千字文章，通解植筋深度奥秘

植筋技术，是后锚固技术中一大重要分支，通过在原有混凝土结构上钻孔、注胶、植筋令新增构件与原混凝土基材共同连接。植筋技术植入的钢筋与新建结构中预埋的钢筋效果相似，但操作方便、工艺简单、应用灵活，因此不仅在既有结构加固中受到关注，在新建结构中，使用的比例也在逐步上升中。

随着植筋技术应用范围的不断扩大，其所带来的问题也在不断的增多。由于植筋技术工艺简单，导致重视程度不够，质量出现问题的情况越来越多，而其中对于钻孔深度的忽视占据了很大部分。事实上，植筋技术中，植筋锚固深度直接影响着植筋技术的质量，从后期破坏的形式中便可直接证明。

植筋破坏形式

钢筋拉断破坏：当钢筋的植入深度满足要求时，钢筋达到了其屈服强度并发生拉断。这种破坏有明显的预兆，是最理想的破坏形式。

锥体破坏：当钢筋的直径较大、植入深度较小，混凝土强度较低时，会出现混凝土锥形体破坏。这种破坏没有明显的预兆，呈脆性破坏，危险程度较高。

粘接破坏：当钢筋植入深度较小时，会存在直径较大的钢筋被拔出的情形，植筋完全失效，破坏迅速危险程度高。

复合破坏：包含多种破坏同时出现，植筋深度较小，导致胶体提供粘接力不足或混凝土强度不足，破坏迅速危害大。

植筋深度计算

通过对各种破坏形式的分析，我们不难看出，植筋的深度对后期工程的效果有着显著的影响。然而现实中，对于植筋深度的重视程度显然还不够。经常听到有用10d（钢筋直径）或者15d来确定植筋深度的做法，这种做法真的切实可行吗？

通过混凝土结构加固设计规范（GB 50367-2013）我们可以得知，对于植筋的深度，存在两种不同的计算方式：植筋锚固设计值与构造要求最小锚固长度。下面，卡本就对这两种方法进行一一说明。

植筋锚固深度设计值计算

植筋锚固深度设计值ld按下列公式进行计算

通过上述公式，我们可以看到确定植筋锚固深度设计值所需参数已基本确定，缺少的两个参数分别为ls与ψN，关于这两个参数，我们可以继续通过规范中其他公式来确定：

植筋基本锚固深度ls同样是由多个参数计算得来，具体数据依旧要进行查阅：

通过上面的两个表格，我们就可以确定fbd与αspt，而植筋用钢筋的抗拉强度设计值fy与钢筋直径d，与所植入钢筋有直接关系，无须赘述。于是我们大致可以总结如下：

植筋锚固深度设计值的计算，即是通过所选材料以及规范的各种参数确定植筋的基本锚固深度ls，再通过各个表格中的修正系数确定ψN-，最后凭借ψN-、ψae以及ls确定植筋锚固深度设计值ld。

构造要求最小锚固长度计算

规范中植筋构造要求最小锚固长度的计算，要相对简单一些。根据不同结构给予构件，锚固长度按照下列方式采用不同的规定：

其中ls与上述植筋锚固深度设计值计算中相同，这里不再赘述。构造要求理解较为简单，在计算时，首先根据结构形式判断相应构造规定，其次确定ls数值，与10d、100mm进行比较，最终确定最大值即为构造要求最小锚固长度。

实例计算

仅通过文字来对锚固深度的计算进行说明，局限性较强。下面，卡本将通过具体示例（仅为演示计算过程），来进行演练。

假定条件：

基材：混凝土强度等级为C25，混凝土保护层30mm，箍筋直径为10mm；

植筋：直径16mm，强度等级HRB335；

环境：地震设防烈度6级，场地类别I类，使用环境温度≤60℃，混凝土孔壁潮湿影响系数1.1；

构件状态：悬挑构件；

结构胶等级：A级胶

计算流程：

寻找参数：根据假定条件，结合表格等可得

fy=300Mpa、ψae=1.1、αspt=1.0、fbd=2.7MPa、ψbr=1.50、ψT=1.0

计算参数：根据上述公式可得

ls=0.2×1×16×300/2.7=355.55mm

ψn=1.5×1.1×1=1.65

ld=1.65×1.1×355.55=645.32mm

则植筋锚固设计最小值为：645.32mm；

0.3ls=0.3×355.55=106.67mm

10d=10×16=160mm

10d＞0.3ls＞100mm

则构造要求最小锚固长度为：10d=160mm，1.5×10d=240mm。

植筋技术看似简单，实则关乎建筑安全，细节颇多。植筋深度只是影响植筋质量的因素之一，包括施工工艺、采用材料等都对植筋施工的质量有直接关联。有关于植筋的分享就先告一段落，卡本还会继续带来更多、更全面的新材料、新技术，为加固行业贡献力量。