碳纤维布加固混凝土结构的施工技术

第37卷第3O期 · 88· 2 0 1 1年1 0月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE V0l_37 No．30 0ct． 2011 文章编号：1009—6825(201 1)30—0088—02 碳纤维布加固混凝土结构的施工技术 王志禹 摘要：结合具体工程实例，介绍了碳纤维布加固混凝土结构施工工艺，提出了碳纤维布加固混凝土结构的施工方法及 质量控制措施，并取得了良好的施工效果，为今后同类混凝土结构加固工程积累了一定经验。 关键词：碳纤维，加固，施工方法 中图分类号：TU755．7 文献标识码：A 碳纤维增强材料，简称碳纤维，是近十年来在发达国家新兴 法荷载标准值是1．0 kN／m 。 的一种加固混凝土结构的新材料，以其优异的力学性能在工程领 2 工程做法及施工工艺 域日渐受宠，被人们称为“结构加固的新星”。采用碳纤维取得的

2．1 工程做法 加固技术具有如下几个特点：1)强度高。碳纤维片材的抗拉强度 为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力 ， 在梁端 一般都在3 500 MPa以上，远高于钢材；抗拉弹性模量为 及跨中每侧粘贴150一宽U形箍3道。U形粘贴的高度宜取构 230 000 MPa～430 000 MPa，亦高于钢材。2)施工简便、快捷、柔 件截面高度 。对于U形粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材 性好，易于裁剪，适用范围广，适合任何形状。3)抗酸碱盐类介质 乐条 的腐蚀，应用面广。4)可以有效的封闭混凝土结构的裂缝，延长 籀下1=尹 结构的使用寿命。5)易于保持结构原状，自重轻(约200 g／m )， 施工准备_+定位放线一基底处理-+涂底胶一找平一粘贴一 密度只有普通钢材的1／4，基本不增加结构自重及截面尺寸。 但抽 1 加固工程概况 1)施工准备。粘贴碳纤维布加固工艺，施工质量至关重要， 广发证券营业部，为新建商业用房，底部框架结构，原设计为 直接关系到加固效果的好坏。为确保工程质量，本工程由具备资 商铺，楼板设计活荷载为2．5 kN／m2，现计划将UPS配电室布置于 质专业加固公司施工，开工前对每个施工环节、环境因素、人员素 此。UPS配电室中设备按1 t考虑，分散布置于此房间，减少集中 质进行细致周密的考虑，对施工现场进行清理。2)材料准备。碳 力作用。由于功能改变导致荷载增大，原1层局部梁板经计算将 纤维加固钢筋混凝土技术所涉及的材料主要有两种：a．碳纤维增 不能满足设计要求，需要加固。经过方案论证和经济技术可行性 强材料(CFRP)。CFRP乃英文Carbon Fibire Reinforcement Poly一 比较，决定采用碳纤维复合材料进行加固，加固后楼板处的设备 mer的首字母缩写，意为碳纤维增强材料。表1列出了本工程所 荷载标准值是2．8 kN／m ，其他活载标准值是2．0 kN／m ，地面做 用“山东德鑫”碳纤维片材加固混凝土结构所用碳纤维布加固的主要力 和钢筋笼、吊装索具和吊点位置及验证有关施工参数，通过滑轮 调整绳子的长度，调整钢筋笼的水平度。C．确认正常后，250 t吊 车继续起钩，起吊过程中保持作业半径和主臂不动；100 t吊车随 着250 t吊车的起钩过程起钩并移动，在钢筋笼与地面的夹角达 到80。前100 t吊车的荷载应基本保持不变；当钢筋笼逐渐立直时 100 t吊车的荷载可以缓慢降低。当钢筋笼接近立直状态时100 t 吊车协助主吊将笼子稳住不动后，将荷载降低到零并摘钩。d．副 钩脱离后，钢筋笼由250 t吊车吊起并缓慢移动到目标槽段，在移 动过程中通过晃绳控制晃动。

