摘要：后錨固技術目前廣泛應用于工業民用建筑領域,項目實踐與科研使新一代的更為經濟安全的錨固系統不斷地得到發展,該文結合工程設計與施工體會,對混凝土結構后錨固連接錨栓的產品分類,性能標準,適用范圍,性能檢驗,復雜荷載下的錨固性能檢驗要求及方法,裂縫對錨栓承載力的影響,錨固失效,介紹了后錨固技術及其兩種主要形式,簡述了植筋粘接材料的發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,最后對后錨固技術發展和存在的問題作了分析。

關鍵詞:后錨固技術 錨栓 混凝土植筋

一、后錨固技術分類及適用范圍

    1.1后錨固技術類型

    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造的不同，錨固性能及適用范圍存在較大差異，國內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）擴孔型錨栓：通過錨孔底部擴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：預擴孔普通栓和自擴孔專用栓。

    （3）粘結型錨栓：又稱化學粘結栓，是以特制的錨固膠將螺桿及內螺紋管等膠結固定于混凝土基材鉆孔中，通過粘結劑與螺桿、混凝土孔壁間的粘結與鎖鍵作用，以實現對被連接鍵錨固的一種組件。化學錨栓與膨脹、擴孔型螺栓最大的一個區別就是，膨脹螺栓是通過機械方式固定，而化學錨栓是通過化學藥劑固定。化學藥劑一旦受熱就容易導致藥劑失效，所以采用化學錨栓進行固定時，電焊時要避免化學錨栓受熱。　

    （4）化學植筋：簡稱植筋，是國內工程界廣泛應用的一種后錨固連接技術，系以化學粘結劑（錨固膠），將帶肋鋼筋及長螺桿等膠結固定于混凝土基材錨孔中，通過粘結與鎖鍵作用，實現對被連接件錨固的一種后錨固生根組件。化學植筋由于長度不受限制，與現澆混凝土鋼筋錨固相似，破壞形態易于控制，一般均可以控制為錨固鋼筋破壞。作為化學植筋使用的鋼筋，一般以普通熱扎帶肋鋼筋錨固性能較好，光圓鋼筋較差。其工藝流程較為簡單：鉆孔－＞清孔－＞配膠－＞植筋－＞固化－＞檢驗、驗收，孔徑D=d＋(4～10）mm。

二、錨栓的檢驗設計和性能要求

    2.1后錨固破壞機理

    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、預應力混凝土或素混凝土構件。植筋錨固基材應為鋼筋混凝土或預應力混凝土構件，其縱向受力鋼筋的配筋率不應低于現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB?50010中規定的最小配筋率。基材混凝土強度等級不應低于C20，且不得高于C60；安全等級為一級的后錨固連接，其基材混凝土強度等級不應低于C30。

三、后錨固的抗震設計

    1、后錨固技術適用范圍：設防烈度8度及8度以下地區。

    2、在承重結構中采用后錨固技術時宜采用植筋；設防烈度不高于8度（0.2g）的建筑物，可采用后擴底錨栓和特殊倒錐形化學錨栓。

    3、抗震設防區結構構件連接時，膨脹型錨栓不應作為受拉、邊緣受剪和拉剪復合受力連件。

    4、在抗震設防區應用的錨栓應符合下列規定：

      Ⅰ、應采用適用于開裂混凝土的錨栓，并應進行裂縫反復開合下錨栓承載能力檢測；

      Ⅱ 、應進行抗震性能適用檢測。

    5、錨栓螺桿及植筋鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3；且在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9％。

    6、抗震設計的錨栓，宜布置在構件的受壓區或不開裂區，不應位于基材混凝土結構塑性區。

    7、后錨固連接抗震驗算時，混凝土基材應按開裂混凝土計算，后錨固連接破壞應控制為錨栓鋼材受拉延性破壞或連接構件延性破壞。

    8、錨固連接地震作用內力計算應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》GB50011進行；地震作用下錨固連接承載力的計算應考慮錨固承載力降低系數。

    9、后錨固連接控制為錨栓鋼材受拉延性破壞時，應滿足下列要求。

      1） 錨栓應具有不小于8d的延性伸長段，并應采取措施保證不發生屈曲破壞；

      2） 當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時，螺桿極限抗拉強度應大于屈服強度的1.3倍；采用鐓粗等工藝增強的螺紋長度不應計入延性伸長段。

四、混凝土結構后錨固連接施工質量控制及檢查

    后錨固連接施工質量應符合相關標準和設計要求以及產品說明書的規定。目前適用標準為《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ 145－2004（該標準不適用以砌體或輕混凝土為基層的錨固）。

    4.1、錨孔質量控制

      （1）錨孔施工應符合設計及產品安裝說明書相關要求；

      （2）錨孔的位置、直徑、孔深和垂直度偏差控制應符合JGJ145相關要求（詳見表2、3），當采用預擴孔型錨栓時，尚應檢查擴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JGJ145有關規定，南京地區抗震錨固連接最小錨固深度應符合表4要求；

      （3）清孔 對于膨脹型錨栓和擴孔型錨栓的錨孔，應用空壓機或手動氣筒吹凈孔內粉屑，而對于粘結型錨栓及化學植筋的錨孔，尚應再用丙酮擦拭孔道，并保持孔道干燥；

      （4）鉆孔應避免傷及鋼筋，錨孔應避開受力主筋。對于廢孔，應用化學錨固膠或高強度等級的樹脂水泥砂漿填實。脂水泥砂漿填實。

    注：植筋及螺桿系指HRB335級鋼材，錨栓系指5.6級鋼材，對于非HRB335級和5.6級

五、結束語

    混凝土后錨固這項新技術在我國建筑工程領域，特別是既有建筑改造、幕墻、墻體節能工程等方面具有良好的發展前景。對于混凝土結構使用預埋件體系在實際使用過程中并不像對其他其他體系中應用連接系統那樣有完成的信心，但隨著工程技術的提高和發展，通過設計、材料和施工各環節的嚴格質量控制，加之國家、地方相關標準的完善，其適用性必將不斷提升，在建筑工程領域也將發揮越來越大的作用，真正實現其技術先進、工藝可靠、質量保證、經濟合理的目標。

參考文獻：

    [1]、《混凝土結構后錨固技術規程》JGJ 145－2004

    [2]、《建筑結構施工質量驗收統一標準》GB50300_2013

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