植筋梁只能实现简支
张利军
植筋应用很普遍。但植筋的最小边距和最小间距您严格遵守了吗？
对于新增混凝土构件的植筋，我们的设计过程往往是这样的：按现浇构件该怎么配筋怎么配，注明结构胶等级，再给一个植筋锚固深度。很少有人按最小边距和最小间距的要求，对植筋进行排布设计。
现用下文说明，如做过排布，则植筋梁很可能只能实现简支；若未做排布，则很可能违反了强条。
一、植筋的最小边距和最小间距
抛开锚固性能，我们先用直觉感受一下：一个混凝土物体，密密麻麻钻了十几个甚至几十个孔，孔深半米左右。而且，不少钻孔不能按预设位置顺利钻进，而是钻到半截时需随时调整孔位，以避开障碍。一般是用冲击钻，不能用水钻。此时，有没有一种蜂窝煤的感觉呢？
另外，钻孔离混凝土边缘也不能太近，否则一钻即劈，类似电钻破石。由此说明，钻孔应保持适宜的边距和间距。
我们再来看看规范规定。
1.《混凝土加固规范》
该规范没有这方面的明文规定，但从其他方面的条文能够间接感受到边距和间距的重要性。下表是结构胶的抗剪强度取值，是计算锚固深度的重要参数。蓝框内是植筋间距，最小值是5d；绿框内是边距，最小值是2.5d。该条是强条。如果间距和边距不遵守此值，则锚固深度的计算是违反强条的，也就是植筋设计违反强条。所以，可以认为，下表就是对最小边距和最小间距的强制性要求。
2．《混凝土加固规范》条文说明
15．2．6条文解释：当前植筋市场竞争十分激烈，不少厂商无视工程安全，采取以下手法来影响设计单位和业主的决策。
一是故意混淆单根植筋与多根植筋在受力性能上的本质差别，以单根植筋试验分析结果确定的计算参数引用于多根群植的植筋设计计算，任意推荐使用10d～12d的植筋锚固深度，这对承重结构而言，是极其危险的。因为多根群植的植筋，若锚固深度仅有10d，构件破坏完全是由于混凝土劈裂而引起的脆性破坏。
二是鼓励业主采用单筋拉拔试验作为选胶的依据，并按单筋拉断的埋深作为多根群植的植筋锚固深度进行接长设计。这种做法不仅贻害工程，而且所选中的都是劣质植筋胶。
该条文解释用词之严厉，在规范中还是头一次见。可见，多根群植与单根植筋不一样，植筋间距对锚固性能影响显著。
3.《混凝土后锚固规程》
该规程对最小边距和最小间距有明文规定，但用词为“宜”。将原文删繁就简，此项规定为：
7.2.3植筋与混凝土边距不宜小于5d，且不宜小于100mm。植筋间距不宜小于5d。
二、植筋的排布
由上文可知，最小边距和最小间距应严格遵守。现以截面为400x650、纵筋规格为Φ25的框架梁为例进行植筋排布。
按现浇混凝土构造要求，该截面上下筋第一排最多配筋根数如下图1：
实际工程中，综合考虑施工误差、避开柱纵筋、为振捣棒和机械接头预留空间、钢筋不是绝对直线等因素，钢筋净距离按2d较为适宜，则上下筋第一排最多配筋根数如下图2。
图2上筋9Φ25，配筋率1.8%；下筋7Φ25，配筋率1.4%，均属正常配筋量。现按最小间距5d进行植筋排布。下筋弯起4根，原位植入3根。但上筋只能原位植入。排布结果如下图3。为图面清晰，略去小箍。
下图4是钻孔排布图，图5是弯起筋示意。
可见，下筋可全部植入。但上筋共9Φ25，只能植入3根（配筋率仅为0.6%），也就是只能承受1/3的负弯矩。相当于负弯矩需要大幅度调幅，或者安全起见按简支梁设计。
三、植筋锚固深度算例
举例：一般构件，C30混凝土，HRB400级钢筋Φ25。快固型A级结构胶。边距大于5d，间距按5d。设防烈度8度。
基本锚固深度：
锚固深度
受力状态系数
潮湿影响系数
温度影响系数
延性修正系数
以Φ25钢筋为例，锚固深度为：
锚固深度
，不仅远大于10d，而且远大于15d。
四、结论
1.上筋可植入根数仅为设计配筋量的1/3，且第二排全部无法植入，难以完全承受支座负弯矩，不能实现刚接梁或悬挑梁。故安全起见，应将植筋限用于负弯矩较小的刚接梁或悬挑梁，或按简支梁设计。
2.下筋通过弯起或部分不进入支座的方式，可以满足最小间距要求。而且弯起筋能提高新旧混凝土交接面的抗剪能力，一举两得。
3.植筋的排布设计是必要的，不能只给出锚固深度就了事。
4.植筋的最小边距和最小间距应严格遵守。一来为了达到锚固性能要求，二来为了保护原结构，杜绝“破坏性加固”（加固过程中对原结构造成较大伤害）。最小边距按《混凝土后锚固规程》7.2.3条执行较为适宜。
5.植筋的规格应适宜。直径太细则根数太多，难以排布；直径太粗则锚固太深，对原结构伤害较大。
6.由算例可知，植筋锚固深度远不止15d，更不是10d或12d，而是长达27d，接近15d的两倍。
7.加固不是万能的，更不能滥用。既然加固，就要达到相应的性能要求，杜绝表演式加固（给领导和外行看）、自我安慰式加固（为加固而加固）。
