1 工程概况
大众综合大楼位于鼓楼区丁家桥,地下二层、地上二十层,建筑面积76578平方米。因大厅幕墙位置变更,需要进行局部加固,经过比选,采用碳纤维加固(见附件图)。
2 设计方案
二层与三层玻璃幕墙移至(17)轴,从(E)轴-(V)轴粱底黏贴碳纤维布2层,布宽度与梁底等宽。碳纤维加固系统须达到A级胶和高强度I级单向织物布的物理及力学性能。碳纤维布须采用12K小丝束编制,厚度采用0.16/mm,单位面积质量300g/m2,抗拉强度标准值大于等于3000MPa。端部附加锚固措施如下图:
3、材料要求
(1)加固用材料应具有质检部门的产品性能检测报告和产品合格证;碳纤维片材和配套树脂类粘结材料应具有符合《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003第3.2节和第3.3节规定的物理力学性能;对配套的树脂类粘结材料还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。
(2)碳纤维布及胶必须选择进口品牌且同一品牌配套使用。
(3)具有碳纤维加固系统检测报告、碳纤维加固系统湿热老化测试报告、急性经口毒测试报告。
4、质量标准
(1)所用碳纤维布、配套树脂类和表面防护材料需满足CECS146:2003之要求。底层树脂及找平材料的正拉粘结强度不小于2.5MPa。
(2)验收时以有关标准验收《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003。
5、加固工艺方法
5.1加固材料
根据建设单位要求,碳纤维加固系统须达到A级胶和高强度I级布的物理及力学性能,碳纤维布及胶必须选择进口品牌且同一品牌配套使用。目前在国内成熟使用的进口碳纤维布有“英国exchem”、德国“慧鱼”品牌、日本TORAY(东丽)等,粘碳纤维胶进口胶有“Araldite(爱牢达)”、Helifix、Spit(事必达)、“Fischer(慧鱼)”、或“美瑞”、HILTI(喜利得)、EXCHEM(易氏)、富世华等,本次投标选用德国“慧鱼”的碳纤维布与黏贴胶。
5.2材料检验
为了保证碳纤维布的粘贴质量,在使用前应对碳纤维布以及所用浸渍/黏贴胶进行检验。
(1)进场时,会同监理单位对产品合格证、产品质量出厂检验报告、中文标志和包装完整性进行检查。
(2)应对产品的安全性能进行见证抽样复验,复验结果应符合本规范与设计要求。
5.3辅助措施
根据建筑层高与加固结构部位与空间条件,应搭设工人便于操作的支架或平台。本次加固采用门式支架。
5.4 施工准备
(1)应认真阅读设计施工图。
(2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况,做好碳纤维布材、配套胶粘剂、施工机具、水电等方面的准备工作。
(3)胶粘剂配制时,应按产品使用说明书中规定的配比称量并置于容器中,用搅拌器搅拌至色泽均匀。在搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污和杂质。应根据现场实际环境温度确定胶粘剂的每次拌和量,并按要求严格控制使用时间。
(4)计划流程
砼表面处理→配制并涂刷底层树脂→粘贴面找平处理→碳纤维布裁剪→涂刷浸渍树脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维布→表面防护
5.5 表面处理
(1)应清除被加固构件表面的夹渣、疏松、蜂窝、麻面、起砂、腐蚀等混凝土缺陷,露出混凝土结构层,并修复平整。
(2)对较大的孔洞、凹陷、露筋等部位,在清理干净后,应采用粘结能力强的修复材料进行修补。
(3)应按设计要求对裂缝进行灌注或封闭处理。
(4)被粘贴的混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。
(5)梁转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状,圆弧曲率半径不应小于20mm。
(6)混凝土表面应清理干净并保持干燥。
5.6 涂刷底胶
(1)应按胶粘剂生产厂家提供的工艺条件配制底胶。
(2)应采用滚筒刷将底胶均匀涂抹于混凝土表面。在底胶表面指触干燥时,立即进入下一工序的施工。
5.7 找平处理
(1)应按产品生产厂家提供的工艺条件配制修补胶。
(2)应对混凝土表面凹陷部位用修补胶填补平整,不应有棱角。
(3)转角处应采用修补胶修成光滑的圆弧,其曲率半径不应小于20mm。
(4)宜在修补胶表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。
5.8 粘贴碳纤维片材
(1)应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;
(2)应按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶粘剂,并均匀涂抹于粘贴部位;
(3)将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤除气泡,使胶液充分浸透碳纤维布;滚压时不得损伤碳纤维布;
(4)多层粘贴时应重复上述步骤,并应在纤维表面的结构胶粘剂指触干燥时立即进行下一层粘贴;
(5)应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹结构胶粘剂。
5.9 施工安全和注意事项
(1)碳纤维片材为导电材料,施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源,或采取可靠的防护措施。
(2)施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
(3)碳纤维片材配套胶粘剂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。
(4)胶粘剂的配制和使用场所应保持通风良好。
(5)现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。
5.10 检验及验收
(1)采用碳纤维片材和配套胶粘剂对混凝土结构进行加固时,应严格执行本规程有关条款的规定,并按隐蔽工程的要求,对各工序进行检验及验收。如施工质量不符合规程有关条款的要求,应立即采取补救措施或返工。
(2)碳纤维片材的实际粘贴面积不应少于设计面积,位置偏差不应大于10mm。
(3)碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量,可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法检查,总有效粘结面积不应低于95%。
(4)当碳纤维布的空鼓面积不大于1000mm2时,可采用针管注胶的方法进行修补。当空鼓面积大于1000mm2时,将空鼓部位的碳纤维片材切除,重新搭接并粘贴等量的碳纤维片材,搭接长度不应小于100mm。
(5)验收时,应按规范方法对施工质量进行现场抽样检验及评定。
6 进度计划
本加固工程为幕墙配套工程,加固进度与幕墙单位施工进度与总包单位施工进度相协调。正常条件下,一个班组一天可以黏贴30-50m2,一个班组500M2梁加固碳布集中时间黏贴需要10-15天。当然如果配合幕墙单位穿插时间加固,根据幕墙进度要求确定班组人数与进度。