加固施工方案

一、编制依据 ................................................... 2 二、工程概况与分析 ............................................. 2 2.1工程简况 .................................................. 2 2.2.工程特点和难点 ............................................ 3 三、施工准备 ................................................... 3 3.1技术准备 .................................................. 3 3.2现场准备 .................................................. 4 四、施工安排 ................................................... 5 4.1施工工期安排 .............................................. 5 4.2生产环节的安排 ............................................ 5 4.3施工队伍安排 .............................................. 6 4.4施工场地的提供和管理 ...................................... 6 五、主要施工方法和技术措施 ..................................... 6 5.1施工总顺序 ................................................ 6 5.2碳纤维加固施工方法 ........................................ 6 5.3新增反梁施工方法 ......................................... 12 六、质量要求 .................................................. 14 七、其他注意事项 .............................................. 16

一、编制依据

1.1施工图纸 1.2施工组织设计 1.3有关规范规程

1.3.1《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2013 1.3.2《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010 1.3.3《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003 1.3.4《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2015 1.3.5《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 1.3.6《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2013 1.4现场勘查情况

二、工程概况与分析

2.1工程简况

2.1.1原有水箱间位于东科研楼五层，根据设计图纸原有水施-1中要求：东科研楼五层消防水箱间改造：扩大消防水箱……，原有水箱采用组装时玻璃钢水箱，水箱下设有两根钢筋混凝土枕梁，室内现状见下图

2.1.2水箱间加固工程做法

1）设计要求拆除原有水箱，重新安装钢板水箱，水箱尺寸4.0×3.0×2.0（m），故在A-B轴间增设钢筋混凝土梁LI,

碳纤维加固平面图

2）之后对水箱间楼板和梁JL1等进行碳纤维加固 ，采用碳纤维布

300g/m²,厚度 0.167mm，抗拉强度标准值fctk=1600MPa，碳纤维粘结树脂采用配套树脂结构加固用胶粘剂：采用A级，设计使用年限为50年。碳纤维布沿纤维楼板采用碳纤维加固纵横100@400,梁底采用2T-300,加U型箍-1U-100@300(1600)/500,压条采用1Y-100X2000.如上、下图所示

JKL1、2碳纤维加固立面图

2.2.工程特点和难点

2.2.1水箱间结构加固在东科研楼五层，加固项目包括增设两根钢筋混凝土反梁，并对原有四层结构梁、板进行碳纤维加固，相对于碳纤维加固，由于必须在碳纤维加固后进行混凝土梁施工，二者无法同时交叉施工，故加固的总工期相对较长；

2.2.2水箱间加固地处五层，对于预拌砼而言，新增梁砼工程量较小使用，商品砼和现场搅拌施工均又很大困难，同时，钢筋砼梁支座需要入墙，故需要在相邻两测的房间墙体上开洞，需要协调相关的关系和二次修补；

2.2.3四层梁板进行碳纤维加固，需要提供相关房间的施工空间；

三、施工准备

3.1技术准备

3.1.1.图纸会审

参与施工的技术人员和管理人员必须认真仔细地熟悉加固设计图纸和相关技术规范，明确设计意图，确定施工顺序；同时对图纸中不明确和理解

不清的问题向设计及时请教并将确定问题形成技术文件；

3.1.2技术培训

参与本改建加固工程的操作人员，再次经过加固专业培训，全面了解本工程的加固做法、特点和工艺流程，熟练掌握碳纤维粘贴、胶粘剂调配等施工工艺。

3.1.3.技术交底

技术交底是施工技术准备工作的必要环节。各工长在技术负责人协助之下，对相应工种的施工工艺做好书面技术交底准备，于施工之前召开会议向工人做好技术、质量、安全等口头技术交底工作。

