混凝土用后锚固件抗拔承载力检验的技术探讨_谭学民
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（1）植筋：当试验荷载不大于 0.5 倍钢筋强度 设计值对应荷载值时，级间位移量应变化均匀，且 累计位移量宜小于设计规范[6]表 3.3.4 中最大裂缝 宽 度 的 限 值 ； 当 植 筋 总 位 移 量 大 于 设 计 规 范 [6] 表 3.3.4 中最大裂缝宽度的限值后，级间位移量应小于 上一级间位移量的 3 倍，且后锚固件总位移量应小 于 1.0 mm。
（1）分级加载法 以最大试验荷载的 10 %～ 15 %为一级，逐级加荷；每级荷载维持 2 min，位 移达到相对稳定标准后，加下一级荷载，直至最大 试验荷载；最大试验荷载维持 5 min。
（2）分级循环加载法 以锚栓受拉承载力设计 值的倍数进行分级，每级荷载循环三次，直至最大 试验荷载。每次加荷后，持荷 2 min，随后卸荷至 初始荷载。 2.3 试验结果
（2）其它类型的后锚固件：当试验荷载不大 于承载力设计值时，后锚固件的级间位移量应变化 均匀，且累计位移量宜小于设计规范[6]表 3.3.4 中最 大裂缝宽度的限值；当试验荷载大于承载力设计值 后，级间位移量应小于上一级间位移量的 3 倍，且 后锚固件总位移量应小于 1.0 mm。
本文提出的试验荷载和位移量双指标控制的 观点、最大试验荷载确定方法和位移量控制标准， 经多项工程实践验证是切实可行的[4]。关于后锚固 件类型、锚固深度和基材强度等因素对后锚固件位 移量的影响及理论推导，作者将另行撰文讨论。
表 2 设计荷载作用下后锚固件抗拔位移量试验结果 Table 2 Experimental results of tension displacement of
post-installed fastenings in design load
锚固件类型
机械锚栓 粘结型锚栓
植筋
植螺杆
平均值/ mm
0.04
文献标识码： A
Technical investigation of tension bearing capacity of post－ installed fastenings used in concrete
TAN Xue-min1，WU Yu-jin1，ZHANG Xin2，ZHONG Xiao-lin1
后锚固连接的结构性能与基材的种类密切相 关，目前，国内外应用最多的是以普通钢筋混凝土 及预应力混凝土为基材的后锚固技术。后锚固件的 抗拔承载力是其最主要的结构性能之一，适用的后 锚固件抗拔承载力检验方法是保障其安全、可靠、 经济合理使用的必要条件。
国内外对后锚固件的锚固机理、破坏形式、破 坏性试验确定承载力等均有大量的研究，但对实际 工程检验中，最大试验荷载的确定、位移量控制标 准的研究尚少，且缺乏大量的工程实践支持。
（1）未出现破坏现象的试验 ① 基材：不带裂缝混凝土，混凝土强度等级为 C20～C30。试验过程中后锚固件周围混凝土均无裂 缝出现。 ② 最大试验荷载：每个试验统计样本的最大 试验荷载均小于以锚固件钢材强度设计值计算的荷 载值。 ③ 位移量：混凝土用后锚固件抗拔位移量试 验结果如表 1，2 示。
表 1 最大试验荷载作用下后锚固件抗拔位移量试验结果 Table 1 Experimental results of tension displacement of
本文根据大量工程检验的实践和国内外研究成 果，探讨了混凝土用后锚固件抗拔承载力现场检验 的试验方法、最大试验荷载确定、位移量控制标准 等技术问题，提出了切合实际的混凝土用后锚固件 抗拔承载力现场检验的试验荷载和位移量双指标控 制观点、最大试验荷载确定方法及位移量控制标准。
2 试验方法及结果
2.1 仪器设备 对于工程检验性试验，因试验需在工程现场进
增刊
谭学民等：混凝土用后锚固件抗拔承载力检验的技术探讨
79
了加载系统油压无法保持稳定的现象，后锚固件的 临界位移量在 1.5～2.0 mm 之间，破坏形式主要为 锚固件拔出破坏、胶混界面破坏和胶筋界面破坏， 未出现钢材破坏现象。