e．移到目标槽段后通过人工微调 以便人槽；钢筋笼在入槽过程中一共需要两次倒绳。第一次，下 放到第3道吊点位置时，穿杠倒绳，摘除第三道吊点的卸扣，将绳 子末端和倒绳的末端用销扣连接，通过第1道吊点和倒绳的 4个点并继续下放。第二次，下放到第2道吊点位置时，穿杠倒 绳，拆除主吊次绳及2，3号吊点之间的一对滑轮，将倒绳末端之问 与主绳连接，当笼子顶离导墙顶4．9 m时，穿杠倒绳，拆除预留 绳，吊钢筋笼顶部4个吊耳处，下放到位并用钢轨支撑在导墙上。 5 结语 地连墙钢筋笼的吊装施工中起重机械的选择、吊点的布设、 吊装程序关系到吊装施工的成败，因此制定详细的吊装方案；钢 筋笼的加工质量对后续的吊装施工的安全至关重要。经过吊装 实践本吊装设计方案能够保证钢筋笼的吊装安全，且钢筋笼变形 在可控范围内。 参考文献： [1] 马文渊．起重吊装常用数据手册[M]．北京：人民交通出版 社．2002． [2] JTJ 034-2000，公路路面基层施工技术规范[s]． [3] 赵亮，李亚超．某高层建筑钢结构吊装施工技术要点[J]． 山西建筑，2010，36(16)：134—135． Hoisting construction scheme design of extra—deep retaining-wall reinforcement case LI Cheng DUAN Hao Abstract：Integrating with the subway station envelop structure construction practice in Tianjin，it explores the hoisting construction scheme design of extra—deep retaining—wall reinforcement cage，proposes matters needing considering in hoisting scheme design，and respectively expounds crane Selection，hoisting methods and security insurance measures，which has guiding significances for future similar project． Key words：retaining—wall，reinforcement cage ， hoisting scheme，process control 收稿日期：2011—06—04

作者简介：王志禹(1969一)，男，工程师，张家口市第一建筑工程有限公司，河北张家口075000 第37卷 o智 王2 0 1 1 年 1 0 月 上心志田禹： 碳纤维苹 布加“ 固混。 凝上土 结构的施上工 技术，。、 ·89· 学性能指标。b．配套树脂类粘结材料(粘结剂)。粘结材料是施 工成功的重要保证。为了使被加固构件与碳纤维布加固共同受力，要 求粘结剂对被粘贴界面和碳纤维布加固有较高的粘结力和强度，抗 拉、抗压特别是粘贴抗剪强度应高于混凝土相应的强度，而且粘 结材料对界面和碳纤维布加固都要有良好的渗透性和相容性，还能够 抗冲击、耐疲劳、抗老化等。一般要求底层树脂及找平材料的正拉 结强度大于2．5 MPa且不小于被加固混凝土拉结强度的标准值 ， 本工程所用“山东德鑫”浸渍树脂和粘结树脂性能指标见表2。 表1 碳纤维片材的主要力学性能指标 性能项目 碳纤维片 抗拉强度标准值 MPa ≥3 000 弹性模量Ec／MPa ≥2．1×105 情 鼙，％ ≥1．5 表2 浸渍树脂和粘结树脂性能指标 【抗剪强度 拉伸强度 压缩强度 弯曲强度 正粘结强度 弹性模量 伸长率 MPa M Pa MPa MPa M Pa MPa ％ ≥1O ≥3O ≥70 ≥40 ≥2．5 ≥1 50o 1．5 本工程所用房为新建工程，原结构楼板与框架梁表面平整， 不考虑采用找平材料。 2．3 定位放线 首先熟悉施工图纸，明确加固部位及范围，然后在构件上弹 线(其轮廓线要大于实贴尺寸20 mm以便打磨)。 2．4 混凝土基层施工 1)为了保证粘贴密实，在不影响原结构的基础上，采用先人 工后机械打磨的方法。剔除表面灰尘与混凝土的接触面，混凝土 平整度每米不大于4 mm。同时混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂 窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除(本工程不存在)，对于较 大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。 2)混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污 等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位 要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状(R≥ 20 mm)。需要露出混凝土新面(一般应磨去1 mm～3 mm)。 2．5 混凝土面清洗 清洗过程中应多次成活，首先用脱脂棉纱擦拭混凝土粘贴 面，去除表面浮灰；然后用脱脂棉纱蘸丙酮(纯度80％ 以上)，擦拭 2遍～3遍。最后在粘贴前再清洗一遍混凝土表面，用风机将混 凝土表面清理干净，并保持干燥。处理结果以表面无灰尘油污为 准，并确保表面处理后不被二次污染。

