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摘要：本文通过对国标及地标的三本有关混凝土结构植筋技术的规范进行对比学习，对结构植筋在工程中的应用提出建议。
关键词：植筋技术；混凝土加固；规范学习
一、引言
近年来，结构植筋技术在钢筋混凝土结构工程中广泛应用，但在实际工程应用中中却普遍存在不统一的做法和不规范的行为，随意性很大。结构植筋工程的施工质量直接影响到整个工程的质量，应当引起工程设计及施工人员的重视，特别是某些结构植筋工程与生命线工程发生直接联系，如果植筋过程处理不当，会为工程留下影响结构安全的隐患。
二、植筋技术相关规范及规定
一般工程中的植筋设计、植筋施工、检测验收均以《混凝土结构加固设计规范》GB50367－2013（以下简称GB50367－2013）为标准。与植筋验收关系更大的标准应该是《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013（以下简称JGJ145-2013），同时不同地区还有地方标准，本文以重庆市地方标准《混凝土无机锚固材料植筋施工及验收规程》DBJ/T50-032-2004（以下简称DBJ/T50-032-2004）作为参照学习对比对象。
JGJ145-2013第2.1.8条及GB50367－2013第2.1.12条：植筋—以专用的结构胶粘剂将带肋钢筋或全螺纹螺杆种植于基材混凝土中的后锚固连接方法。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，GB50367－2013第15.1.4条规定带肋钢筋的相对肋面积应满足0.055≤Ar≤0.08，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。所以设计植筋用冷轧扭钢筋是不恰当的！
三、植筋锚固深度与钻孔深度
植筋施工钻孔成型后，应报监理检查验收钻孔直径和钻孔深度，在实际施工中监理人员在验孔时要求的钻孔深度往往正好是设计的植筋深度，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2～3倍钢筋植筋，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，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能满足设计要求，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！
GB50367－2013第15.2.3条规定了植筋的基本锚固深度ls计算公式：
ls＝0.2αsptdƒy/ƒbd
αspt——为防止混凝土劈裂引用的计算系数，
d——植筋公称直径（mm）；
ƒbd——植筋用胶粘剂的粘结抗剪强度设计值
对于构造性钢筋的植筋深度，GB50367－2013第15.3.1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｛0.3ls；10d；100mm｝；受压钢筋最小锚固长度lmin=max｛0.6ls；10d；100mm｝，对于悬挑构件应乘以1.5的修正系数。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。
四、植筋胶粘剂
GB50367－2013第15.1.5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结构胶粘剂，当植筋的直径大于22mm时，应采用A级胶。JGJ145-2013第3.4.5条规定：固化剂不应使用乙二胺，第4.2.3条规定：安全等级为一级的后锚固连接植筋应采用A级胶。
五、检测抽检时间和频率
JGJ145-2013附录C第2.1、2.2条规定：应按同品种、同规格、同强度等级的锚固件安装于锚固部位基本相同的同类构件为一个检验批，抽取数量按每批总数的0.1%且不少于5件，对植筋且数量不超过100件时，可取3件检验。DBJ/T50-032-2004第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3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，JGJ145-2013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。
六、植筋检测抗拔力确定
HPB300、HRB35、HRB400钢筋抗拉强度设计值分别为270MPa、300MPa、360MPa。抗拔力的基本单位是“N”，而1MPa=1N/mm2，那么植筋抗拔检测的基本要求是否就应该是“抗拔力≥钢筋设计强度×钢筋断面积”？
根据DBJ/T50-032-2004附录C第3.2条“检验荷载最小值为钢筋受拉承载力设计值的1.2倍”的规定，有的工程人员就认为：植筋抗拔检测的基本要求应该是“抗拔力≥钢筋设计强度×钢筋断面积×1.2”。看起来是符合DBJ/T50-032-2004附录C第3.2条规定了，但我们应认识到DBJ/T50-032-2004本身并不很严谨：其附录C第3.2条不应该规定“检验荷载最小值”为多少，而应该规定“检验荷载”为多少。为什么呢？DBJ/T50-032-2004附录C第1.2条规定：植筋锚固承载力现场验收检测应为非破损检验，检测所植钢筋在正常使用状态下的锚固性能，其抗拔承载力应达到检验荷载要求。这条规定有两个地方值得注意，那就是使抗拔承载力“达到”检验荷载，在不“破损”所植钢筋的条件下，检测所植钢筋在正常使用状态下的锚固性能，如果让抗拔承载力“超过”检验荷载怎么能保证所植钢筋不被“破损”？这样一来，有的工程人员认为应该“抗拔力=钢筋设计强度×钢筋断面积×1.2”才是正确的。然而“抗拔力=钢筋设计强度×钢筋断面积×1.2”是否恰当呢？《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第11.2.3条规定一、二、三级抗震等级结构钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。如果HRB400螺纹钢的屈服强度实测值为430MPa，未超过强度标准值的1.3倍，应该可以用于一、二、三级抗震等级结构，如果所植钢筋抗拔应力拉到设计强度360MPa的1.2陪即432MPa，使“抗拔力=432MPa×钢筋断面积”，钢筋就可能屈服却又不被拉断，也就是说钢筋已经被破坏了，并未达到“非破损检验”目的，这也是DBJ/T50-032-2004不够严谨的地方。JGJ145-2013附录C第4.2条规定非破损检验，荷载检验值应取0.9Asfyk及0.8Rk的较小值。Rk为非钢材破坏承载力标准值，它反映了“非破损检验”还应保证不破坏混凝土基体。那么JGJ145-2013“非破损检验”方式的检验荷载规定的先进合理性要高于DBJ/T50-032-2004“非破损检验”方式的检验荷载规定。
七、结语
牵涉到植筋技术的现行国家规范、行业标准、地方规程对植筋技术的要求不统一，国标规范明显要严谨全面一些，而有些工程人员对植筋技术的认识和掌握不够全面，凭经验办事，使他们在实际工作中容易造成错误，本文通过整理现行国家规范、行业标准、地方规程有关植筋技术的部分规定，分析工程中不够全面或不够恰当的技术要求，以望达到纠正植筋工程中非规范行为之目的。
参考文献：
[1]《混凝土结构加固设计规范》GB50367－2013.
[2]《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013.
[3]《混凝土无机锚固材料植筋施工及验收规程》DBJ/T50-032-2004.