谈墙拉筋的埋设方法利弊比较与化学植筋技术

谈混凝土竖向构件与砌体填充墙拉结筋的几种埋设方法利弊比较及化学植筋技术的施工工艺和质量控制秦拥军《山西建筑》杂志2010年12月（总第35期）摘要：文章介绍了混凝土竖向构件与砌体填充墙之间拉结筋的几种常用埋设方法，总结了各种方法的利弊，重点介绍了化学植筋技术的工艺、用材、检验与质量控制。

关键词：抗震拉结筋方法利弊化学植筋质量控制一、概述按国家相关规范要求，混凝土竖向构件（框架柱、剪力墙）与砌体填充墙体之间应设置拉结钢筋，使砼竖向构件与墙体之间连成一个整体，以保证在地震水平力作用下，砌体填充墙能与砼柱、砼墙、可靠连接，不至于甩出后伤人。

平常情况下，拉结筋在整个结构体系中所起的作用不像柱、梁受力筋那么明显、主动，但是当地震出现时，它就纯然是受力筋，对填充墙的安全至关重要。

拉筋无效导致大片围护墙在强烈地震中整片倾覆的震害在1976年唐山大地震以及国内外历次地震中普遍发生。

四川汶川大地震灾后震害调查也充分说明，墙体拉结筋对建筑工程的抗震性能至关重要，直接影响建筑物的使用安全和人民群众的生命财产安全。

当前，很多工程新建工程的墙体拉结筋大量使用化学植筋法，而实际上这是一种只为表面美观，不顾实体质量的做法，这种方法只适用于加固工程，不适用于新建工程。

笔者近年来在施工一线的所见所闻也证明，许多的按这种方法施工的拉结筋由于质量控制不好，经不起摇拔检验，更有甚者，手摇拔即可拔出。

如果拉结筋质量得不到保证，那就等于抗震设而不防，一旦遭遇强震，后果可想而知。

笔者在本文中详细介绍这种方法，目的是在建筑物加固工程中为这种方法的质量保证、质量提高、技术进步做一点贡献，并不赞成在新建工程中大量使用这种方法。

本文第一部分为概述；第二部分介绍了混凝土竖向构件与填充墙体之间拉结筋的几种常用埋设方法，总结了各自利弊；第三部分专门介绍了化学植筋技术的操作要点和质量控制要点。

二、常用做法比较现今在建筑施工中，拉结筋的埋设大致有5种方法：1、预留拉结筋法做法：在框架柱或墙板的钢筋绑扎完成后，将拉结筋按要求位置固定，把拉结筋顺柱长方向折弯成八字形状（弯折角90°），在支模时再将拉结筋压紧，并使其紧贴在模板内侧，采用49mm宽的强力胶带整整齐齐的粘贴在钢模表面，拆模后，拉结筋露在混凝土外表面，非常容易拉出调直。

由于拉结筋较长，一般长度为1000mm（拉结筋长度相关规定可参照相关图集规范），给施工带来一定的难度，可将拉结筋在规定位置预埋，并将弯折部分减短至150mm—200mm，在砌筑前，将弯折部分拉出，调直，再焊接规定长度的拉结筋，单面焊焊缝长度为10d，双面焊焊缝长度为5d。

适用：新建工程。

优点：不损坏模板。

拉结筋一次加工成型，减少钢筋工的工作量。

缺点：由于拉结筋在浇筑前就绑扎混凝土柱的钢筋上，浇筑过程中经常出现振捣棒碰到拉结筋，导致拉结筋移位，移位后的拉结筋从柱中凿出来后，表面产生不可避免的缺损，砼表面观感较差,不利于成品保护。

