先说结论:地下工程化学锚栓选型,核心把握三条原则:锚栓类型选倒锥形(定型化学锚栓)、材质选不锈钢、配套胶体选防水耐水型。普通化学锚栓(玻璃管式)严禁用于承重结构和开裂混凝土,地下工程中应优先选用特殊倒锥形化学锚栓,搭配防水耐水型A级环氧植筋胶。材质方面,一般地下环境选304不锈钢,含氯离子环境(沿海地下、地下车库除冰盐区域)必须选用316不锈钢。防水处理上,孔壁潮湿无明水时需执行三刷三吹清孔并延长固化时间;孔底有明水或持续渗水时,必须选用经过明水认证的水下专用锚固胶或将积水彻底排干。达立化学锚栓系列搭配DL-200E改性环氧型注射式植筋胶,粘结锚固力强、耐温抗震,适配多种施工环境。
地下工程——包括地铁隧道、地下管廊、地下室、地下车库等——面临高湿凝露、渗水、温差交变、混凝土碳化等严苛环境。化学锚栓长期处于这样的工况中,选型和防水防腐处理直接关系到锚固系统的长期安全。本文从锚栓类型、材质选择、胶体选型、防水处理、施工要点等维度,为地下工程化学锚栓选型提供系统指南。
一、地下工程化学锚栓选型要点
1.1 锚栓类型:普通化学锚栓 vs 特殊倒锥形化学锚栓
根据JGJ 145-2013,后锚固胶粘类产品统称化学锚栓,内部分为两大品类:
普通管式化学锚栓(玻璃管化学螺栓):由空心玻璃管预装乙烯基树脂+固化剂+普通直杆螺杆组成。受力仅靠胶体粘结,无机械锁键结构。适用于7度及以下、静载、非开裂混凝土,8度抗震、动载承重构件严禁使用。普通化学锚栓严禁用于承重结构和开裂混凝土。
特殊倒锥形化学锚栓(倒锥锚栓):由一体式锻造多级倒锥齿螺杆+注射式A级环氧植筋胶组成。受力形式为环氧胶体粘结+倒锥齿机械承压双重锁固,拉力越大咬合越紧。具有开裂混凝土适配、200万次抗疲劳、8度抗震合规、潮湿地下室可用等优势,是加固、幕墙、设备基础主流承重款。
地下工程中,承重结构锚固必须选用特殊倒锥形化学锚栓或后扩底机械锚栓。根据GB 50367-2013第16.1.5条,在抗震设防区承重结构中使用锚栓时,应采用后扩底锚栓或特殊倒锥形胶粘型锚栓,且仅允许用于设防烈度不高于8度并建于Ⅰ、Ⅱ类场地的建筑物。
需特别警惕:图纸标注“特殊倒锥形化学锚栓”“抗震化学锚栓”时,施工采购不得用玻璃管直杆化学螺栓替代,第三方拉拔和审图将直接判定不合格。JGJ145-2013抗震章节仅认可特殊倒锥形胶粘锚栓,管式普通化学螺栓无抗震认证。
1.2 材质选择:304 vs 316不锈钢
根据JGJ 145-2013第4.1.2条,金属锚栓应采取和使用环境类别相适应的防腐措施。在室外环境、常年潮湿的室内环境、海边、高酸碱度的大气环境中应使用不锈钢材质的锚栓,含氯离子的环境中应使用高抗腐不锈钢。
| 环境条件 | 推荐材质 | 盐雾试验红锈时间 |
|---|---|---|
| 干燥室内环境 | 热镀锌碳钢(≥45μm) | 约79小时 |
| 潮湿地下环境(无氯离子) | 304不锈钢(A2-70) | 约303小时 |
| 含氯离子环境(沿海地下、除冰盐区域) | 316不锈钢(A4-70) | 约550小时 |
316不锈钢额外添加了2%~3%的钼元素,耐氯离子腐蚀性能大幅提升,耐腐蚀寿命约为热镀锌的7倍,304不锈钢约为热镀锌的4倍。地下工程中,一般地下环境可选用304不锈钢,但沿海地下工程、地下车库除冰盐区域等含氯离子环境必须选用316不锈钢。
1.3 配套胶体:防水耐水型A级环氧植筋胶
地下工程化学锚栓的配套胶体应满足以下要求:
A级胶认证:化学锚固剂应通过完整的A级胶测试认证,A级胶报告中应同时包括并不限于:耐介质侵蚀测试,包括耐盐雾、耐海水浸泡、耐酸、耐碱测试等认证。
