天花板開裂碳纖維加固-衡陽房屋橋梁廠房加固施工

時間：2020-08-14作者：湖南固德建筑科技工程有限公司瀏覽：32

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衡陽碳纖維布加固現(xiàn)澆樓板工程實例研討  

 一、工程概況  衡陽市某新建住宅小區(qū)由于施工不當——少放、漏放鋼筋，澆筑混凝土時隨意澆水，振搗、養(yǎng)護不周或使用假冒偽劣產(chǎn)品等，致使工程竣工后不久，發(fā)現(xiàn)多棟、部分樓層現(xiàn)澆板出現(xiàn)細微裂縫，局部較為嚴重；經(jīng)**質(zhì)量監(jiān)督檢測部門抽芯、取樣、試壓、回彈和超聲波檢測發(fā)現(xiàn)：部分鋼筋混凝土現(xiàn)澆板強度遠沒有達到設(shè)計要求，而且存在少筋現(xiàn)象，特別是缺少樓板陽角處的放射鋼筋。為了滿足使用功能和結(jié)構(gòu)安全上的要求，必須對其進行加固處理。  

二、加固方案  
2.1 方案選定結(jié)構(gòu)加固與新建不同，設(shè)計、施工均有其特殊性。加固設(shè)計不僅包括原結(jié)構(gòu)的驗算和加固設(shè)計計算，還要求考慮新舊結(jié)構(gòu)材料的粘結(jié)能力、結(jié)構(gòu)強度、剛度和使用壽命的均衡性以及新舊結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)工作等問題；而且，加固施工一般是在建筑物使用過程中進行，或只能短期停業(yè)施工，要求施工速度快，現(xiàn)場澆筑濕作業(yè)少，同時受施工場地、相鄰構(gòu)件、設(shè)備等空間環(huán)境的制約，所以選擇合理的加固方法、提高加固效益顯得至關(guān)重要。當前，國內(nèi)外工程應(yīng)用中，常用的加固改造技術(shù)主要有以下幾種：
(1)加大截面法;
(2)外包鋼加固法;
(3) 外貼鋼板加固法; 
(4) 改變結(jié)構(gòu)傳力法; 
(5)預(yù)應(yīng)力加固法; 
(6)碳纖維布加固法等。
其相關(guān)加固效益和性能參數(shù)的比較結(jié)果綜合上表比較結(jié)果可知：碳纖維加固法具有耐腐蝕，抗疲勞，自重輕，施工方便、快捷，節(jié)約空間和成本等優(yōu)點；另外，實踐證明它還具有高強度、高模量等良好的力學性能。為此，經(jīng)過市質(zhì)監(jiān)站、設(shè)計院和施工單位等各方*多方面研究、討論和反復(fù)的計算、驗證，后一致決定運用粘貼碳纖維布法對其進行加固補強。  
2.2 方案設(shè)計根據(jù)《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[2]的具體規(guī)定和其它強制性文件的相應(yīng)條款進行加固補強設(shè)計:加固樓板底部雙向單層粘貼寬的CF-HS-200R 索奇牌高性能碳纖維布，同時四邊端頭壓條50mm；碳纖維配套粘貼樹脂采用JGN-P 和JGN-C系列建筑結(jié)構(gòu)**樹脂。  

