后锚固技术现状及其发展汇.doc

中国建筑装饰 幕墙工程 PAGE  PAGE 67 CHINA BUILDING DECORATION 2005年第8期 / 总第183期 后锚固技术现状及其发展 北京天盛金房地产开发公司 刘朝辉 【摘 要】 本论文主要阐述了后锚固技术现状以及未来发展趋势。后锚固技术目前广泛应用于工业民用建筑领域，项目实践与科研单位的合作，使新一代的更为经济安全的锚固系统不断地得到发展，这种新的锚固系统不仅能在非开裂砼中应用，而且在开裂砼中也有很好的承载效果。在欧洲，根据CC计算法（Concrete Capacity Method）或者专门的计算软件来选择和设计锚固系统。另外锚固系统生产商通过其编制的技术手册广泛宣传锚固系统的安装使用，也在一定程度上扩大了锚固系统的应用。 1．简介 后锚固技术在民用建筑工程中的地位越来越重要，下图1就表明了后锚固技术在建筑领域中的广泛应用，也就是说后锚固技术应用于各种各样的工程。可想而知如果后锚固系统的失效会直接带来生命和财产的损失，所以采用可靠的锚固系统是必要的。 1 8 5 8 2 9 4 3 12 10 7 6 11 13 图1 后锚固系统应用 安全可靠的锚固系统 制造商生产高效锚固系统 设计工程师精确设计计算 最终用户正确使用安装 图2 安全可靠锚固系统保障 安全可靠的锚固系统需要制造商、设计工程师以及最终用户之间很好的配合（图2），制造商为我们生产了性能优越的锚固系统产品，设计工程师通过精确设计计算以及现场实际问题选择合适的锚固系统，当然最后还需要用户制造商提供的安装方法来正确安装锚栓，这样的锚固系统才能保证安全可靠。 2．锚固系统 锚固系统经常被应用在混凝土结构工程当中，主要有预埋和后锚固两种形式（图3）。预埋锚固件事在浇筑砼之前将锚固件置于砼设计正确位置。而后锚固是指通过钻孔工具在基材上钻孔或者通过特殊工具（如射钉枪）直接将锚固件置于砼中准确位置。后锚固产品的应用是一个很复杂的问题，这部分产品从承载机理上分主要有摩擦类型、机械锁定以及化学粘结三种（图4）。 图3 锚固类型 图4 锚固机理 预埋锚固件象大头螺杆、哈芬槽等主要通过砼内部机械锁定来承载力的。典型的后锚固锚栓是在既有的混凝土上实现锚固效果。膨胀类型的锚栓就是通过膨胀片与孔壁之间的正压力形成的摩擦力来传递荷载的。后切底锚栓是通过特殊的钻孔工具钻出里大外小的孔，然后实现机械凸形结合，达到传递荷载的目的。化学锚栓就是通过专用的化学粘结剂把锚固件粘结于混凝土中。近几年，，很多研究机构都在各方面作了不懈的努力，使锚栓产品得到了很大的发展，并且能广泛应用于不同的基材以及不同荷载，如动荷载、循环荷载等。 国外某机构曾经就50家工程公司作了一个调查，这个调查显示出详尽的锚栓技术参数和良好的服务是大多数客户选择锚栓的重要一个标准，而较低价格并不是一个很重要的选择标准。 3．锚栓测试 锚栓能否得到正确应用，决定其功能是否更好的发挥，因而测试是必须的。目前我们对锚栓的检测主要依据EOTA（1997）和ACI（1985）。在这两本书里面有很详尽的描述。锚栓的测试一般会选择最不利的因素如开裂混凝土（裂缝宽度W=0.5mm）进行测试。在欧洲只有在ETA认可的研究机构才能够对锚栓进行检测，通过检测就会获得在某个应用领域安全应用的认证。比如锚栓防火认证、能够在开裂混凝中应用的认证、抗冲击认证等。 欧洲技术认证 抗冲击认证 防火认证 图5 认证标志 4．锚栓的设计 锚栓一般会承受拉力、剪力，或者拉剪组合、弯剪组合等。这些力可能会是静荷载也会是动荷载。锚栓系统的破坏形式有好几种。（a）在拉力作用下，发生拔出破坏时，锚栓从基材中被拔出，而混凝土未出现明显的破坏。靠近基材表面可能会有轻微的剥落，但是这对锚栓破坏荷载不起主导作用。如果锚栓的膨胀力太小而不足以将锚栓固定在混凝土中直至破坏时，膨胀式锚栓也可能发生拔出破坏。膨胀式锚栓发生穿出破坏时锥体或锥体锚杆从膨胀片中穿出，而膨胀片仍留在钻孔中。膨胀力较高的膨胀锚栓常发生这种穿出破坏。（b）混凝土破坏时，锚栓带出一个锥形混凝土破裂块，锥体的端部是膨胀区或后切底区。（c）如果相邻锚栓间距较近，且共同在一块锚板上，则可能出现破裂块交叉，拉出一个共同的混凝土破裂块。（d）如果边距很小，则破裂块出现在混凝土边缘。（e）混凝土劈裂破坏，可能是整块构件开裂，可能是相邻锚栓间出现裂缝，也可能是锚栓与构件自由边之间产生裂缝。这种破坏形式，只有在构件尺寸过小，和/或锚栓间距、边距过小的情况下才会出现。钢材破坏是指螺杆或与锚栓配套