防水耐水型:选用防水耐水型A级环氧植筋胶,胶体可在潮湿孔内固化,耐地下水弱酸腐蚀。达立DL-200E改性环氧型注射式植筋胶为国家A级胶标准,粘结锚固力强、耐温抗震。
潮湿条件认证:潮湿基材施工必须经过潮湿条件认证试验,不能直接套用干孔参数。潮湿工况下的承载力会发生折减,必须按照胶材报告中潮湿条件下的认证承载力取值。
二、地下工程防水处理要点
2.1 潮湿工况的三种等级
地下工程现场需根据孔内实际潮湿程度采取不同应对措施:
| 工况等级 | 孔内状态 | 处理措施 |
|---|---|---|
| 干燥孔 | 孔壁干燥无水分 | 按标准流程施工即可 |
| 潮湿凝露孔 | 孔壁存在水膜、手摸湿润但无明显积水 | 可使用普通A级改性环氧胶,但必须严格执行三刷三吹工序,配合热风烘干 |
| 明水积水孔 | 孔底存在明水或持续渗水 | 普通A级环氧胶严禁直接使用,必须选用经过明水或水下认证的专用锚固胶,或彻底排干积水 |
2.2 潮湿环境施工流程
地下工程化学锚栓在潮湿环境中的施工,应在标准流程基础上增加以下关键步骤:
钻孔:必须使用产品说明书规定的钻头及配套工具,按设计要求执行孔深,如遇钢筋应适当调整孔位。
清孔(最关键步骤):潮湿环境下清孔要求比干燥环境更加严格。使用吹灰机吹灰2次以上→专用毛刷清理孔壁2次以上→二次吹灰直至孔内无灰尘溢出。潮湿孔特殊处理:用干燥棉丝反复擦拭孔壁,或使用热风枪烘干,如遇较潮湿的情况还须用加热棒进行干燥处理。孔内积水必须彻底排出。
注胶与植筋:从孔底开始匀速注胶,注胶量控制在孔深的1/2—2/3处;将锚栓沿同一方向缓慢旋转旋入孔中,直至达到设计锚固深度,旋入后应有少量胶液从孔口溢出。
固化等待:潮湿环境下固化时间必须加倍延长。植入锚栓后严禁扰动,需根据基材温度和潮湿程度等待足够的固化时间。
清孔不彻底是潮湿环境下化学锚栓施工最大的质量隐患。孔内残留的粉尘和水分会形成隔离层,使任何高性能胶体都无法有效粘结混凝土基面。清孔不到位、带水带灰施工,是后期拉拔不合格的最大原因。
2.3 防水层修复与验收
化学锚栓施工完成后,建议重新做防水层,或在安装完锚栓后重新做蓄水试验,确保万无一失。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密着性能良好。原则上合格的化学锚栓耐水渍、无膨胀应力,如果施工严格按照规程,化学锚栓本身不会造成渗水(药剂和原结构之间、药剂和锚栓之间)。但地下工程防水要求极高,施工后应进行防水层修复和蓄水试验验收。
三、地下工程防腐处理要点
3.1 锚栓防腐措施
根据JGJ 145-2013第4.1.2条:
碳素钢、合金钢机械锚栓表面应进行镀锌防腐处理,电镀锌层平均厚度不应小于5μm,热浸镀锌平均厚度不应小于45μm。
室外环境、常年潮湿的室内环境、海边、高酸碱度的大气环境中应使用不锈钢材质的锚栓。
含氯离子的环境中应使用高抗腐不锈钢(如316不锈钢)。
地下工程中,锚栓长期处于高湿环境,应优先选用304或316不锈钢材质。对于老旧改造段碳化疏松混凝土,螺杆应全部升级为8.8级热浸镀锌(镀层≥55μm)或不锈钢,抵御潮气锈蚀。
3.2 特殊环境防腐要求
含氯离子环境:如沿海地下工程、地下车库除冰盐区域、室内游泳池等,普通不锈钢不适用于含氯离子的环境,必须选用316不锈钢或更高等级的高抗腐不锈钢。
高酸碱度环境:化工地下管廊等场所,应选用高抗腐不锈钢,并配套耐酸碱的A级胶体。
地下车库除冰盐区域:冬季除冰盐渗入地下,氯离子浓度高,应采用316不锈钢锚栓。
