粘贴碳纤维布加固施工案例
2017-02-22 20:02:10
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详细介绍
案例背景：本工程位于海淀区五棵松地段，东临西翠路，西侧距四环约200余米，北临金沟河路，距北侧永定河引水渠200余米，南侧以一规划路与五棵松奥运公园相邻，位于小区西侧。现在要在地上一至四层加设夹层，改变结构的使用功能，致使结构构件的使用承载力发生变化。
经PKPM计算软件验算，得出结构框架梁支座和跨中区承载力不足，不符合设计要求;板的配筋面积不足，不符合设计裂缝和挠度要求。经分析，需要在梁支座处粘贴钢加固、梁跨中处粘贴碳纤维加固，以提高梁承载力。板的配筋不足，根据等同等强的原理，采用粘贴碳纤维布的方式进行加固补强。
主要施工方法
1. 施工准备
1、主要机具：砂轮切割机、角磨机、吸尘器、滚刷，一般在2～4台即可满足工程要求。
2、辅助机具：手吹风、搅拌器、手锤、墨斗、墨水、线坠、水平尺、盒尺、石笔等。
3、主要材料： CFS-I-300碳纤维布(宽度20cm，50cm，单位面积碳纤维丝重量300g/m2，厚度0.167mm)、CFSR-A/B碳纤维布浸渍胶。
其中碳纤维布、浸渍胶需满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB 50728—2011)和《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2013)中I级碳纤维布和A级胶的性能指标要求;并且碳纤维布、浸渍胶需提供国家权威机构出具的、检验类别为抽样检测的安全性鉴定报告;其中碳纤维布需通过弯曲强度、层间剪切强度、正拉粘结强度检验;浸渍胶需通过湿热老化90天、冲击剥离能力、耐长期应力、耐疲劳应力、耐冻融及耐介质侵蚀检验。即浸渍胶需满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB 50728—2011)中规定的使用寿命为50年的结构胶要求。
碳纤维布和配套的浸渍胶必须有适配性检验报告，宜采用同一品牌。生产厂家需通过ISO9001质量管理生产型认证，并提供相应的认证证书。
4、作业条件：
4.1、施工前先清理施工区域内的障碍物，清除施工面浮土及污渍。
4.2、根据图纸要求，放出粘贴碳纤维布位置线。
4.3、夜间施工时，应合理安排工序，防止出现质量问题，施工场地应根据需要安装照明设施，在危险地段应设置明显标志。
2. 施工工艺
清理障碍物→ 放线、验线→ 清理粘布混凝土结构面→ 混凝土结构面找平→ 粘贴碳纤维布→ 表面防护→ 报验
1、障碍物清理
1.1、根据现场实际情况予以清理，总的原则是方便施工为宜。
1.2、现场质检员核查清理状态，合格后进行下一步工序。
2、放线、验线
2.1、放出碳纤维布粘贴位置线点位置线。
2.2、现场技术员(工长)复核放线无误后，方可开始施工。
3、清理粘碳纤维布混凝土结构面
3.1、用角磨机打磨混凝土表面。
3.2、用专用大功率吸尘器将混凝土表面的浮尘吸掉。
3.3、请甲方、监理、总包负责人，对打磨后的混凝土表面进行验收。
4、混凝土结构面找平及清洁
4.1、构件表面凹陷部位用环氧砂浆或高强度聚合物砂浆填平，修复至表面平整。若处理后表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
4.2、采用丙酮或工业酒精等有机溶剂对混凝土表面进行擦拭，确保混凝土表面干净无粉尘。
5、粘贴碳纤维布
5.1、粘贴碳纤维布之前，首先应确认粘贴表面干燥，即混凝土基层湿度含量应小于4%。混凝土表面温度在-10℃以下，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在粘贴之前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头搭接长度不得小于100mm。该部位应多涂浸渍胶，碳纤维横向不需要搭接。
5.2、配制浸渍胶(A：B=2:1)并均匀涂抹于所要粘贴构件，要求将构件粘贴部位完全浸透。
5.3、将碳纤维布平铺在已浸透胶的粘贴部位。
5.4、沿纤维方向多次滚压，挤出气泡，使浸渍胶完全浸透纤维布。
5.5、碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍胶。
5.6、粘贴完横向碳纤维布后待浸渍胶达到指触干燥后重复上述步骤进行纵向碳纤维布粘贴。
5.7、碳纤维布粘贴完毕后，且在浸渍胶未干之前，表面均匀涂上细砂，以增加粘贴表面与后续的保护层、砂浆或涂料的粘结强度。
6、表面防护处理
6.1、若加固补强构件需要防火时， 可在浸渍胶固化后涂刷耐火涂层。涂装应在浸渍胶初步固化后进行，并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。
7、报验
7.1、全部完成后，报请监理或总包验收。然后填写隐检资料，分项/分部工程质量报验认可单，请总包负责人、监理签字。
