摘要：后錨固技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)民用建筑領(lǐng)域,項(xiàng)目實(shí)踐與科研使新一代的更為經(jīng)濟(jì)安全的錨固系統(tǒng)不斷地得到發(fā)展,該文結(jié)合工程設(shè)計(jì)與施工體會(huì),對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固連接錨栓的產(chǎn)品分類,性能標(biāo)準(zhǔn),適用范圍,性能檢驗(yàn),復(fù)雜荷載下的錨固性能檢驗(yàn)要求及方法,裂縫對(duì)錨栓承載力的影響,錨固失效,介紹了后錨固技術(shù)及其兩種主要形式,簡(jiǎn)述了植筋粘接材料的發(fā)展及錨栓的承載原理和安裝方式,并列舉了影響錨栓承載性能的一些參數(shù),最后對(duì)后錨固技術(shù)發(fā)展和存在的問題作了分析。

關(guān)鍵詞:后錨固技術(shù) 錨栓 混凝土植筋

一、后錨固技術(shù)分類及適用范圍

    1.1后錨固技術(shù)類型

    錨栓是一切后錨固組件的總稱，是將被連接件錨固到混凝土等基層材料上的錨固組件。錨栓按其工作原理及構(gòu)造的不同，錨固性能及適用范圍存在較大差異，國(guó)內(nèi)通常將其分為四大類：

    （1）膨脹型錨栓：利用膨脹件擠壓錨孔孔壁形成錨固作用的錨栓。具體又分為：扭矩控制式膨脹型錨栓和位移控制式膨脹型錨栓。

    （2）擴(kuò)孔型錨栓：通過錨孔底部擴(kuò)孔與錨栓膨脹件之間的鎖鍵形成錨固作用的錨栓。具體又分為：預(yù)擴(kuò)孔普通栓和自擴(kuò)孔專用栓。

    （3）粘結(jié)型錨栓：又稱化學(xué)粘結(jié)栓，是以特制的錨固膠將螺桿及內(nèi)螺紋管等膠結(jié)固定于混凝土基材鉆孔中，通過粘結(jié)劑與螺桿、混凝土孔壁間的粘結(jié)與鎖鍵作用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被連接鍵錨固的一種組件。化學(xué)錨栓與膨脹、擴(kuò)孔型螺栓最大的一個(gè)區(qū)別就是，膨脹螺栓是通過機(jī)械方式固定，而化學(xué)錨栓是通過化學(xué)藥劑固定。化學(xué)藥劑一旦受熱就容易導(dǎo)致藥劑失效，所以采用化學(xué)錨栓進(jìn)行固定時(shí)，電焊時(shí)要避免化學(xué)錨栓受熱。　

    （4）化學(xué)植筋：簡(jiǎn)稱植筋，是國(guó)內(nèi)工程界廣泛應(yīng)用的一種后錨固連接技術(shù)，系以化學(xué)粘結(jié)劑（錨固膠），將帶肋鋼筋及長(zhǎng)螺桿等膠結(jié)固定于混凝土基材錨孔中，通過粘結(jié)與鎖鍵作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)被連接件錨固的一種后錨固生根組件。化學(xué)植筋由于長(zhǎng)度不受限制，與現(xiàn)澆混凝土鋼筋錨固相似，破壞形態(tài)易于控制，一般均可以控制為錨固鋼筋破壞。作為化學(xué)植筋使用的鋼筋，一般以普通熱扎帶肋鋼筋錨固性能較好，光圓鋼筋較差。其工藝流程較為簡(jiǎn)單：鉆孔－＞清孔－＞配膠－＞植筋－＞固化－＞檢驗(yàn)、驗(yàn)收，孔徑D=d＋(4～10）mm。

二、錨栓的檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和性能要求

    2.1后錨固破壞機(jī)理

    2.2 后錨固連接破壞模式

     * 錨栓鋼材破壞是指錨栓或植筋鋼材被拉斷的破壞形式；

     * 混凝土錐體破壞是指錨栓受拉時(shí)混凝土基材形成以錨栓為中心的倒錐體破壞形式；

     * 劈裂破壞是指基材混凝土因錨栓膨脹擠壓力而沿錨栓軸線或若干錨栓軸線連線的開裂破壞形式；

     * 拔出破壞是指拉力作用下錨栓整體從錨孔中被拉出的破壞形式；

     * 穿出破壞是指拉力作用下錨栓膨脹錐從套筒中被拉出而膨脹套筒仍留在錨孔中的破壞式

    2.3 后錨固連接破壞模式-拉剪復(fù)合破壞

     * 受拉鋼材破壞+受剪鋼材破壞（大埋深+大邊距）

     * 受拉混凝土破壞+受剪鋼材破壞（小埋深+大邊距）

     * 受拉混凝土破壞+受剪混凝土破壞（小埋深+小邊距）

     * 受拉鋼材破壞+受剪混凝土破壞（大埋深+小邊距）

    2.4基材要求

    錨栓錨固基材可為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或素混凝土構(gòu)件。植筋錨固基材應(yīng)為鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，其縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB?50010中規(guī)定的最小配筋率?；幕炷翉?qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，且不得高于C60；安全等級(jí)為一級(jí)的后錨固連接，其基材混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。

三、后錨固的抗震設(shè)計(jì)