3 试验结果分析
3.1 最大试验荷载
后锚固件失效概率与破坏形态密切相关，且直
的裂缝，致使结构可靠度降低，甚至带来安全问题。
鉴于此，本文提出建筑结构后锚固件抗拔承载
力的工程检验应采用试验荷载和位移量双指标控制
的观点：当采用静力试验方法确定后锚固件的抗拔
承载力时，试验荷载应加至预计最大试验wk.baidu.com载，即
试验过程中不出现因锚栓承载力不足引起的油压不
稳定现象，而且，在最大试验荷载作用下，后锚固
1前言
建筑结构后锚固技术是相对于预埋件技术而言 的结构构件连接方法，具有施工简便、使用灵活等 优点。国外对后锚固技术的研究和应用已有 50 余 年的历史，但是，由于后锚固连接与预埋连接相比， 其破坏形态较多且较为复杂，失效概率相对较大， 而且，影响后锚固件承载力的因素较多，故工程界 对建筑结构后锚固技术的研究远不如对预埋件的研 究充分。
标准差/ mm
0.03
统计样本/个
105
0.12
0.06
0.05
0.03
28
15
注：植筋位移量为 0.5 掊钢筋强度设计值对应的试验荷载作用下的位移 值。
（2）出现破坏现象的试验 ① 基材：均为不带裂缝混凝土，其强度等级 为 C20～C40。试验过程中后锚固件周围混凝土均 出现裂缝。 ② 最大试验荷载：每个试验统计样本的最大 试验荷载均小于以锚固件钢材强度设计值计算的荷 载值。 ③ 位移量：对于文献[4]工程检验中出现的几 例破坏现象的试验，在试验荷载小于 0.5 掊钢筋强 度设计值对应的荷载值时，其荷载－位移性能正常， 呈线性规律，位移量均小于 0.3 mm；但当继续加 载、而试验荷载未加至预计最大试验荷载时，出现
6结语
建筑结构后锚固件的抗拔承载力是其最主要 的结构性能指标之一，采用静力试验方法在工程现 场对其进行检验时，采用何种控制标准是最关键的 技术问题，本文提出了建筑结构后锚固件抗拔承载 力工程检验的试验荷载和位移量双指标控制观点、 最大试验荷载确定方法和位移量控制标准，并经工 程实践验证是切实可行的。
后锚固技术不仅应用于既有工程，新建工程也 广泛地采用，其范围几乎涵盖了所有的建设工程， 如房屋、桥梁、地铁、水利及核电站等，欧洲、美 国及日本已编有相应标准[1]。相对而言，我国起步 较晚，作为后锚固连接的主要产品——锚栓和锚固 胶，品种较为单一，性能不稳定。目前，德国、瑞 士等国外的锚栓和锚固胶产品占领了我国大半个后 锚固市场，形成国产锚栓和锚固胶与进口产品激烈 竞争与混用局面，生产与使用严重脱节，工程事故 时有发生。
锚栓承载力检验系数和锚固重要性系数见
2003 年中华人民共和国行业标准《混凝土结构后锚
固技术规范》（报批稿）。
3.2 位移量
试验过程中后锚固件的位移量，是后锚固件抗
拔力失效的最初、最直接地反映，即后锚固件锚固
有效性和其位移量之间存在直接关系。若位移量过
大，必然影响被连接的结构构件的使用功能，严重
时则会造成结构构件后锚固连接区域产生宽度过大
（1. Guangzhou Institute of Building Science, Guangzhou 510030, China； 2. Fischer(Taicang) Fixings Co., Ltd. Shanghai Office, Shanghai 200092, China）
Abstract: Based on a lot of tests and studies, a problem of controlling standard for checking tension bearing capacity of post-installed fastenings used in concrete on－the－spot is investigated. A point of view of double-parameter controlling the test load and post-installed fastenings displacement response, is presented initially. The method of decision for maximum test load and displacement critical value are presented too. The lots of engineering practices show the study is applicable. Keywords: post－installed fastenings；anchor；bonded rebar；bonded bolt rods；tension bearing capacity