3.1.4提前安排本项目试验计划， 包括

3.1.4.1原材试验

1)新增反梁混凝土配合比申请 2）钢筋原材复试 3）碳纤维布的材质复试 3.1.4.2有关施工试验

1）新增反梁试块混凝土强度试验； 2）碳纤维施工正拉粘接强度试验（拉拔） 3.2现场准备

3.2.1现场场地车辆管理

3.2.2协调确定综合楼南侧窗井外墙开挖及防水施工场地范围； 3.2.3确定窗井物料运输通道并协调相关地下室房屋办公和居住扰民关系；

3.2.4施工场地范围搭设临时施工围挡； 3.2.5劳动力配备

序号 种 工 数 人工 作 内 容 1 工 2 工 3 工 4 工 壮6 负责土方开挖，物料运输 负责室内外墙抹灰、地面瓦4 恢复 1 木边坡支护 电1 负责临时电源提供 4 水工 防6 内外防水层施工 3.2.6现场临时用水用电准备

水箱间施工电源优先由东科研楼内解决，不能满足是由室外管线临时一级配电箱引入，设置一个二级配电箱作为施工电源，施工用电容量满足为10KW可以满足要求。

3.2.7施工水源 使用楼内相关水源

四、施工安排

4.1施工工期安排

4.1.1根据施工组织设计及部署调整,五层水箱间结构加固安排2016年7月1日开工，工期安排15个日历天，其中原水箱拆除4天，碳纤维加固4天，新增钢筋混凝土梁施工7天，在原水箱拆除之后，先进行梁板碳纤维加固，之后进行新增水箱枕梁的施工；

4.1.2按照施工组织设计的进度部署，详见“百万庄水箱间结构加固工程施工进度表”

4.2生产环节的安排

4.2.1水箱间新增反梁钢筋配料，安排在室外消防水池结构施工中将梁的钢筋提前加工，使用时随时运至东科研楼五层现场安装；

4.2.2反梁不能采用预拌混凝土时，进行现场搅拌，现场浇灌。或安排和其他结构混凝土一同使用商品砼进行施工。

4.3施工队伍安排

4.3.1水箱间梁板结构加固工程由具有结构加固专业资质的专业分包负责施工；

4.3.2水箱拆除及钢筋混凝土梁的施工由总包选择土建劳务分包队伍进行施工；

4.3.3现场施工用电由总包方负责提供和管理；

4.4施工场地的提供和管理

4.4.1开工之前，与建设单位、监理单位共同协调东科研楼五层水箱间的施工作业面及办理相关手续，同时先行腾出水箱间位置下四层房间进行梁板加固，之后新增水箱反梁施工时结构开洞涉及相邻两侧房间的配合。

4.4.2开工前，同时协调各类施工物资运输路径和使用楼层通道事宜。施工中应采取文明施工措施，避免对其楼层环境造成破坏和污染。

五、主要施工方法和技术措施

5.1施工总顺序

5.1.1碳纤维加固施工顺序：

施工准备→加固放线→加固基层处理→梁底碳纤维加固→U型箍粘贴→梁纵向碳纤维压条→楼板横向碳纤维粘贴→楼板纵向碳纤维粘贴→养护→隐蔽验收工→保护层→分部工程验收 .

