸管身混凝土时，钢筋直接预埋。
方案二：化学植筋方案。预应力张拉灌浆完成后，在保证钢筋握裹力和抗拉拔的前提下，采用化学植筋技术。
从技术上来说，两个方案均能满足工程要求。对比来看，方案一存在工序繁琐的缺点，首先管身混凝土模板需要打孔，浇筑混凝土时，对预留钢筋孔位置需封闭，工序繁琐，占用关键线路工期，同时管身混凝土浇筑振捣质量难以保证等。方案二比方案一投资稍大，但不占用关键线路工期，且消除了锚头预应力损失隐患，保证封锚二期混凝土施工质量，可使工程尽早发挥效益。考虑到沁河倒虹吸工程穿越沁河施工需修复两侧大堤，工期要求紧，综合各方面因素，经参建各方研究确定：倒虹吸管身侧面采用方案二化学植入钢筋施工。
三、植筋工艺流程
（一）施工工艺流程
化学植筋的工艺流程：定位—→钻孔—→洗孔—→注胶—→植筋—→固化养护—→抗拔试验—→绑筋浇筑混凝土。
（二）植筋工作准备
1、植筋用钢筋质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499 的规定，植筋用钢筋在植入前应用砂纸打磨干净锈迹，擦净浮尘，本次施工按照图纸要求采用济钢HRB335直径16mm的螺纹钢。
2、植筋胶采用A级胶，使用前必须进行安全性能检验。其钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。本次采用JLD-J植筋胶，经检验满足粘结抗剪强度标准值置信水平c=0.90、保证率为95%的要求。
3、采用植筋锚固时，其锚固部位的原构件混凝土不得有局部缺陷。若有局部缺陷，应先进行补强或加固处理后再植筋。
（三）植筋施工
1、测设：由技术人员按照设计位置放线，标出植筋位置。
2、钻孔：由于本工程植筋设计为Φ16钢筋，故采用Φ20钻头进行钻孔。钻孔采用BOSCH系列电锤、金刚石钻头。该机钻孔速度块，震动小，对结构不影响。由钻孔施工人员按照标出植筋位置钻孔至设计深度。
3、成孔验收：成孔后，应由监理单位组织，施工、设计的单位参与组织成孔验收，植筋钻孔孔径、深度及垂直度的允许偏差应符合规范中有关规定。
4、清孔：植筋孔洞钻好后应采用钢丝刷进行清孔，再用洁净无油的压缩空气或手动吹气筒清除孔内粉尘，反复处理不应少于3次。必要时尚应用干净棉纱沾少许丙酮擦净内壁，施工时应保持孔壁内清洁干燥。植筋锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。清孔并经监理单位验收合格后，具备植筋条件。
5、植筋：用胶枪套筒装进胶并安上混合器，然后装上手动注胶器，从 孔底部由慢速到快速进行注胶。注入植筋胶，立即插入钢筋，并按单一方向边转边插，直至达到规定的深度。植入的钢筋必须立即校正方向，使植入的钢筋与孔壁间的间隙均匀。从注入胶黏剂至植好钢筋所需的时间，应少于产品使用说明书规定的适用期（可操作时间）。否则应拔掉钢筋，并立即清除失效的胶黏剂，重新按原工序返工。胶黏剂灌注量应按产品使用说明书确定，并以植入钢筋后有少许胶液溢出为度。
6、养护：胶黏剂未达到产品使用说明书规定的固化期前，应静置养护，不得扰动所植钢筋。
7、检验：植筋的胶黏固化时间达到7d的当日，应进行现场锚固承载力检验。结合沁河渠道倒虹吸工程的实际情况，检验采用非破坏性检验，由检测单位利用千斤顶和传感器对所植钢筋进行拉拔试验，检验荷载值为1.15Ntb，检验数量按照植筋总数量的3%进行，且不少于五根随机抽样。
（四）植筋施工注意事项
1、植筋工程施工过程中，应每日检查其孔洞的干燥程度。
2、植筋用的钢筋在植入前应复查有无未打磨干净的旧锈或新锈。若有新旧锈斑，应用砂纸擦净。
3、植筋孔壁清理洁净后，若不立即种植钢筋，应暂时封闭其孔口，防止尘土、碎屑、油污和水分落入孔中影响锚固质量。
4、植筋胶的配制，应在无尘土飞扬的室内，按产品使用说明书规定的配合比和工艺要求严格执行，且应有专人负责。调胶时应根据现场环境温度确定树脂的每次搅拌量；使用的工具应为低速搅拌器；搅拌好的胶液应色泽均匀，无结块，无气泡产生。在拌合和使用过程中，应防止灰尘、油、水等杂质混入，应按规定的可操作时间完成植筋作业。
5、植筋时现场温度应符合胶粘剂使用说明书要求，未标明温度时，应按不低于15℃控制。
6、严禁在大风、雨雪天气进行露天作业。
四、结束语
化学植筋技术具有设计灵活、施工方便、操作简单、节省工期、经济高效等特点，在南水北调中线干线沁河渠道倒虹吸工程中利用这一技术，既有效保证工程质量，又缩短了施工工期，保障沁河防洪安全，确保了工程尽早发挥投资效益。
针对目前沁河渠道倒虹吸工程的设计工况，化学植筋技术可以适用以下情况：
1、倒虹吸斜坡相邻管节的截水环二期混凝土施工中。
2、新旧混凝土施工结合部位。
3、旧混凝土堤岸加固工程。
4、水闸除险加固工程需增设启闭机房等项目。
以上可见，化学植筋技术同时满足二期混凝土与原混凝土面的结合、新旧混凝土结合及工期限制较严的施工技术要求，因此在混凝土施工中应用前景广阔，具有很好的推广价值。
参考文献
[1] 张曙光，李伟；用于混凝土结构中的后锚固技术分析[J]；工业技术经济；2003（2）：141-143
[2]刘益强； 植筋在建筑工程中的应用[J]； 淮南职业技术学院学报； 2004（4）：110-112