后锚固设计基本原则

锚固的破坏形式总体上可分为:锚栓或植筋钢材破坏;基材破坏;锚栓或混凝土拔出破坏三大类。破坏类型与锚栓品种、锚固参数、基材性能及作用力性质等因素有关，其中锚栓品种及锚固参数最为直接。后锚固连接设计，应根据被连接结构类型、锚固连接受力性质及锚栓类型的不同，对其破坏型态加以控制。

后锚固连接设计所采用的设计使用年限应与整个被连接结构的设计使用年限一致。混凝土结构后锚固连接设计，应按下表1的规定，采用相应的安全等级，但不应低于被连接结构的安全等级。当考虑地震作用组合时应依据JGJ145-2004第4.2.4条规定公式进行验算。

锚栓的选用除考虑锚栓本身性能差异外，尚应考虑基材性状、锚固连接的受力性质(拉、压、中心受剪、边缘受剪)、被连接结构类型(结构构件、非结构构件)、有无抗震设防要求等因素的综合影响。

(1)除化学植筋外，现有各种机械定型锚栓(包括膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、粘结型锚栓及混凝土锚钉等)绝大多数主要应用于非结构构件的后锚固连接，少数应用于受压、中心受剪、压剪组合的结构构件的后锚固连接，不得用于受拉、边缘受剪、拉剪复合受力的结构构件及生命线工程非结构构件的后锚固连接。

(2)满足锚固深度要求的化学植筋及螺杆，可应于抗震设防烈度不大于8度的受拉、边缘受剪、拉剪复合受力的结构构件及非结构构件的后锚固连接。

锚栓是一切后锚固组件的总称，是将被连接件锚固到混凝土等基层材料上的锚固组件。锚栓按其工作原理及构造的不同，锚固性能及适用范围存在较大差异，国内通常将其分为四大类:

利用膨胀件挤压锚孔孔壁形成锚固作用的锚栓。具体又分为:扭矩控制式膨胀型锚栓和位移控制式膨胀型锚栓。

通过锚孔底部扩孔与锚栓膨胀件之间的锁键形成锚固作用的锚栓。具体又分为:预扩孔普通栓和自扩孔专用栓。

又称化学粘结栓，是以特制的锚固胶将螺杆及内螺纹管等胶结固定于混凝土基材钻孔中，通过粘结剂与螺杆、混凝土孔壁间的粘结与锁键作用，以实现对被连接键锚固的一种组件。定型粘结型锚栓一般较为粗短，锚深较浅，对基材裂缝适应能力较差，性能欠佳，目前仅适用于设备固定、护栏安装、钢构(幕墙)安装及其他安装工程粘结型锚栓。化学锚栓与膨胀、扩孔型螺栓最大的一个区别就是，膨胀螺栓是通过机械方式固定，而化学锚栓是通过化学药剂固定。化学药剂一旦受热就容易导致药剂失效，所以采用化学锚栓进行固定时，电焊时要避免化学锚栓受热。

简称植筋，是国内工程界广泛应用的一种后锚固连接技术，系以化学粘结剂(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，通过粘结与锁键作用，实现对被连接件锚固的一种后锚固生根组件。化学植筋由于长度不受限制，与现浇混凝土钢筋锚固相似，破坏形态易于控制，一般均可以控制为锚固钢筋破坏。作为化学植筋使用的钢筋，一般以普通热扎带肋钢筋锚固性能较好，光圆钢筋较差。其工艺流程较为简单:钻孔->清孔->配胶->植筋->固化->检验、验收。孔径D=d+(4~10)mm。

新近出现的混凝土螺钉、保温系统的锚固件，加之传统射钉、混凝土钉等也属于后锚固技术范畴被较为广泛使用。

锚栓安装时，锚固区基材应符合下列要求:

(1)基材混凝土强度等级不应低于C20，基材的厚度应h<100mm;

(2)混凝土强度应满足设计要求，否则应由设计单位修订锚固参数;

(3)混凝土基材表面应坚实、平整，不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等影响锚固承载力的现象。

