第2.1.5 条的术语:化学植筋—以化学粘结剂 (锚固胶),将带肋钢筋及长螺杆等胶结固定于混凝土基材 锚孔中的一种后锚固生根钢筋;GB50367-2006 第2.1.10 的术语:植筋—以专用的结构胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆锚固于基材混凝土中。这两个关于什么叫“植筋”的术语中 限定了植筋所用钢筋的种类:带肋钢筋或全螺纹螺杆。带肋 钢筋的横肋能够使植筋胶体在锚固段形成与钢筋横肋相咬合的肋体,这些肋体是保证所植钢筋长期锚固性能的机械牙 键,牙键太浅不能形成与钢筋横肋的有效咬合,牙键太深则 不能抵抗与钢筋横肋咬合作用的剪切,GB50367-2006 12.1.4条规定带肋钢筋的相对肋面积应满足 0.055Ar0.08, 就是为了控制牙键的深浅。冷轧扭钢筋的外形不但不能形成 机械牙键,还会使胶体局部过厚导致较大收缩影响锚固效 果,而且还使锚固段胶体厚薄相差较大,胶体越厚在钢筋受 力后的剪切作用下剪切变形就越大,剪切应力相应变小,而 胶体较薄的位置剪切应力相应增大,从而导致钢筋与胶体之间的粘结剪切应力不均匀而影响植筋效果。所以该工程屋面 板设计植筋用冷轧扭钢筋是不恰当的! 植筋不能使用冷轧扭钢筋,能使用光圆钢筋吗?笔者曾经在某工程中看到用直径 8mm 的级钢筋运用于剪力墙竖向 分布钢筋植筋锚固的实例。对于级钢能否用于“植筋”,目 前业界争议较大。JGJ145-2004 和GB50367-2006 规定不使 用光圆钢筋,原因在于光圆钢筋不能形成机械牙键,所植钢 筋长期锚固性能不能得到保障。DBJ/T50-032-2004 3.0.1条规定:混凝土植筋技术不适用于各种轻质混凝土结构、砌 体结构以及采用圆钢作为植入钢筋的承重结构,对非承重结 构的拉接构造的植筋施工可参照本规程执行。根据这个规定 区分结构构件的重要性,框架结构填充墙拉结筋如果设计光 圆钢筋采用植筋方式施工应该允许,而运用级钢筋剪力墙 竖向分布筋植筋锚固则不太恰当。应该注意的是,地方标准 西南 05G701 系列图集中的填充墙拉结筋推荐了三种做法, 第一种是预留拉结筋法,第二种是预埋铁件法,最后一种是 才是植筋法。然而在其后颁发的国家标准06SG614 图集中却 限定使用预留拉结筋和预埋铁件两种方法,并不主张采用植 筋方式施工填充墙拉结筋。 孔深度,我曾经看到监理人员在验孔时要求的钻孔深度正好是设计的植筋深度,本文列举方案中的钻孔深度正好是钢筋 直径的 15 倍,而该工程的设计植筋深度也是钢筋直径的15 倍,这反应出一个现状: 植筋深度被认为就是钻孔深度。有一 定现场经验的技术人员一定知道,钢筋切断加工很难保证其 端面平整,不能使具有 360完整圆周钢筋面与孔底侧面对 齐;植筋钻孔作业会对孔位周边表皮混凝土造成轻微损伤, 不能保证孔口对胶体形成有效基体。基于这两个原因,如果 用端面不够平整的钢筋植入 15 倍钢筋直径的混凝土孔内, 肯定不能保证所植钢筋的有效锚固长度达到15 倍钢筋直径。 欧美植筋的钻孔深度一般要求比设计植筋深度大 筋植筋,DBJ/T50-032-2004第6.0.4 条规定的钻孔深度为设 计植筋深度+(10~15)mm其实是一个深度较浅的要求。 国内早期普遍按照钢筋直径15倍要求植筋深度,笔者在 2003 年以前的植筋工程管理中就是按照设计要求的15 筋直径实施,其中包括一些悬挑构件、大跨度主梁的植筋。调查我国植筋技术发展历史分析,这个15d 来自于国外进口 植筋用结构胶使用说明书上的要求,但被忽略的是这个要求 是构造性钢筋的植筋深度。DBJ/T50-032-2004 参编专家根据 重庆市建筑科学研究院和重庆建筑大学材料系的一些相关 实验,认为采用热轧带肋钢筋植筋,最小植筋深度15d 足设计要求,所以在该规程第4.2.1 条规定:构造要求最小 植筋深度为15d。