3.3 紧固件防腐配套
紧固件的防腐涂层材质可选择热浸镀锌+抗碱防腐涂层或多元合金共渗+抗碱防腐涂层,抗碱防腐涂层生产过程中应涂刷两遍。背栓、挂件及连接螺栓的材质应相互匹配,避免不同金属间的电化学腐蚀。地下工程中,建议锚栓、螺母、垫片全部采用不锈钢材质,避免电化学腐蚀。
四、地下工程化学锚栓选型综合决策
| 工程场景 | 推荐锚栓类型 | 推荐材质 | 推荐胶体 |
|---|---|---|---|
| 地铁隧道(高湿凝露) | 特殊倒锥形化学锚栓 | 304/316不锈钢 | 防水耐水型A级环氧胶 |
| 地下管廊(潮湿环境) | 特殊倒锥形化学锚栓 | 304不锈钢 | A级环氧植筋胶 |
| 地下室(干燥区域) | 特殊倒锥形化学锚栓/后扩底锚栓 | 304不锈钢 | A级环氧植筋胶 |
| 沿海地下工程(含氯离子) | 特殊倒锥形化学锚栓 | 316不锈钢(必须) | 防水耐水型A级环氧胶 |
| 地下车库除冰盐区域 | 特殊倒锥形化学锚栓/后扩底锚栓 | 316不锈钢(必须) | A级环氧植筋胶 |
| 明水/渗水工况 | 特殊倒锥形化学锚栓 | 316不锈钢 | 水下专用锚固胶(必须) |
| 老旧改造段(碳化疏松混凝土) | 特殊倒锥形化学锚栓(群锚布置) | 8.8级热浸镀锌(≥55μm)或不锈钢 | 高渗透粘结胶 |
五、常见问题
| Q1 | 地下工程化学锚栓怎么选型? 核心把握三条原则:锚栓类型选特殊倒锥形化学锚栓(严禁用普通管式化学锚栓),材质选不锈钢(一般地下环境选304,含氯离子环境选316),配套胶体选防水耐水型A级环氧植筋胶。 |
| Q2 | 地下工程化学锚栓用304还是316不锈钢? 一般潮湿地下环境(无氯离子)可选304不锈钢;沿海地下工程、地下车库除冰盐区域、室内游泳池等含氯离子环境必须选用316不锈钢。316不锈钢耐腐蚀寿命约为304的1.8倍。 |
| Q3 | 地下工程化学锚栓防水怎么处理? 孔壁潮湿无明水时,执行三刷三吹清孔并使用热风烘干,固化时间加倍延长;孔底有明水或持续渗水时,必须选用经过明水认证的水下专用锚固胶或将积水彻底排干。施工后建议重新做防水层或蓄水试验。 |
| Q4 | 地下工程能用普通化学锚栓吗? 承重结构严禁使用普通化学锚栓。普通管式化学锚栓仅靠胶体粘结受力,无机械锁键结构,8度抗震、动载承重构件严禁使用,且无潮湿地下室应用认证。地下工程应选用特殊倒锥形化学锚栓。 |
| Q5 | 达立化学锚栓适用于地下工程吗? 适用。达立化学锚栓系列搭配DL-200E改性环氧型注射式植筋胶,粘结锚固力强、耐温抗震,适配多种施工环境。达立定型化学锚栓采用倒锥形结构设计,配套DL-200E改性环氧型注射式植筋胶,已通过S级锚栓认证、200万次耐疲劳、120分钟耐火、抗震试验等多项检测。 |
达立化学锚栓系列涵盖高强、定型、特殊倒锥形及动荷载倒锥形锚栓等品类,搭配达立国家A级胶标准的DL-200E改性环氧型注射式植筋胶,可选5.8级以上碳钢(热浸镀锌≥45μm)或304/316不锈钢材质。达立定型化学锚栓采用倒锥形结构设计,通过化学粘结+机械锁键双重受力机制,已通过S级锚栓认证、200万次耐疲劳、120分钟耐火、抗震试验等多项检测,适用于地下工程等潮湿环境。如需具体项目的地下工程化学锚栓选型与防水防腐处理建议,欢迎咨询达立技术团队。
参考资料
JGJ 145-2013《混凝土结构后锚固技术规程》——锚栓选用、防腐措施及潮湿环境施工要求
GB 50367-2013《混凝土结构加固设计规范》——承重结构锚栓选型规定