5.1.2. 钢筋混凝土反梁施工顺序

水箱拆除→放线→支座开洞→清理→反梁钢筋绑扎→隐蔽验收→反梁支模板→反梁混凝土浇灌→养护拆模→工程总体验收。

5.2碳纤维加固施工方法

5.2.1.粘贴碳纤维布工程施工工艺

本工程中粘贴碳纤维布主要为梁的加固，采用300g/㎡碳纤维布。 5.2.1.1.脚手架搭设

本加固因工程量较小，拟采用活动脚手架，高度以满足梁粘贴碳布为准。 5.2.1.2.加固施工工艺流程

断面修复 准备 裂缝处理 涂刷底胶 涂刷找平胶 放线定位 基层处理 碳纤维布粘贴 养护 表面处理

粘贴碳纤维布施工流程图

5.2.1.3加固施工工艺 1）混凝土表面处理

①凝土表层出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用指定材料修复。

②在裂缝部位应按照设计要求首先进行灌缝封闭处理。灌浆采用环氧树脂压力灌浆。

③采用金刚石角磨机，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，直至见到新结构面为止。

④如需清理的混凝土表面灰尘较多，还需利用无油压缩空气将灰尘吹

净。

⑤用棉丝蘸丙酮，将打磨后的混凝土表面擦拭干净。

⑥再次检查混凝土表面，如有凹陷的部位，须用指定材料填充找平。 ⑦报请现场负责人检查。 2）碳纤维布的裁剪

①粘贴碳纤维布时需将成品碳布裁剪成图纸设计的尺寸；在平整面上将碳纤维布铺平，根据设计尺寸用壁纸刀（要求刀片锋利）沿纤维方向将碳纤维布裁成所需尺寸，余下的部分可以拼接使用，但需保证搭接尺寸≥100mm。

②碳纤维布为单向受力材料，顺着纤维的方向为受力方向，裁剪时要特别注意方向，切忌将纤维斜切断。裁剪时尽量不出现拉丝现象。

③裁剪及使用碳纤维布时应尽量远离电源，尤其是高压电源及输电线路。

3）涂刷找平胶

①找平胶的配制。（具体方法参见相应产品说明，或听从现场负责人要求）

②混凝土表面凹陷部位应用找平胶填平，模板接头等出现高度差的部位应用找平胶填补，尽量减小高度差。

4）涂刷底胶

①碳纤维布的配套用胶要远离火源，避免阳光直接照射。

②底胶的配制。（具体方法参见相应产品说明，或听从现场负责人要求。） 重点：

1.按粘结面积计算好用量，用台秤准确称取甲、乙两组（甲、乙两组分的配比根据具体的产品说明书来执行）在一清洁容器中充分搅拌至色泽均匀。

2.在搅拌器上不得有油污和杂质。

3.配套树脂宜在环境温度为5℃以上的条件下进行，当环境温度低于5℃，应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。

③用滚刷将配制好的底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后(固化时

间以现场气温而定,以指触干燥为准)再进行下一道工序。一般固化时间为2～3小时。

5）粘贴碳纤维布

①调配、搅拌粘贴材料用胶（使用方法与底胶相同），然后均匀涂抹于待粘贴部位，在搭接及混凝土拐角等部位要多涂一些。

②粘贴碳纤维布。在确定所粘贴部位无误后，将碳纤维布一端粘贴在混凝土面上，一边粘一边用滚刷沿纤维布纵向向同一方向反复滚压，去除气泡和皱纹，并使粘贴用胶充分浸透碳纤维布。滚压时不得损伤碳纤维布。

重点：

1.在碳纤维布表面涂刷部分粘合剂，继续往复刮涂碾压，赶出气泡，并使粘合剂均匀覆盖碳布。

2.净置1～2小时至指干，重复碾压消除因纤维浮起和错动可能引起的气泡、粘接不实等。

3.碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。

4.为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作，必要时应采取附加锚固措施。

③在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹面胶或粘贴用胶。 ④施工完毕后报请现场负责人检查。 6）施工时注意事项

①碳纤维粘贴胶的一次搅拌量应满足本次施工的使用量，不可超出，如超过使用时间则应将粘贴胶废弃，不允许再次使用。通常在室温（5～20℃）条件下粘贴胶的有效时间为1小时。因此要多次少量地配胶。

②施工过程中应避免碳纤维片材沿碳纤维丝的垂直方向的弯折。 ③施工中注意将树脂及胶体放置在通风良好的地方，并保证不要与其它不明液体的接触，防止发生化学反应致使树脂或胶体的失效。

5.2.1.4.粘碳纤维工程施工质量检验

①在施工之前，应确认碳纤维片材和配套树脂类粘结材料的产品合格

证、产品质量出场检验报告，各项指标符合要求。

②施工时严格按照质量验收规定进行各工序隐蔽工程的检验与验收，如施工质量不合格，必须采取相应的补救措施或返工。

③碳纤维片材实际粘贴面积不应小于设计面积，位置偏差不得大于10mm。

④碳纤维片材与砼之间粘结质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法检查，总有效面积不应低于95%。当空鼓面积不大于10000mm2时，可采用针管注胶的方法进行修补，当空鼓面积大于10000mm2时，将空鼓部位切除，重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度不小于100mm。