摘 要： 根据大量工程检验实践和国内外的研究成果，探讨了混凝土用后锚固件抗拔承载力现场检验的控制标准问题，提
出了混凝土用后锚固件抗拔承载力现场检验的试验荷载和位移量双指标控制观点，最大试验荷载确定方法及位移量控制标
准，经实践验证是切实可行的。
关 键 词： 后锚固件；锚栓；植筋；植螺杆；抗拔承载力
中图分类号： TV 223.3+4
第 24 卷增刊 2003 年 10 月
文章编号：1000－7598－(2003)增―0077―03
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
Vol.24 增 1 Oct. 2003
混凝土用后锚固件抗拔承载力检验的技术探讨
谭学民 １ ，吴裕锦 １ ，张 欣 ２ ，钟晓林 １
（1. 广州市建筑科学研究院, 广东 广州 510500；2. 慧鱼（太仓）建筑锚栓有限公司）
加载架支点与锚栓距离如图 1、图 2 所示。 （2）位移测量 试验中均采用百分表测试位 移，并对称布设两个位移测点，以消除加载的偏心 影响。 位移测点与锚栓距离见图 1，2。 2.2 加载方法 试验过程中采用 2 种加载方法，对粘接型锚栓、 植螺杆和植筋进行抗拔力试验时，采用分级加载法， 对机械锚栓试验时，采用分级循环加载法。
件的位移量应小于控制标准。该位移量控制标准保
证了后锚固件具有足够小的失效概率，否则，认为
试验的锚固件不能达到抗拔承载力要求。该观点区
别于以在试验过程中后锚固件是否出现破坏形态、 基材是否出现破坏现象为控制标准的观点。
根据试验结果，并参考《混凝土结构设计规范》 （GB50010－2002），本文提出以下建筑结构后锚固 件抗拔承载力检验的位移量控制标准供参考：
可知，最大试验荷载的确定即不能过小，也不能过
大。
根据大量的工程实践和同行研究成果[4～6]，本
文提出以下最大试验荷载确定方法。
后锚固件抗拔承载力检验的最大试验荷载由
下式确定：
N max = RRd γ R γ u ≤ f y A
（1）
式中 Nmax 为最大试验荷载；f y 为钢材抗拉强度设 计值；A 为锚固件截面积； RRd 为锚固件抗拔承载 力设计值； γ R 为承载力检验系数； γ u 锚固重要性 系数。
post-installed fastenings in limit load
锚固件类型
平均值/ mm 标准差/ mm 统计样本/个
机械锚栓 粘结型锚栓
0.12 0.11 105
植筋
0.39 0.19 110
植螺杆
0.11 0.1 74
（1）测力系统 试验前经计量单位标定，测力 系统整机误差为量程的±1 %，试验时均保持拉力 与单个锚栓轴线或与群锚合力线重合。
接依赖于锚栓的种类和锚固参数的设定，故承载力
设计值和预期的破坏形态应保证后锚固件有足够小
的失效概率。
对于后锚固件抗拔承载力的检验性试验，因采
用短期静力试验方法进行，因此，试验一方面必须
能保证锚固件的抗拔承载力在长期荷载作用下具有
足够小的失效概率，另一方面又应当保证满足预期
承载力的锚固件在试验后能够继续正常使用。由此
基金项目：广东省建设厅基金资助项目，粤建科函（No.2001－389） 作者简介：谭学民，男，1964 年生，高级工程师，主要从事混凝土结构、桥梁结构研究。
78
岩土力学
2003 年
行，故仪器设备在满足试验功能和具有足够刚度的 前提下，应尽可能简易、且便于安装。