    1、后錨固技術(shù)適用范圍：設(shè)防烈度8度及8度以下地區(qū)。

    2、在承重結(jié)構(gòu)中采用后錨固技術(shù)時(shí)宜采用植筋；設(shè)防烈度不高于8度（0.2g）的建筑物，可采用后擴(kuò)底錨栓和特殊倒錐形化學(xué)錨栓。

    3、抗震設(shè)防區(qū)結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接時(shí)，膨脹型錨栓不應(yīng)作為受拉、邊緣受剪和拉剪復(fù)合受力連件。

    4、在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)用的錨栓應(yīng)符合下列規(guī)定：

      Ⅰ、應(yīng)采用適用于開裂混凝土的錨栓，并應(yīng)進(jìn)行裂縫反復(fù)開合下錨栓承載能力檢測(cè)；

      Ⅱ 、應(yīng)進(jìn)行抗震性能適用檢測(cè)。

    5、錨栓螺桿及植筋鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25；屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3；且在最大拉力下的總伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)值不應(yīng)小于9％。

    6、抗震設(shè)計(jì)的錨栓，宜布置在構(gòu)件的受壓區(qū)或不開裂區(qū)，不應(yīng)位于基材混凝土結(jié)構(gòu)塑性區(qū)。

    7、后錨固連接抗震驗(yàn)算時(shí)，混凝土基材應(yīng)按開裂混凝土計(jì)算，后錨固連接破壞應(yīng)控制為錨栓鋼材受拉延性破壞或連接構(gòu)件延性破壞。

    8、錨固連接地震作用內(nèi)力計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011進(jìn)行；地震作用下錨固連接承載力的計(jì)算應(yīng)考慮錨固承載力降低系數(shù)。

    9、后錨固連接控制為錨栓鋼材受拉延性破壞時(shí)，應(yīng)滿足下列要求。

      1） 錨栓應(yīng)具有不小于8d的延性伸長(zhǎng)段，并應(yīng)采取措施保證不發(fā)生屈曲破壞；

      2） 當(dāng)錨栓采用非全螺紋螺桿且螺紋部分未采用鐓粗等工藝增強(qiáng)時(shí)，螺桿極限抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于屈服強(qiáng)度的1.3倍；采用鐓粗等工藝增強(qiáng)的螺紋長(zhǎng)度不應(yīng)計(jì)入延性伸長(zhǎng)段。

四、混凝土結(jié)構(gòu)后錨固連接施工質(zhì)量控制及檢查

    后錨固連接施工質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求以及產(chǎn)品說明書的規(guī)定。目前適用標(biāo)準(zhǔn)為《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145－2004（該標(biāo)準(zhǔn)不適用以砌體或輕混凝土為基層的錨固）。

    4.1、錨孔質(zhì)量控制

      （1）錨孔施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)及產(chǎn)品安裝說明書相關(guān)要求；

      （2）錨孔的位置、直徑、孔深和垂直度偏差控制應(yīng)符合JGJ145相關(guān)要求（詳見表2、3），當(dāng)采用預(yù)擴(kuò)孔型錨栓時(shí)，尚應(yīng)檢查擴(kuò)孔部分的直徑和深度。錨栓有效錨固深度不得包括裝飾層或抹灰層的厚度。根據(jù)JGJ145有關(guān)規(guī)定，南京地區(qū)抗震錨固連接最小錨固深度應(yīng)符合表4要求；

      （3）清孔 對(duì)于膨脹型錨栓和擴(kuò)孔型錨栓的錨孔，應(yīng)用空壓機(jī)或手動(dòng)氣筒吹凈孔內(nèi)粉屑，而對(duì)于粘結(jié)型錨栓及化學(xué)植筋的錨孔，尚應(yīng)再用丙酮擦拭孔道，并保持孔道干燥；

      （4）鉆孔應(yīng)避免傷及鋼筋，錨孔應(yīng)避開受力主筋。對(duì)于廢孔，應(yīng)用化學(xué)錨固膠或高強(qiáng)度等級(jí)的樹脂水泥砂漿填實(shí)。脂水泥砂漿填實(shí)。

    注：植筋及螺桿系指HRB335級(jí)鋼材，錨栓系指5.6級(jí)鋼材，對(duì)于非HRB335級(jí)和5.6級(jí)

五、結(jié)束語(yǔ)

    混凝土后錨固這項(xiàng)新技術(shù)在我國(guó)建筑工程領(lǐng)域，特別是既有建筑改造、幕墻、墻體節(jié)能工程等方面具有良好的發(fā)展前景。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)使用預(yù)埋件體系在實(shí)際使用過程中并不像對(duì)其他其他體系中應(yīng)用連接系統(tǒng)那樣有完成的信心，但隨著工程技術(shù)的提高和發(fā)展，通過設(shè)計(jì)、材料和施工各環(huán)節(jié)的嚴(yán)格質(zhì)量控制，加之國(guó)家、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善，其適用性必將不斷提升，在建筑工程領(lǐng)域也將發(fā)揮越來越大的作用，真正實(shí)現(xiàn)其技術(shù)先進(jìn)、工藝可靠、質(zhì)量保證、經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

    [1]、《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145－2004

    [2]、《建筑結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300_2013

    [3]、史小昕、張懷東，淺析混凝土后錨固技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制 江蘇建筑1005-6270(2006)02-0025-02