5.2.1.5.粘碳纤维施工质量控制及保证措施 1）结构胶及碳纤维材料的质量控制

①选用的结构胶和碳纤维材料必须有较长的工程应用实例，并且各项性能指标必须满足国标或设计指标要求。

②必须对选用的结构胶进行现场样式试验。

③每组结构胶开盖使用时，必须检查胶的颜色、气味、粘稠程度有无异常，若有异常应停止使用；检查生产日期是否在保质期内，不在保质期内的产品立即停止使用。

④选用的碳纤维材料必须满足材质要求及结构尺寸要求，每一批次的碳纤维材料必须送样检测。

⑤碳纤维的切割必须顺着纤维的方向为受力方向，裁剪时要特别注意方向，切忌将纤维斜切断。裁剪时尽量不出现拉丝现象。

2）碳纤维施工操作人员的要求

①所有从事粘贴碳纤维布工程的管理人员和施工人员，必须具有实际工作经验或经过公司的专业培训，考核合格者才能上岗作业。

②每个施工作业班组的配胶人员必须由专人负责，其他人员不能代行其职。

③施工人员必须有高度的责任心和质量意识，对施工质量的考评必需落实到班组和个人，对出现质量事故的班组和个人必须处罚到位，出现重大质

量事故的人员就地免职或除名。

3)粘贴碳纤维布施工的过程控制

①粘贴碳纤维布施工必须严格按照图纸、技术交底和施工方案的要求和工艺进行操作。

②基层打磨深度必须达到混凝土密实的部分，完全去除炭化层，如果已经打磨到钢筋面仍不能完全去除炭化层，应对锈化的钢筋除锈后，使用环氧砂浆修复后再进行粘贴碳纤维布；打磨面应尽量平整。

③出现裂缝的混凝土，打磨到基层后必需对裂缝封闭或灌浆修复后方可进行粘贴碳纤维布施工。

④粘结混凝土工作面必须使用吹风机、棉纱、丙酮等清理掉灰尘、水 分和油污，检验合格后方可进行粘结施工。

⑤胶的配制必须严格区分出甲、乙组分，并且严格按照甲乙组分的比例进行计量配比，称量必须使用天平或台称进行。

⑥胶的搅拌必须充分均匀，搅拌后颜色要均匀，搅拌后如果结构胶较稀或流淌，可以加入适量（1-5%）的工业白碳黑进行增稠处理，以免造成空鼓和不必要的浪费。

⑦胶在储存和配制过程中不能混入水分和含水物质，否则会严重影响胶的固化强度；环境湿度不超过70%，基层混凝土表面触摸无潮湿感即可，否则必须使用热风机或碘钨灯烘干处理；或采用适用于潮湿环境的粘结材料。雨天时，严禁露天配胶和进行碳纤维布粘贴施工，在室内进行施工其基层混凝土表面触摸无潮湿感。

4)粘贴碳纤维布工程的成品保护

①粘贴碳纤维布工程基层打磨完工后，工作面不能再产生新的污染，如水、灰、油的污染及锈蚀等；因此处理完的混凝土面必须设置在专业作业区内，不能同时进行其它工种的作业施工。

②粘结完工的碳纤维布在胶的固化养护期内（养护时间和气温及胶种有关），不能扰动和进行其他作业施工，更不能加载作业，以免破坏胶结面，影响施工质量。

5)粘贴碳纤维布工程的质量检测

粘贴碳纤维布工程在基层打磨完工后进行一次隐蔽工程验收；粘贴碳纤维布工程施工完毕后进行一次分项工程验收。

②首先每个班组进行自检，自检合格后报项目部质检员复检，复检无问题后提交监理单位验收，每一次质检必须作好记录备查。

③班组自检范围为该班组的所有作业面；质检员采用抽样检测，抽样率不低于20%；监理验收参考国家和行业有关规定执行。 ④基层面处理的隐检，以目测和触摸检测为主，无明显的灰尘、水渍、油渍即判定合格。