在混凝土基材强度等级、钢筋级别、植筋 胶种类完全相同的条件下,按照钢筋直径统一倍数确定植筋 深度,在0.9Asfyk 拉拔力作用下,较大直径的钢筋将较先被 拔出,反应出植筋锚固段钢筋表面积与钢筋断面积并不是理 想的线性关系,瑞士联邦技术学院的Marti 教授根据该实验 得出,胶粘剂与钢筋之间粘合表面所承受的力随植筋长度类 似线性增长,但仅是 随钢筋直径的平方根增长。所以植筋深度统一规定成一个固定的钢筋直径倍数是不科学的! GB50367-2006 12.2.3条规定了植筋的基本锚固深度ls 计算公式: 12.2.3条根据钢筋的受力性质不同,规定了受拉钢筋最小锚固长度 lmin=max{0.6ls;10d;100mm};受压钢筋最小锚固长度 lmin= max{0.3ls;10d;100mm}。这里可以看出,规范严 谨地把构造性植筋的锚固深度交给了设计者,比DBJ/T50-032-2004 的规定要合理一些,同时避免那些植筋公 司或胶粘剂厂家的误导。 该方案中要求悬挑梁上部钢筋胶粘剂采用喜利得结构胶,其他部位钢筋胶粘剂采用国产A 级胶。GB50367-2006 第12.1.5 条规定:植筋用的胶粘剂必须采用改性环氧类或改 性乙烯基酯类(包括改性氨基甲酸酯)的胶粘剂,当植筋的直 径大于 22mm 时,应采用 级胶。喜利得结构胶是总部位于欧洲列支敦士登的喜利得集团生产的胶粘剂产品,“喜利 得”只是一个品牌,其系列产品中有符合A 级标准的结构胶, 也有符合 级标准的结构胶。该工程悬挑梁上部有直径25mm主筋,如果使用符合B 级胶标准的喜利得结构胶植筋 显然不满足GB50367-2006 的规定,A 级结构胶性能良好, 但价格较高。该工程中除挑梁上部钢筋以外的其他部位植筋 有12 根直径22mm钢筋、116 根直径18mm钢筋、366 8mm钢筋,这些小直径钢筋使用经得起检验的B 许可的,采用A级胶无疑是一种浪费。 不同的胶粘剂固化时间是不一样的,固化时间太短的胶粘剂强度增长快、脆性大;固化时间太长的胶粘剂强度增长 慢、耐久性差。在制定胶粘剂检验合格指标时,均是以胶粘 剂产品使用说明书标示的固化期为准所取得的试验结果为 依据确定的;因此,对实际工程中胶粘的锚固件,其检验日 期也应以此为准,才能如实反映其胶粘质量状况。倘若时间 拖久了,将会使本来固化不良的胶粘剂,其强度有所增长,甚至能达到合格要求,但并不能改善其安全性和耐久性能。 GB50367-2006 附录N第2.5 条规定应在胶粘剂达到其产品 说明书标示的固化时间的当天进行。本文列举方案中规定了 个时间限定要求:钢筋植入后7日内严禁受到触动和干扰, 10 日后进行现场抗拔抽检,看似合理,实际上是以为了保证 钢筋免受扰动为借口,拖延了抗拔检验的时间。 JGJ145-2004附录A 第2.2 条规定所植钢筋应按同规格、 同型号、基本相同部位组成一个检验批,抽取数量按每批总 6.0.4条规定:植筋锚固承载力的现场验收检验按同一施工条件下 同规格钢筋数量的1%进行抽检,但不应少于 根。以上两套标准的检测方式均采用“非破损检验”,但抽检频率却相差 九倍。按照 1%进行抽检不但比按照 1‰进行抽检的检测费 用高,而且还容易暴露植筋工程的施工 质量问题,很多施工单位在工程实践中就以两套规范均为现行标准为由,按照 1‰进行抽检,甚至有些工程抽检频率 比1‰还低很多。事实上,JGJ145-2004 和DBJ/T50-032-2004 规定采用的非破损检验检测出劣质产品或不良施工质量的 能力很低,如果抽检数量不够,很难避免不合格的锚固工程 蒙混过关。 测的方式。