7.2、整理所有工程必须的资料移交给总包单位，以便整个工程资料的完整性。
3. 质量标准
1、主控项目
1.1、施工总有效粘接面积不应小于总粘接面积的95%。
对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。
1.2、粘贴时，受力方向每端的搭接长度不小于200mm;若粘贴层数超过3层，搭接长度不小于300mm;非受力方向每端的搭接长度不小于100mm。
1.3、碳纤维布胶层厚度(δ)应符合以下要求：
对碳纤维织物(布)：δ=(1.5±0.5)mm。
2、一般项目
碳纤维布的粘贴位置与设计要求的位置相比，其中心线偏差不大于10mm;长度偏差不大于15mm。
安全技术措施
2. 安全防护措施
1、配套浸渍胶的A、B两组份应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射;
2、操作人员应穿工作服，戴好防护口罩;
3、施工场所应配备各种必要的灭火器，以备救护;
3. 现场临时用电措施
1、建立现场临时配电线路必须按规范架设，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，不得沿地明敷暗设。
2、施工现场内所有电箱的内部设置必须符合有关规定，箱内电器必须可靠、完好，其选型、要符合有关规定，开关电器应标明用途。电闸箱内电器系统统一式样、统一配制，箱体统一刷涂桔黄色，并按规定设置围拦的防护棚，流动箱与上一级电闸箱的联接，采用外插联接方式。
3、独立的配电系统必须按部颁标准采用三相五线制的接零保护系统，非独立系统可根据现场的实际情况采取相应接零或接地保护方式。各种电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按装置的选择应符合规定。
4、在采用接地和接零保护方式的同时，必须设两级漏电保护装置，实行分级保护，形成完整的保护系统。漏电保护装置的选择应符合规定。临时用电做到一机、一闸、一保险，配电箱应有门锁及防水措施。
4. 消防管理措施
1、为加强本工程场内的消防工作，确保施工期间无火灾、火险事故，保障施工生产能正常进行，保护国家和人民生命财产安全。
2、现场安置消防水桶、铁锹、钩子、铲子等消防用具。
3、建立各级消防责任制，制定消防制度，并监督严格执行。
4、建立明火申请用火证制度，施工现场禁止吸烟，控制火源。
5. 施工质量安全要求
1、在施工过程中，坚决执行《建筑安装工程安全技术操作工程》，并严格遵守现场规章制度，非电工不得擅自接电，接电时必须请电工操作。
2、电源电器由专人负责，严密注意电箱机械是否漏电。
经PKPM计算软件验算，得出结构框架梁支座和跨中区承载力不足，不符合设计要求;板的配筋面积不足，不符合设计裂缝和挠度要求。经分析，需要在梁支座处粘贴钢加固、梁跨中处粘贴碳纤维加固，以提高梁承载力。板的配筋不足，根据等同等强的原理，采用粘贴碳纤维布的方式进行加固补强。
主要施工方法
1. 施工准备
1、主要机具：砂轮切割机、角磨机、吸尘器、滚刷，一般在2～4台即可满足工程要求。
2、辅助机具：手吹风、搅拌器、手锤、墨斗、墨水、线坠、水平尺、盒尺、石笔等。
3、主要材料： CFS-I-300碳纤维布(宽度20cm，50cm，单位面积碳纤维丝重量300g/m2，厚度0.167mm)、CFSR-A/B碳纤维布浸渍胶。
其中碳纤维布、浸渍胶需满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB 50728—2011)和《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367—2013)中I级碳纤维布和A级胶的性能指标要求;并且碳纤维布、浸渍胶需提供国家权威机构出具的、检验类别为抽样检测的安全性鉴定报告;其中碳纤维布需通过弯曲强度、层间剪切强度、正拉粘结强度检验;浸渍胶需通过湿热老化90天、冲击剥离能力、耐长期应力、耐疲劳应力、耐冻融及耐介质侵蚀检验。即浸渍胶需满足《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB 50728—2011)中规定的使用寿命为50年的结构胶要求。
碳纤维布和配套的浸渍胶必须有适配性检验报告，宜采用同一品牌。生产厂家需通过ISO9001质量管理生产型认证，并提供相应的认证证书。
4、作业条件：
4.1、施工前先清理施工区域内的障碍物，清除施工面浮土及污渍。
4.2、根据图纸要求，放出粘贴碳纤维布位置线。
4.3、夜间施工时，应合理安排工序，防止出现质量问题，施工场地应根据需要安装照明设施，在危险地段应设置明显标志。
2. 施工工艺
清理障碍物→ 放线、验线→ 清理粘布混凝土结构面→ 混凝土结构面找平→ 粘贴碳纤维布→ 表面防护→ 报验
1、障碍物清理
1.1、根据现场实际情况予以清理，总的原则是方便施工为宜。
1.2、现场质检员核查清理状态，合格后进行下一步工序。