⑤粘结质量，自检时可以参考以下方法进行：

检查结构胶的固化情况和粘胶饱满程度，固化后的结构胶指触硬度较高，不产生收缩，用小刀刮取如刮取混凝土一样感觉，可以判定的胶的固化效果很好。

⑥工程验收检测可以参照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146：2003）的要求参考5.3.4的程序进行检测。

楼板底粘贴碳纤维布加固 同类工程梁碳纤维加固示意

5.3新增反梁施工方法

5.3.1新增水箱枕梁设计为简支梁，梁断面尺寸为300×450，配筋上铁为（HRB400）3ø16、受力主筋为3ø25,腰筋4ø12，箍筋ø 8@200，于原有框架梁锚固钢筋4ø16，植入深度25d。

5.3.1反梁施工顺序

施工放线→支座开洞口→梁底模板→梁钢筋安装→隐蔽验收→梁侧模→反梁模板加固→梁混凝土浇灌→养护→拆模

5.3.2反梁施工工艺 5.3.2.2反梁钢筋绑扎 ⑴工艺流程

支设梁底模板→布设主梁下、上部钢筋、架立筋和腰筋→穿主梁箍筋并与主梁上下筋固定→布设腰钢筋→绑扎成型。

⑵绑梁时先下铁后上铁，按顺序摆放主筋，摆放主筋时注意钢筋间中排距，梁两端第一个箍筋距柱边50mm，加密区范围≥1.5倍梁高且大于500mm，箍筋四角的主筋要到位，保证截面尺寸准确。

⑶穿梁主筋前，先将箍筋立放在梁端附近，套口相互错开，箍筋弯钩135度，平直长度≥10d，按钢筋的布置情况依次穿主筋，

⑷反梁钢筋两侧安装在原框架梁的中心线，支座长度大于5d； ⑸框架梁主筋之间上铁净距最小不得小于30mm，下铁最小不得小于25mm，以保证砼的握裹力，梁的保护层全部为25mm，采用挤压砂浆垫块。

5.3.2.3梁模板安装

1）模板层采用15mm厚双面覆膜木胶板，50×100mm木方为次龙骨，顺梁底方向均布5根；梁顶托采用100×100mm木方，间距1.2m；

2）反梁模板安装流程

放线→铺设梁底模→绑扎梁筋→安装梁侧模、木背愣、钢管卡具→梁支撑加固→模板校正加固；

3）反梁模板采用ø12穿梁螺栓将侧模锁紧，梁上口加设锁口横木，同时加设钢管支撑进行加固。

5.3.2.4梁板混凝土浇筑

1）振捣泵送砼时，振动棒移动间距应为400mm左右,振捣时间在15～30秒。对于预留洞、预埋件和钢筋太密的部位，要注意插棒的位置，不能漏振，并做好预埋件、管的位置，如有移位及时通知水电安装人员进行修复。

2)使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要排列均匀，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，移动间距30-40cm。

3) 浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇，其间歇时间不允许超过2h，在混凝土初凝前，必须将此层混凝土浇筑完毕。

4) 混凝土浇筑过程中应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等是否移动、变形或堵塞，发现问题及时处理，并应在混凝土初凝前修整完好局部补振。

5.3.2.5反梁混凝土养护

混凝土梁浇灌12小时之后，开始进行养护。由于条件所限，反梁的养护采用喷壶喷洒进行养护，每日不少于6次，养护时间不少于7天；

5.3.2.6反梁拆模

根据目前的天气气温，混凝土可在浇灌的第二天拆除侧模模板，底模暂时不用拆除，待室内管道安装期间再实施拆除。

六、质量要求

6.1材料要求:

碳纤维片材的主要性能指标 型号 300型 设计厚度（㎜） 0.167 单位面积重量（g/m2） 300 抗拉强度（MPa） ≥3000 弹性模量（MPa） 2.1×105