2．6 裁剪下料 按照设计尺寸并结合实际情况将纤维布准确下料，要求不乱 丝，不断丝。 2．7 底胶施工 1)底胶配合比：主剂：固化剂：3：1配置底胶。将主剂与固化 剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。根据 现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，一般情况下在 20 min一5O min内用完。2)底胶施工：将底胶均匀涂刷于混凝土 表面，待胶固化后(固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准) 再进行下一工序施工。一般固化时间为6 h～24 h。 2．8 找平施工 1)混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高 度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。 2)转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于 20 mm。待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。 2．9 粘贴施工 1)按设计要求的尺寸裁剪好碳纤维布，将裁剪好的碳纤维布 表面擦拭干净无粉尘。2)调配、搅拌粘贴材料粘结剂(使用方法 与底胶相同)，然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐 角等部位要多涂刷一些，胶层应呈凸起状，平均厚度不小于2 mln。 涂刷厚度要比底胶稍厚。严禁出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳 纤维的边缘部位。3)粘贴碳纤维布加固，在确定所粘贴部位无误后， 用橡皮滚筒反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘结胶充分浸 透碳纤维布；并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀，使树 脂从两边溢出，保证密实无空鼓。多层粘贴应重复上述步骤，待 碳纤维布表面指触干燥后方可进行下一层的粘贴。如不能立即 粘贴，需要在粘贴前对底层纤维部作好清洁工作。4)在最后一层 碳纤维布的表面均匀涂抹粘结胶。用工具反复沿纤维方向滚压， 并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀。5)碳纤维布沿纤 维方向的搭接长度不得小于200 mm。

2．10 保护 加固后的碳纤维布加固表面采用抹灰或喷防火涂料进行保护。 3 质量保证措施 1)每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关 的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。2)施工结束后的现 场验收以评定碳纤维布加固与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等 工具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音判断粘结效果。如出现空鼓 等粘贴不密实的现象，应采用针管注粘结胶的方法进行补救。粘 结面积若少于95％则判定粘结无效，需重新施工。3)严格控制施 工现场的温度和湿度。施工温度在5℃ ～35℃范围内，相对湿度 不大于70％ 。 4 结语 本工程从设计到竣工投入使用只有不到10 d的时间，采用碳 纤维加固的方式施工，从准备到竣工只用了3 d，施工效果良好， 得到了设计单位、监理单位、业主的好评。工程竣工至今3年没 有出现任何质量问题，因此，粘贴碳纤维复合材料新技术是加固 钢筋混凝土结构行之有效的方法，值得推广应用。 参考文献： [1] CECS 146-2003，碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[s]．

[2] 岳清瑞．我国碳纤维增强材料(CFRP)加固修复土木建筑结 构技术研究应用现状与展望[Z]．混凝土结构学术交流会， 2Ooo． [3] 应蔚中，古增密．高强碳纤维布加固混凝土板的有限元分析 [J]．山西建筑，2010，36(13)：43-44． 0n construction technique of carbon fiber sheet cons olidation concrete W ANG Zhi-yu Abstract：Combining with the factual engineering examples，the paper introduces the construction craft of carbon fiber sheet consolidation con‘ crete，points out the construction methods and quality control measures of carbon fiber sheet consolidation concrete，and achieves better construc— tion effect，SO as to accumulate certain experience for the similar concre te structure consolidation projeets in future． Key words：carbon fiber，consolidation，construction methods

需要此文献的朋友，请加微信号:18672350758联系客服，免费发送。