可靠度：可靠。

2、预埋铁件法做法一：在柱箍筋处紧贴模板放Φ25、Φ22或Φ20的粗钢筋，钢筋做成“U”型，根据锚固力要求决定两支长度，拆模后敲掉水泥浆焊接拉结筋。

比较耗钢材。

Φ25短钢筋头，再用Φ6～8㎜圆钢焊成预埋件（图1），将它绑扎在柱头主筋外侧箍筋上（图2），既可起柱主筋保护层垫块的作用，又可作为将来砌砖墙时焊拉结筋的预埋件。

短钢筋长100～200㎜，主要考虑焊拉结筋时单面焊10d 的长度要求，绑扎定位牢固，拆模后，短钢筋即能露出。

做法二：或者将粗钢筋换成钢板铁件，在埋设拉墙筋部位预埋铁件，拆模后，用电弧焊将拉墙筋焊接在铁件上，单面焊焊缝长度为10d，双面焊焊缝长度为5d。

适用：新建工程。

优点：在施工中较易操作，埋设部位准确，不需要剔凿柱混凝土、破坏柱表面，对柱表面观感影响小，而且较省人工，不损坏模板，拉结筋可以一次加工成型。

缺点：成本较高。

且须电焊工后续操作，耗工较多。

一般用于较重点部位处的埋设。

可靠度：非常可靠。

3、模板打洞插筋法做法：使固定于框架柱或剪力墙的拉墙筋，穿过预先在相应的位置钻出的孔，一般直径为8mm 到l0mm。

待混凝土浇筑完毕后，拆除模板时，模板顺钢筋滑出，就形成完整的拉墙筋。

采用此种方法，在混凝土中（也在模板内）的钢筋长度必须满足钢筋的锚固长度要求，而墙外的拉筋应不设弯钩，其留设长度亦不应小于设计长度或搭接长度，最好是保证锚固长度并留插筋外露80mm容易拆模，然后焊接。

适用：新建工程。

优点：设置简单，成本较低，柱表面整洁。

不用焊接机械。

缺点：模板损坏。

拆模时拉结筋较长，拆模比较麻烦，木工工作量大。

拉结筋端头无法做弯钩。

须在模板上开孔，特别对于钢摸板，此方法对钢模损毁严重，较难实行。

可靠度：非常可靠。

4、膨胀螺栓固定法做法：混凝土柱浇筑后，待混凝土达到强度要求以后，在柱的相应位置打孔，再打入膨胀螺栓，然后将拉结筋与膨胀螺栓焊接。

适用：已禁止使用。

优点：不影响支、拆模，不影响砼表面观感，不使用焊接机械。

缺点：由于靠混凝土与螺栓的摩擦力锚固，可靠性差，膨胀螺栓焊接受热产生热胀泠缩，同时由于螺杆的长度不足，焊接长度受到限制，有的甚至采用点焊，达不到规范要求。

锚固承载力现场检验试验表明，此种方法达不到《混凝土结构后锚固技术规程》的要求，已禁止使用。

可靠度：不可靠，已禁用。

5、化学植筋法做法：混凝土柱浇筑后，待混凝土达到强度要求以后，在柱的相应位置打孔，接着用吹风筒清孔，然后注入专用的化学粘合剂，然后旋转植入钢筋。

2小时后，钢筋强度达到施工要求。

适用：建筑物加固工程。

优点：不影响支、拆模，不影响砼表面观感，拉结筋位置可以根据实际情况调整，不使用焊接机械。

缺点：该种植筋方式技术要求高，尤其是清孔、注射胶水要专业施工队伍施工。

专用胶水价格较高，使用钻孔机械，成本较高，质量较难控制。

可靠度：较可靠。

三、化学植筋技术施工工艺和质量控制1、现行国家标准和行业标准关于化学植筋的规定《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367-2006）12.1.4 植筋用的钢筋，应采用质量和规格符合本规范规定的带肋钢筋。

注意：该规范仅仅适用于混凝土结构的加固，因为加固工程的设计基准期与新建工程不同。

加固工程的设计基准期是将既有工程原定设计基准期减去工程已实际存在的年限之后综合考量决定的。

也就是说《混凝土结构加固设计规范》所述加固工程的各项措施的耐久性总体大大低于《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）的措施的耐久性。

所以说，《混凝土结构加固设计规范》不适用于新建工程。

2、钢筋用材《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145-2004） 2.1.5 化学植筋 bonded rebars 以化学胶粘剂——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。