6.3质量控制要点

6.3.1基层处理：将混凝土结构表面的装饰面层全部铲除，采用角磨机安装碗状金钢石片对其进行打磨，露出混凝土的坚硬层；打磨完后以毛刷或高压空气枪将粉尘及松动物质去除，并确保其充分干燥。若补强施工位置为具有锐利隅角，须将其磨成半径2公分以上的圆弧R角，以免围束时造成应力集中而降低补强效果，但如补强位置仅为单面时可不需磨成R角。

6.3.2粘贴面修整找平：如补强施工位置为凹角时，须使用环氧树脂砂浆修整，使其凹面成曲线平滑状以利贴片贴覆。

a. 面层上有剥落、孔隙、蜂窝的部位要先打磨去除，再以环氧树脂砂浆进行修复，而对于大面积凹洞的修补则以用无收缩水泥砂浆进行填补。

b. 不平整处用金刚石角磨机磨平，如模板间段差太大，使用环氧树脂

砂浆修整。

c. 混凝土粘结面打磨完后，应报监理对粘结面进行验收。

6.3.3涂刷底胶：施工环境确认后,即可选用适当底胶材料针对上述之处理后施工面进行底胶施工过程及注意要点如下：

a.将底胶的主剂和固化剂依规定配比，置于搅拌槽中充分均匀搅拌，一次搅拌量为在可使用时间的施工量，超过可使用时间的材料不可使用（可使用时间依材料使用说明书确定）。

b.施工面以滚筒毛刷含浸底胶均匀涂抹，涂抹量随施工面的状况不同而异，要斟酌使用，涂抹次数依现场状况决定是否涂抹第二道，涂抹第二道时须等第一道初干后。

c.施工中如发生结露现象，则须擦干和保持干燥才可施工，同时在粘贴后要考虑施工环境对粘贴的影响,底胶的指触干燥时间约3-12小时。

6.3.4浸渍胶配制:

a.将浸渍胶的主剂和固化剂依所规定配比称重后置于搅拌器中搅拌，一次搅拌量为在可使用时间内用完的施工量，超过可使用时间的材料不可再使用。

b.待底胶干燥后，将修补材料涂抹于上述凹陷处，涂抹后的施工面必须使用适当工具（如刮刀、砂轮机、角磨机等）加以修整，使整个施工面平整光滑。

6.3.5碳纤维布裁剪：依据施工图纸上的规格及尺寸要求进行下料。下料后，将碳纤维布由一端卷起码放整齐，便于施工粘贴。

6.3.6碳纤维粘贴：

a.粘贴面以滚筒毛刷含浸渍树脂均匀涂抹，其使用量随混凝土表面状况不同而斟酌使用。必须避免树脂过多导致纤维滑移或扭曲，抑或树脂不足导致含浸不足。

b.将纤维贴片平顺的贴合在含浸树脂的涂布面，并以罗拉杆着纤维方向用力刮平以除去气泡和贴平贴片。

c.用具凹槽型式的罗拉杆塑胶滚轮沿着纤维方向来回滚压以充分含浸

树脂和除去气泡，拱起部位及角落容易产生气泡，须小心除泡。

e.在已贴妥的纤维贴片上，再次用含浸树脂的滚筒毛刷将树脂均匀涂抹于碳纤维布表面，务必使其含浸完全。纤维贴片粘贴30分钟后才可进行上层树脂涂抹，此期间要注意贴片是否有浮起或错位现象，若有则以滚轮或刮刀压平修正。

f.纤维贴片搭接时，纤维方向交接处搭接长度须大于100㎜。 ⑨ 恢复及养护：

a.碳纤维片粘贴后，需自然养护24小时以上至初期固化，养护期间应严禁对碳纤维片进行干扰。

b.碳纤维片粘贴达到设计要求强度所需自然养护时间。 平均气温在10℃以下，需14天。 平均气温在10～20℃以下，需7～14天。 平均气温在20℃以上，需7天。 6.3.7碳纤维表面防护

1）碳纤维的表面可采用抹灰、防火涂料或其他有效的措施进行防护，表面防护材料应与浸渍树脂可靠粘结。

2）碳纤维的表面采用抹灰、防火涂料或其他有效的措施进行防护，表面防护材料应与浸渍树脂可靠粘结。

七、其他注意事项