新老混凝土界面的植筋疑问

【网友疑问】

某项目，在老柱子上加一根新梁，采用植筋技术。在新老混凝土交界面，是不是由植入的钢筋抗剪？ 但是规范中未见相应的计算公式。植筋抗剪的计算是否要考虑混凝土的一部分贡献，结合面处的凿毛处理或者凿槽处理都能增加抗剪能力啊。这部分作用不考虑的话，抗剪钢筋要配到多少才能满足要求。是否按<<混凝土结构后锚固技术规程>>第6.2.2条  Vrk=0.5Asfstk 来计算植筋抗剪。那对于普通3级钢，fstk又在哪里可以查到？

【网友答1】

抗剪应该是按照《混凝土规范》来计算抗剪，也就是抗剪是由箍筋和混凝土承担。新老交界面通过处理也有较强的咬合力，所植钢筋是只考虑受拉的。
<<混凝土结构后锚固技术规程>>第6节的内容是针假定锚栓或植筋在素混凝土中的情况。比较对应的计算模型是后做的钢牛腿。

【网友答2】

在这方面请有资质的设计单位现场考察后，根据现场实际情况和新加梁的作用，以及梁上面承受的荷载去计算。不要盲目的自己加，自己计算。

【网友答3】

个人认为应该按照植筋抗剪来进行设计，计算时不考虑混凝土作用。植筋时由于原结构尺寸的限制，若植筋距离混凝土结构边缘距离较小，植筋要有相应折减。混凝土加固技术规范有相应要求。

【论文结论1】

新旧混凝土粘结界面的剪切强度是衡量界面粘结性能的最重要指标。多项试验证明：为保证新旧混凝土粘结界面的剪切强度，植筋深度不得小于10d，且界面剪切强度随植筋率的增大而增大。

【论文结论2】

新老混凝土良好结合是混凝土修补成功的关键,提出在粘结面上植筋来增强新老混凝土的粘结性能,通过采用剪切试验和有限元模拟方法综合分析有无植筋的新老混凝土试件的抗剪强度特征及植筋率和不同植筋排布方式对抗剪性能的影响。结果表明:无植筋试件的抗剪强度仅为整浇试件的30%左右,而植筋新老混凝土试件的抗剪强度将达到整浇试件的40%～70%;设置界面构造锚筋能够抑制裂缝的发展,使粘结面破坏具有一定的延性,增强新老混凝土粘结性能;在一定范围内增大植筋率可以提高混凝土构件的抗剪强度;采用三角形植筋排布方式的试件,其开裂荷载和破坏荷载均高于方形排布试件,钢筋平均应变也相对提高5%～10%。

【论文结论3】

采用2个月龄期的老混凝土,浇制了一批150 mm×150 mm×150 mm立方体植筋法新老混凝土粘结试件.通过剪切试验研究发现,植筋法一方面使试件发生明显的延性破坏,即试件在有较大裂缝的情况下仍具有较大的剪切强度,从而保证了工程加固的有效性和可靠性;另一方面,同一植筋方式下,随着植筋率的增大,粘结面的剪切强度也有一定程度的提高,并且相同条件下,预埋钢筋的粘结剪切强度高于植筋粘合剂为膨胀水泥的;比如当植筋粘合剂为膨胀水泥时,植筋率0.13%,0.22%,0.35%,0.70%对应的粘结剪切强度分别为无筋试件粘结剪切强度的101.62%,105.04%,115.57%,128.02%倍.可见,植筋法新老混凝土的粘结加固在理论上是具有良好效果的.根据试验数据,回归了植筋的粘结剪切强度和植筋率的关系表达式可用于指导工程应用。

【工程案例】

针对道路和桥梁路面的破损，工程上提出了剔除破损、酥松混凝土，浇筑新罩面层的修补方法。然而，在自然环境和荷载作用下，修补后结合层呈现复杂的受力状态。例如，在热梯度、干湿循环、冻融循环等作用下，修补结合面附近往往会产生较大的热应力和收缩应力。另外，由于新老混凝土的收缩不一致和热梯度的作用，结合面附近会形成拉应力和剪应力，在随后的正常使用阶段，结合面又会形成压应力和剪应力。这都大大加速了新老混凝土结合层的破坏速度，造成修补加固的失效。

为了提高结合面的粘结力，除了对旧混凝土表面凿毛处理外，还广泛采用在处理后的混凝土表面涂抹化学界面剂、混凝土净浆、直接浇筑特种混凝土、配置抗剪钢筋等方法。

通过工程实践可得，新老混凝土粘结面采用植筋处理方式能够获得更好的承载力及使用效果。近几年国内外学者对新老混凝土粘结性能进行了许多研究。在新老混凝土结合面设置钢筋连接件用以限制结合面的张开位移，增加粘结强度，解决了结构加固补强中新老混凝土的可靠粘结问题。