根据锚固机理和连接类型，混凝土用后锚固件 可分为机械锚栓（膨胀型锚栓、扩孔型锚栓）、粘结 型锚栓、植螺杆和植筋 4 类，对于前 3 类锚固件， 因均具有螺纹，故其抗拔试验装置示例如图 1 所 示，植筋的抗拔试验装置如图 2 所示（图中，hef 为 有效锚固深度）。
（1）分级加载法 以最大试验荷载的 10 %～ 15 %为一级，逐级加荷；每级荷载维持 2 min，位 移达到相对稳定标准后，加下一级荷载，直至最大 试验荷载；最大试验荷载维持 5 min。
（2）分级循环加载法 以锚栓受拉承载力设计 值的倍数进行分级，每级荷载循环三次，直至最大 试验荷载。每次加荷后，持荷 2 min，随后卸荷至 初始荷载。 2.3 试验结果
（2）其它类型的后锚固件：当试验荷载不大 于承载力设计值时，后锚固件的级间位移量应变化 均匀，且累计位移量宜小于设计规范[6]表 3.3.4 中最 大裂缝宽度的限值；当试验荷载大于承载力设计值 后，级间位移量应小于上一级间位移量的 3 倍，且 后锚固件总位移量应小于 1.0 mm。
本文提出的试验荷载和位移量双指标控制的 观点、最大试验荷载确定方法和位移量控制标准， 经多项工程实践验证是切实可行的[4]。关于后锚固 件类型、锚固深度和基材强度等因素对后锚固件位 移量的影响及理论推导，作者将另行撰文讨论。
表 2 设计荷载作用下后锚固件抗拔位移量试验结果 Table 2 Experimental results of tension displacement of
post-installed fastenings in design load
锚固件类型
机械锚栓 粘结型锚栓
植筋
植螺杆
平均值/ mm
0.04
文献标识码： A
Technical investigation of tension bearing capacity of post－ installed fastenings used in concrete
TAN Xue-min1，WU Yu-jin1，ZHANG Xin2，ZHONG Xiao-lin1
后锚固连接的结构性能与基材的种类密切相 关，目前，国内外应用最多的是以普通钢筋混凝土 及预应力混凝土为基材的后锚固技术。后锚固件的 抗拔承载力是其最主要的结构性能之一，适用的后 锚固件抗拔承载力检验方法是保障其安全、可靠、 经济合理使用的必要条件。
国内外对后锚固件的锚固机理、破坏形式、破 坏性试验确定承载力等均有大量的研究，但对实际 工程检验中，最大试验荷载的确定、位移量控制标 准的研究尚少，且缺乏大量的工程实践支持。
（1）未出现破坏现象的试验 ① 基材：不带裂缝混凝土，混凝土强度等级为 C20～C30。试验过程中后锚固件周围混凝土均无裂 缝出现。 ② 最大试验荷载：每个试验统计样本的最大 试验荷载均小于以锚固件钢材强度设计值计算的荷 载值。 ③ 位移量：混凝土用后锚固件抗拔位移量试 验结果如表 1，2 示。
表 1 最大试验荷载作用下后锚固件抗拔位移量试验结果 Table 1 Experimental results of tension displacement of
本文根据大量工程检验的实践和国内外研究成 果，探讨了混凝土用后锚固件抗拔承载力现场检验 的试验方法、最大试验荷载确定、位移量控制标准 等技术问题，提出了切合实际的混凝土用后锚固件 抗拔承载力现场检验的试验荷载和位移量双指标控 制观点、最大试验荷载确定方法及位移量控制标准。
2 试验方法及结果
2.1 仪器设备 对于工程检验性试验，因试验需在工程现场进
增刊
谭学民等：混凝土用后锚固件抗拔承载力检验的技术探讨
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了加载系统油压无法保持稳定的现象，后锚固件的 临界位移量在 1.5～2.0 mm 之间，破坏形式主要为 锚固件拔出破坏、胶混界面破坏和胶筋界面破坏， 未出现钢材破坏现象。
3 试验结果分析
3.1 最大试验荷载
后锚固件失效概率与破坏形态密切相关，且直
的裂缝，致使结构可靠度降低，甚至带来安全问题。
鉴于此，本文提出建筑结构后锚固件抗拔承载
力的工程检验应采用试验荷载和位移量双指标控制