风化混凝土、严重裂损混凝土、不密实混凝土、结构抹灰层、装饰层等，均不得作为锚固基材。

锚固胶按使用形态的不同分为管装式、机械注入式和现场配制式。具体工程应根据使用对象的特征和现场条件合理选用。

化学植筋锚固性能主要取决于锚固胶(又称胶粘剂、粘结剂)和施工方法，我国目前使用较广的锚固胶是环氧基锚固胶，其他品种的锚固胶，主要是无机锚固胶和进口胶，其性能应由厂家通过专门的试验确定和国家认证(鉴于当前锚固胶材料市场现状及检测条件的制约，用于结构构件锚固胶，现场至少应保证材料具备产品质保书和性能指标型式检验报告)。锚固胶现场使用时，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂(填料)外，现场施工中不宜随意增添掺料。

锚固胶进场验收应提供包括主要组成、生产日期、产品标准号的产品质保书及性能指标型式检验报告等内容的质量证明文件。锚固胶类别、规格应符合设计和相关标准要求。

锚栓的类别、规格应符合设计和相关标准。锚栓进场验收应包括钢号、尺寸规格、力学性能指标型式检验报告等内容的质量证明文件及锚栓使用说明书。

混凝土结构后锚固工程质量应根据《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2013附录A要求进行抗拔承载力的现场检验。锚栓抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。

破坏性检验:重要结构构件(包括幕墙受力骨架)及生命线工程非结构构件应采用，检测时尽量选择受力较小的次要连接部位;

非破坏性检验:一般结构及非结构构件采用。如墙体拉结筋、构造柱植筋等。

(1)后锚固承载力设计标准值的确定

由于结构的重要性及后锚固设计计算的复杂性，后锚固承载力设计值或经计算明确的锚固承载力标准值，在检测前，应由设计单位结合现场使用后锚固材料，出具相关文件或对现场提供技术文件进行确定，该文件应附于检测报告后，作为质控资料存档。

当设计单位未能明确后锚固承载力设计参数时，现场施工、监理单位应结合现场使用后锚固材料依据JGJ 145-2004第6.1节规定进行计算,明确锚固承载力标准值。

(2)现场极限检验拉拔力确定及合格判定

根据JGJ 145-2004附录A第A.5.2条，经破坏性检验，合格判定标准为:

NCRm≥1.1RK=1.1γR R 且NCRmin≥NRK,*

R:后锚固承载力设计值; RK:锚固承载力标准值;γR:锚固承载力分项系数;

NCRm:锚栓极限抗拔力实测平均值;NCRmin:后锚固极限拉拔力实测最小值;

NRK,*:锚栓极限抗拔力标准值，该值根据破坏类型不同，参照JGJ145-2004第6.1节规定计算，基本相当于RK。

(1)后锚固承载力设计标准值及现场检测拉拔力确定

对于一般结构及非结构构件经设计同意后，其锚固承载力可采用非破坏性检验。

当设计明确承载力设计值或经计算明确的锚固承载力标准值时(相关资料要求同破坏性检验)，其非破坏性试验荷载检测值应取0.9 fyAs(fy为钢筋强度设计值，As为钢筋截面面积)和0.8NRk,c(混凝土锥体破坏受拉破坏承载标准值，其取值可按参照JGJ 145-2004第6.1节规定计算)计算之最小值。

当设计单位对植筋抗拔力无具体要求时，可以直接按照0.9fyAs，确定荷载检测拉拔力。

(2)检验合格判定

非破坏性检验荷载下，以混凝土基材无裂缝且锚栓或植筋无滑移等宏观裂损现象，且2min持荷载降低不大于5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时，应另抽不少于3个锚栓做破坏性检验判断。

(1)后锚固承载力现场检测参照数据为锚固承载力标准值而非承载力设计值。根据JGJ 145-2004第4.2.4-3条， R=RK/γR即RK =γR R (R:后锚固承载力设计值;RK:JGJ145-2004表4.2.6内容，根据后锚固控制破坏形式的不同，对于结构构件该系数一般为2.5或3.0;对于非结构构件该系数一般为1.8或2.15; 锚固承载力标准值;γR:锚固承载力分项系数)，作为锚固承载力分项系数γR的选取可参照

(2)检测时植筋龄期应大于化学植筋胶固化时间(时间详见植筋胶说明书)。

(3)目前大部分品牌的化学植筋胶说明书上都有厂家提供的推荐结合力特征值，该值作为检测拉拔力且其结合力特征值小于钢筋设计强度时，应得到设计单位的认可。

工程中，对涉及后锚固技术的质量控制资料应至少满足以下资料的齐全完整:

(1)设计施工图纸及相关设计变更文件;

(2)锚栓、锚杆、锚固胶的质量证明文件;

(3)锚固安装工程施工记录;