三、工程施工 
 3.1 施工準備粘貼施工前應(yīng)認真閱讀相關(guān)設(shè)計文件，嚴格按照設(shè)計要求做好計劃安排；并對所要使用的碳纖維布、配套樹脂、儀器機具等逐一檢驗、測試，以確保工期進度、施工材料和配套設(shè)施符合加固要求。  
3.2 板面處理 
 1）敲掉結(jié)構(gòu)板面風化、剝落、疏松、蜂窩或露筋部位的劣質(zhì)混凝土層，并用高壓水流清洗，充分干燥。  
2）細微裂縫處，直接灌漿處理，當裂縫較大時，先封縫，后用注射器進行壓力灌漿；對于蜂窩麻面、凹凸空洞，需采用高強水泥砂漿填充，而當大面積混凝土缺損時，則用無收縮膨脹水泥砂漿修補；對于轉(zhuǎn)角處，還要進行倒角處理，以便貼片。  
3）按照設(shè)計要求進行合理的打磨放線。  
4）待填補砂漿強度達標后，混凝土板面用角向磨光機、砂輪或鋼絲刷打磨，去掉1～2mm 的表面粉刷層或雜質(zhì)層，直至完全露出新面；后用毛刷或高壓氣槍將碎屑及粉塵去掉，并用丙酮清理、晾干，保證混凝土板面清潔、平整、干燥。  
3.3 底涂施工  
1）按照3:1 準確稱取**配套樹脂JGN-P 膠AB 兩組分，在干凈容器中充分攪拌5 分鐘，混合均勻。  
2）在40min 內(nèi)，用滾筒或毛刷把樹脂膠均勻的涂于混凝土板面，厚度不**過0.4 mm，且不能出現(xiàn)漏刷、氣泡和流淌等不良現(xiàn)象。  
3）樹脂干燥后，板面凹陷處用修補膠（JGN-C 膠 +2 倍的粉料制作）重新找平，找平時要盡量減少高差，且不宜出現(xiàn)棱角；樹脂膠初期固化后，才能進行下一道工序（粘貼碳纖維布）。  
3.4 粘貼施工  
1）按照設(shè)計要求的尺寸（長、寬）裁剪碳纖維布。  
2）按照3:1 準確稱取**配套樹脂JGN-C 膠AB 兩組分，在干凈容器中充分攪拌5 分鐘，混合均勻。及時將樹脂膠均勻地涂刷在需粘貼碳纖維布的底膠上，然后把已裁剪好的碳纖維布粘貼在放線確定的相應(yīng)部位，隨即在貼上的碳纖維布表面再涂抹一層2～3mm 厚的浸漬樹脂（JGN-C 膠）；再用**滾筒沿碳纖維布的受力方向滾壓，擠出氣泡，并使樹脂充分滲透碳纖維布（如圖2-1 所示）。  
3）初期固化后，才可繼續(xù)進行垂直方向上碳纖維布的粘貼，方法同**道。此外，碳纖維布的搭接長度為100mm，四邊端頭用橫向碳纖維布壓條50mm（如圖2-2 所示）。  
4）施工結(jié)束，四周要適當進行圍護，并用塑膠布覆蓋24h 以上，防止碳纖維材料受到擾動、污染。  
5）加固碳纖維完全固化后，才可進行外保護層施工或涂刷防護、裝飾外漆。  
3.5 注意要點  
1）用滾筒滾壓碳纖維布時，應(yīng)始終由一邊向另一邊單向滾壓或由中間向兩邊分別單向滾壓，切不可雙向來回滾壓，以免損傷碳纖維布。  
2）施工溫度在5℃～30℃范圍內(nèi)，相對濕度不大于70%。  
3）環(huán)境平均溫度在10℃以下時，初期固化時間為2d，10℃～20℃時為1～2d，20℃以上時為1d，若迫于工期，則應(yīng)靜置2～3h 或指觸干燥為止；完全固化時間一般在環(huán)境溫度20℃左右時為7d，10℃左右時為14d。 
 4）加固工作室內(nèi)要保持良好的通風，禁煙、隔火，并配備相應(yīng)的防護設(shè)施；施工人員要穿特制的工作服，佩戴護目鏡、口罩及手套等。 
 四、加固檢測  
4.1 材料檢驗  
1）碳纖維布材料按照《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
2）**配套樹脂按照《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程
3）表面防護材料按照《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
 4.2 樓板檢驗  
1）大試驗荷載綜合活荷載和扣除樓板自重，并加上后期裝修荷載和其它荷載后的恒荷載，計算取為3.5kN/m2。  
2）在隨機抽檢的樓板上表面進行均布、分級堆載，直至3.5kN/m2 且每級加載完成后，均停留30min 以上；加載完畢，對應(yīng)變片、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集儀等設(shè)備收集的相關(guān)數(shù)據(jù)整理、分析發(fā)現(xiàn)：樓板的大撓度在3mm 左右，遠小于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[3]中規(guī)定的撓度限值L/200；鋼筋應(yīng)力均小于設(shè)計強度210MPa，滿足承載力要求；碳纖維布大應(yīng)力只有幾十兆帕，遠小于其設(shè)計強度3000MPa 以上。另外，在加載過程中混凝土樓板沒有出現(xiàn)新裂紋；碳纖維布與混凝土粘結(jié)面之間也沒有出現(xiàn)剝離現(xiàn)象，兩者協(xié)同受力效果良好。為此，加固檢測合格，驗收通過，可以交付使用！  

五、結(jié)束語  工程實踐表明：樓板表面粘貼碳纖維布能有效的提高其抗彎曲、抗剪切或沖切能力，加大結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度，對結(jié)構(gòu)的抗裂性和延性也有很好的改善；而且無須打孔穿洞（與傳統(tǒng)的加大截面法、外包鋼板法、纏繞鋼絲法相比），不會造成結(jié)構(gòu)的加固損傷，施工質(zhì)量易于保證，在后期使用過程中也不需要定期維護；同時具有輕巧美觀、操作簡單、方便快捷等優(yōu)點，綜合經(jīng)濟效益良好。  隨著碳纖維加固技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，其試驗及理論研究亦俯拾皆是；但由于試驗難度大，安全**措施復(fù)雜等原因，對于混凝土板特別是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的相關(guān)研究仍然有限。今后，還需要我們進一步開展的工作主要有：  
1）檢驗加固效果的均布加載方式還不完善，迫切需要尋找一種方便快捷、節(jié)省成本、*控制、安全穩(wěn)定的加、卸載測試方法；  
2）碳纖維布與加固樓板之間粘結(jié)、剝離破壞的計算理論尚不成熟，在今后的相關(guān)研究中有待進一步的完善；  
3）碳纖維布加固樓板在長期或反復(fù)荷載作用下的徐變、疲勞以及不同卸載情況下，混凝土、鋼筋和碳纖維布的各自受力性能仍需著力探討。


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