的观点：当采用静力试验方法确定后锚固件的抗拔
承载力时，试验荷载应加至预计最大试验wk.baidu.com载，即
试验过程中不出现因锚栓承载力不足引起的油压不
稳定现象，而且，在最大试验荷载作用下，后锚固
1前言
建筑结构后锚固技术是相对于预埋件技术而言 的结构构件连接方法，具有施工简便、使用灵活等 优点。国外对后锚固技术的研究和应用已有 50 余 年的历史，但是，由于后锚固连接与预埋连接相比， 其破坏形态较多且较为复杂，失效概率相对较大， 而且，影响后锚固件承载力的因素较多，故工程界 对建筑结构后锚固技术的研究远不如对预埋件的研 究充分。
标准差/ mm
0.03
统计样本/个
105
0.12
0.06
0.05
0.03
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注：植筋位移量为 0.5 掊钢筋强度设计值对应的试验荷载作用下的位移 值。
（2）出现破坏现象的试验 ① 基材：均为不带裂缝混凝土，其强度等级 为 C20～C40。试验过程中后锚固件周围混凝土均 出现裂缝。 ② 最大试验荷载：每个试验统计样本的最大 试验荷载均小于以锚固件钢材强度设计值计算的荷 载值。 ③ 位移量：对于文献[4]工程检验中出现的几 例破坏现象的试验，在试验荷载小于 0.5 掊钢筋强 度设计值对应的荷载值时，其荷载－位移性能正常， 呈线性规律，位移量均小于 0.3 mm；但当继续加 载、而试验荷载未加至预计最大试验荷载时，出现
6结语
建筑结构后锚固件的抗拔承载力是其最主要 的结构性能指标之一，采用静力试验方法在工程现 场对其进行检验时，采用何种控制标准是最关键的 技术问题，本文提出了建筑结构后锚固件抗拔承载 力工程检验的试验荷载和位移量双指标控制观点、 最大试验荷载确定方法和位移量控制标准，并经工 程实践验证是切实可行的。
后锚固技术不仅应用于既有工程，新建工程也 广泛地采用，其范围几乎涵盖了所有的建设工程， 如房屋、桥梁、地铁、水利及核电站等，欧洲、美 国及日本已编有相应标准[1]。相对而言，我国起步 较晚，作为后锚固连接的主要产品——锚栓和锚固 胶，品种较为单一，性能不稳定。目前，德国、瑞 士等国外的锚栓和锚固胶产品占领了我国大半个后 锚固市场，形成国产锚栓和锚固胶与进口产品激烈 竞争与混用局面，生产与使用严重脱节，工程事故 时有发生。
锚栓承载力检验系数和锚固重要性系数见
2003 年中华人民共和国行业标准《混凝土结构后锚
固技术规范》（报批稿）。
3.2 位移量
试验过程中后锚固件的位移量，是后锚固件抗
拔力失效的最初、最直接地反映，即后锚固件锚固
有效性和其位移量之间存在直接关系。若位移量过
大，必然影响被连接的结构构件的使用功能，严重
时则会造成结构构件后锚固连接区域产生宽度过大
（1. Guangzhou Institute of Building Science, Guangzhou 510030, China； 2. Fischer(Taicang) Fixings Co., Ltd. Shanghai Office, Shanghai 200092, China）
Abstract: Based on a lot of tests and studies, a problem of controlling standard for checking tension bearing capacity of post-installed fastenings used in concrete on－the－spot is investigated. A point of view of double-parameter controlling the test load and post-installed fastenings displacement response, is presented initially. The method of decision for maximum test load and displacement critical value are presented too. The lots of engineering practices show the study is applicable. Keywords: post－installed fastenings；anchor；bonded rebar；bonded bolt rods；tension bearing capacity