大量锚固承载力现场检验实例表明，不当采用光面钢筋化学植筋，钢材的拉断破坏和剪切破坏一般不会发生，混凝土基材破坏也不会出现。

光面钢筋在与粘结剂结合的过程中，粘结和锁键两种作用都因为钢筋外表光溜而很小，其破坏主要是拔出破坏。

原因是光面钢筋外表光溜，与胶粘体不能够有效咬合。

所以说，化学植筋的钢筋用材必须是带肋钢筋，而禁止使用光圆钢筋。

3、工艺流程定位→钻孔→清孔→钢材除锈→配胶→植筋→固化、保护→检验①定位：根据设计要求画出植筋点位置，用钢筋探测仪探测，避开原混凝土中的钢筋。

②钻孔：d+4mm～10mm（钢筋直径越大，取值越大），深度按设计要求和规范规定。

（图3）③清孔：先用压缩空气将孔内粉尘吹出，毛刷将孔壁刷净，再用压缩空气吹孔，直至孔内无灰尘碎屑。

（图4）④配胶：采用A、B双组分结构胶，按比例混合，搅拌均匀。

⑤注胶：用专用注胶工具，将胶管伸入孔底，胶注满孔深2/3左右为宜。

（图5）⑥植筋：注胶后迅速插入钢筋，插入时缓慢旋转，同时按住密封油毡，防止胶液流出。

（图6）4、牢固度检验《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145-2004）的9.4.4条1款规定：①对化学植筋应对照施工图检查植筋位置、尺寸、垂直（水平）度及胶浆外观固化情况等。

②用铁钉刻划胶浆固化程度，以手摇拔方式初步检验被连接件是否锚牢锚实等。

③在初步检验确认已经锚牢锚实的情况下，再按照《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145-2004）附录A的规定进行“锚固承载力现场检验”。

5、质量控制要点⑴确实墙体拉结筋未进行预留或预埋的已成事实，处理方案采用化学植筋施工法的，其设计使用年限应与整个被连接结构的设计使用年限一致，设计单位必须明确锚固力、埋设深度、原材料要求等。

施工单位应编制专项施工方案明确植筋的技术依据、植筋工艺、锚固力大小要求、埋设深度、原材料要求等、检验方法，经建设、设计、监理等相关责任主体共同审批同意。

⑵化学植筋的施工必须由具备资质的专业队伍施工，严格按经审批的专项方案组织实施，施工人员必须经过岗前培训教育。

⑶定位时应按设计要求标示化学植筋钻孔位置、型号，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）。

⑷钻孔采用电锤或风钻成孔，如遇钢筋宜调整孔位避开。

如采用水钻（取芯机）成孔，钻孔内碎屑应用洁净水冲洗干净，并晾晒至干燥。

钻孔直径为d+4mm。

孔深应严格按设计要求执行，并对照锚固胶说明书组织实施，最小锚固长度见下表：化学植筋最小锚固长度⑸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、棉布将孔壁刷净，再次压缩空气吹孔，应反复进行三至五次，直至孔内无灰尘碎屑，将孔口临时封闭。

若有废孔，清净后用植筋胶填实。

钻孔孔内应保持干燥。

清孔工作应派专人负责。

孔径、孔深、清孔必须由监理工程师、施工单位相关技术人员全数进行检查验收。

⑹钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净（新钢筋的青色氧化外皮也应除去），并打磨出金属光泽，可采用角磨机和钢丝轮片。

⑺锚固胶应有质量证明文件，并按锚固胶说明书进行配置。

⑻垂直孔植筋将胶直接流、捣进孔中即可。

水平孔植筋可用Φ6细钢筋配合托胶板（干净木板）往孔内捣胶，也可让施工人员戴好皮手套，将配好的胶成团塞、捣进孔内。

倒垂孔植筋请选用高触变型植筋胶，该胶不流淌，可成团塞、捣入孔。

钢筋可采用旋转或手锤击打方式入孔，手锤击打时，一手应扶住钢筋，以避免回弹。

锚固胶填充量应保证插入钢筋后周边有少许胶料溢出。

实施注、投锚固胶必须均匀、饱满，这是确保后置墙体拉结筋质量的关键，监理单位应实施旁站。

⑼植筋胶有固化的过程，植筋后夏季12小时内（冬季24小时内）不得扰动钢筋，若有较大扰动宜重新植。

⑽同规格，同型号，基本相同部位的锚件组成一个检验批，抽取数量为每批锚件总数的1%，且不少于3根。

在初步检验确认已经锚牢锚实的情况下，按照《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ 145-2004）附录A的规定委托具备资质的检测单位进行现场“锚固承载力现场检验”。