2、放线、验线
2.1、放出碳纤维布粘贴位置线点位置线。
2.2、现场技术员(工长)复核放线无误后，方可开始施工。
3、清理粘碳纤维布混凝土结构面
3.1、用角磨机打磨混凝土表面。
3.2、用专用大功率吸尘器将混凝土表面的浮尘吸掉。
3.3、请甲方、监理、总包负责人，对打磨后的混凝土表面进行验收。
4、混凝土结构面找平及清洁
4.1、构件表面凹陷部位用环氧砂浆或高强度聚合物砂浆填平，修复至表面平整。若处理后表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
4.2、采用丙酮或工业酒精等有机溶剂对混凝土表面进行擦拭，确保混凝土表面干净无粉尘。
5、粘贴碳纤维布
5.1、粘贴碳纤维布之前，首先应确认粘贴表面干燥，即混凝土基层湿度含量应小于4%。混凝土表面温度在-10℃以下，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在粘贴之前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头搭接长度不得小于100mm。该部位应多涂浸渍胶，碳纤维横向不需要搭接。
5.2、配制浸渍胶(A：B=2:1)并均匀涂抹于所要粘贴构件，要求将构件粘贴部位完全浸透。
5.3、将碳纤维布平铺在已浸透胶的粘贴部位。
5.4、沿纤维方向多次滚压，挤出气泡，使浸渍胶完全浸透纤维布。
5.5、碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍胶。
5.6、粘贴完横向碳纤维布后待浸渍胶达到指触干燥后重复上述步骤进行纵向碳纤维布粘贴。
5.7、碳纤维布粘贴完毕后，且在浸渍胶未干之前，表面均匀涂上细砂，以增加粘贴表面与后续的保护层、砂浆或涂料的粘结强度。
6、表面防护处理
6.1、若加固补强构件需要防火时， 可在浸渍胶固化后涂刷耐火涂层。涂装应在浸渍胶初步固化后进行，并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。
7、报验
7.1、全部完成后，报请监理或总包验收。然后填写隐检资料，分项/分部工程质量报验认可单，请总包负责人、监理签字。
7.2、整理所有工程必须的资料移交给总包单位，以便整个工程资料的完整性。
3. 质量标准
1、主控项目
1.1、施工总有效粘接面积不应小于总粘接面积的95%。
对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10个可认为合格;若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。
1.2、粘贴时，受力方向每端的搭接长度不小于200mm;若粘贴层数超过3层，搭接长度不小于300mm;非受力方向每端的搭接长度不小于100mm。
1.3、碳纤维布胶层厚度(δ)应符合以下要求：
对碳纤维织物(布)：δ=(1.5±0.5)mm。
2、一般项目
碳纤维布的粘贴位置与设计要求的位置相比，其中心线偏差不大于10mm;长度偏差不大于15mm。
安全技术措施
2. 安全防护措施
1、配套浸渍胶的A、B两组份应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射;
2、操作人员应穿工作服，戴好防护口罩;
3、施工场所应配备各种必要的灭火器，以备救护;
3. 现场临时用电措施
1、建立现场临时配电线路必须按规范架设，架空线必须采用绝缘导线，不得采用塑胶软线，不得成束架空敷设，不得沿地明敷暗设。
2、施工现场内所有电箱的内部设置必须符合有关规定，箱内电器必须可靠、完好，其选型、要符合有关规定，开关电器应标明用途。电闸箱内电器系统统一式样、统一配制，箱体统一刷涂桔黄色，并按规定设置围拦的防护棚，流动箱与上一级电闸箱的联接，采用外插联接方式。
3、独立的配电系统必须按部颁标准采用三相五线制的接零保护系统，非独立系统可根据现场的实际情况采取相应接零或接地保护方式。各种电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按装置的选择应符合规定。
4、在采用接地和接零保护方式的同时，必须设两级漏电保护装置，实行分级保护，形成完整的保护系统。漏电保护装置的选择应符合规定。临时用电做到一机、一闸、一保险，配电箱应有门锁及防水措施。
4. 消防管理措施
1、为加强本工程场内的消防工作，确保施工期间无火灾、火险事故，保障施工生产能正常进行，保护国家和人民生命财产安全。
2、现场安置消防水桶、铁锹、钩子、铲子等消防用具。
3、建立各级消防责任制，制定消防制度，并监督严格执行。
4、建立明火申请用火证制度，施工现场禁止吸烟，控制火源。
5. 施工质量安全要求
1、在施工过程中，坚决执行《建筑安装工程安全技术操作工程》，并严格遵守现场规章制度，非电工不得擅自接电，接电时必须请电工操作。
2、电源电器由专人负责，严密注意电箱机械是否漏电。