摘 要： 根据大量工程检验实践和国内外的研究成果，探讨了混凝土用后锚固件抗拔承载力现场检验的控制标准问题，提
出了混凝土用后锚固件抗拔承载力现场检验的试验荷载和位移量双指标控制观点，最大试验荷载确定方法及位移量控制标
准，经实践验证是切实可行的。
关 键 词： 后锚固件；锚栓；植筋；植螺杆；抗拔承载力
中图分类号： TV 223.3+4
第 24 卷增刊 2003 年 10 月
文章编号：1000－7598－(2003)增―0077―03
岩土力学 Rock and Soil Mechanics
Vol.24 增 1 Oct. 2003
混凝土用后锚固件抗拔承载力检验的技术探讨
谭学民 １ ，吴裕锦 １ ，张 欣 ２ ，钟晓林 １
（1. 广州市建筑科学研究院, 广东 广州 510500；2. 慧鱼（太仓）建筑锚栓有限公司）
加载架支点与锚栓距离如图 1、图 2 所示。 （2）位移测量 试验中均采用百分表测试位 移，并对称布设两个位移测点，以消除加载的偏心 影响。 位移测点与锚栓距离见图 1，2。 2.2 加载方法 试验过程中采用 2 种加载方法，对粘接型锚栓、 植螺杆和植筋进行抗拔力试验时，采用分级加载法， 对机械锚栓试验时，采用分级循环加载法。
件的位移量应小于控制标准。该位移量控制标准保
证了后锚固件具有足够小的失效概率，否则，认为
试验的锚固件不能达到抗拔承载力要求。该观点区
别于以在试验过程中后锚固件是否出现破坏形态、 基材是否出现破坏现象为控制标准的观点。
根据试验结果，并参考《混凝土结构设计规范》 （GB50010－2002），本文提出以下建筑结构后锚固 件抗拔承载力检验的位移量控制标准供参考：
可知，最大试验荷载的确定即不能过小，也不能过
大。
根据大量的工程实践和同行研究成果[4～6]，本
文提出以下最大试验荷载确定方法。
后锚固件抗拔承载力检验的最大试验荷载由
下式确定：
N max = RRd γ R γ u ≤ f y A
（1）
式中 Nmax 为最大试验荷载；f y 为钢材抗拉强度设 计值；A 为锚固件截面积； RRd 为锚固件抗拔承载 力设计值； γ R 为承载力检验系数； γ u 锚固重要性 系数。
post-installed fastenings in limit load
锚固件类型
平均值/ mm 标准差/ mm 统计样本/个
机械锚栓 粘结型锚栓
0.12 0.11 105
植筋
0.39 0.19 110
植螺杆
0.11 0.1 74
（1）测力系统 试验前经计量单位标定，测力 系统整机误差为量程的±1 %，试验时均保持拉力 与单个锚栓轴线或与群锚合力线重合。
接依赖于锚栓的种类和锚固参数的设定，故承载力
设计值和预期的破坏形态应保证后锚固件有足够小
的失效概率。
对于后锚固件抗拔承载力的检验性试验，因采
用短期静力试验方法进行，因此，试验一方面必须
能保证锚固件的抗拔承载力在长期荷载作用下具有
足够小的失效概率，另一方面又应当保证满足预期
承载力的锚固件在试验后能够继续正常使用。由此
基金项目：广东省建设厅基金资助项目，粤建科函（No.2001－389） 作者简介：谭学民，男，1964 年生，高级工程师，主要从事混凝土结构、桥梁结构研究。
78
岩土力学
2003 年
行，故仪器设备在满足试验功能和具有足够刚度的 前提下，应尽可能简易、且便于安装。
根据锚固机理和连接类型，混凝土用后锚固件 可分为机械锚栓（膨胀型锚栓、扩孔型锚栓）、粘结 型锚栓、植螺杆和植筋 4 类，对于前 3 类锚固件， 因均具有螺纹，故其抗拔试验装置示例如图 1 所 示，植筋的抗拔试验装置如图 2 所示（图中，hef 为 有效锚固深度）。