某中間房間中間部位南北向現(xiàn)澆板底貫穿裂縫，為了防止板內(nèi)鋼筋銹蝕，須對出現(xiàn)裂縫的板進(jìn)行裂縫灌漿處理，擬對已產(chǎn)生裂縫部位進(jìn)行碳纖維加固。

（注：樓板現(xiàn)澆板底貫穿裂縫）

一、工程概況

某樓在竣工驗收時查出，某區(qū)域樓板（樓板厚度為120mm）負(fù)鋼筋保護(hù)層厚度過厚接近80mm—90mm左右，經(jīng)分析可能是在施工過程中，施工人員未注意將樓板面的負(fù)鋼筋踩踏下去，故竣工驗收時，此區(qū)域樓板負(fù)鋼筋保護(hù)層厚度不滿足要求，需加固樓板，使樓板承載力滿足設(shè)計要求。根據(jù)原結(jié)構(gòu)一層樓面配筋圖進(jìn)行加固設(shè)計（本工程有地下室），需板鋼筋被踩踏區(qū)），本文著重介紹樓板加固設(shè)計及施工方案。

二、編制依據(jù)

1、《混凝土結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計規(guī)范》GB50367-2007
2、相關(guān)廠家的配套產(chǎn)品說明
3、國家省、市有關(guān)法規(guī)

三、加固方案的比較與選擇

一層樓板厚120mm，局部為板厚160mm，附圖一中陰影區(qū)1板面負(fù)鋼筋配筋為Φ8@200，陰影區(qū)2板面負(fù)金剛筋配筋為Φ 10@200。因陰影區(qū)的負(fù)鋼筋保護(hù)層厚度過厚，使板面負(fù)鋼筋不能滿足原設(shè)計的承載力要求，必須加固處理。目前，加固這種樓板常用方法大致有樓板粘貼鋼板條、粘貼碳纖維布等方案。每種方案都有其優(yōu)缺點以及不同的適用范圍，下面就對本工程樓板加固的兩種方案進(jìn)行比較和選擇。
粘貼鋼板條加固方案和粘貼碳纖維布加固方案加固原理基本相似，即在原樓板的負(fù)鋼筋位置（由于負(fù)鋼筋失去原設(shè)計承載力作用）用粘貼鋼板或粘貼碳纖維布來等強(qiáng)代換原樓板的負(fù)鋼筋承載力作用。我們選擇加固方案時主要從以下幾點考慮。

1、施工工序和工期：采用粘貼碳纖維加固，施工工序簡單、工期短（因為碳纖維布不像鋼板本身需要進(jìn)行防銹蝕處理，且碳纖維布在轉(zhuǎn)角處粘貼時比鋼板容易彎折）；

2、加固造價：采用粘貼碳纖維布加固比采用粘貼鋼板加固節(jié)省25%左右加固造價（本工程樓板支座負(fù)鋼筋被踩踏處的樓板配筋值過大，若用粘貼鋼板法加固，雖然理論計算加固鋼板面積少于碳纖維布，但實際要還需滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，所以最后用的粘貼鋼板面積并不少于碳纖維布
面積，而粘鋼板單位造價高出粘碳纖維單位造價的25%）；

3、加固效果：兩種加固方案都能理想達(dá)到原設(shè)計要求。雖然粘鋼板條加固方案對樓板的剛度也有所提高，但本工程樓板剛度已滿足設(shè)計要求，所以加固效果基本相同。經(jīng)業(yè)主綜合考慮和比較，最終選擇粘貼碳纖維布加固方案。

四、碳纖維加固樓板的設(shè)計

4.1基本假定
采用碳纖維對受彎構(gòu)件進(jìn)行加固時，除應(yīng)遵守現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010正截面承載力計算的基本假定外，尚應(yīng)遵守下列規(guī)定。
1、 碳纖維布的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系取直線式，其拉應(yīng)力σf取等于拉應(yīng)變εf與彈性橫量Ef的乘積；
2、 當(dāng)考慮二次受力影響時，應(yīng)按構(gòu)件加固前的初始受力情況，確定碳纖維的滯后應(yīng)變；
3、在達(dá)到受彎承載力極限狀態(tài)前，加固材料與混凝土之間布置不致出現(xiàn)粘結(jié)剝離破壞。
4.2碳纖維布計算方法 首先，利用回彈法對樓板混凝土進(jìn)行檢測，以供加固參考。經(jīng)檢測，混凝土的實際強(qiáng)度為C25。然后根據(jù)設(shè)計圖紙、現(xiàn)場混凝土的實際強(qiáng)度為C25 。然后根據(jù)設(shè)計圖紙、現(xiàn)場混凝土鋼筋被踩踏數(shù)量以及踩踏位置，同時考慮碳纖維實際的抗拉應(yīng)變達(dá)不到設(shè)計值而引入強(qiáng)度利用系數(shù) 0.8（經(jīng)過大量現(xiàn)場試驗統(tǒng)計得出的結(jié)果）等計算得出，采用0.167mm厚、100mm寬的碳纖維布進(jìn)行加固，彈性模量不小于210000Mpa，設(shè)計強(qiáng)度為2000Mpa。計算得出加固所需的碳纖維布量見下表

樓板加固區(qū) 原樓板負(fù)鋼筋配筋 加固碳纖維布
附圖一中1陰影區(qū) Φ8@200 -0.167×100×L@300
附圖一中2陰影區(qū) Φ10@200 -0.167×100×L@250

注：其中L為碳纖維布長度
一層樓板樓面積加固平面布置圖中1-1截面加固詳見附圖三，反映了碳纖維布粘貼時在樓板支座處遇上障礙（外填充墻）時具體節(jié)點加固方法。施工時先將樓板支座處的外填充墻拆除部分（拆除墻體的地方要采取臨時支頂措施），使粘貼碳纖維布時能貼到樓板支座向下延伸一個梁高長度以防碳纖維布端口剝離破壞引起加固失效。同理粘貼四分之一短邊板跨長度B后再加上500mm長度同樣防止碳纖維布端口剝離破壞引加固失效而采取的加固構(gòu)造措施。（附圖四至附圖八因采取相同的防止碳纖維布端口剝離破壞的加固構(gòu)造措施，故不再多作解釋）。

反映了碳纖維布粘貼時遇樓面板不同高低時的碳纖維布加固樓板的節(jié)點。采用碳纖維布加固樓板負(fù)鋼筋被踩踏的情況除本工程涉及三種加固情況外，還可能遇上以下幾種情況：（1）、實際工程經(jīng)常遇到的樓板支座（負(fù)鋼筋位置）無障礙用樓板無高差情況，具體加固節(jié)點。
（2）、樓板支座（負(fù)鋼筋位置）處遇到障礙為混凝土反梁，具體加固節(jié)點。添加壓條可有效防止轉(zhuǎn)角位置碳纖維布剝離。

五、主要材料：

灌漿樹脂、封縫膠 、碳纖維布
1、裂縫灌漿工作原理介紹:
原理方法是利用機(jī)械的高壓動力(高壓灌注機(jī))，將環(huán)氧樹脂膠灌漿材料注入混凝土裂縫中，當(dāng)樹脂膠到混凝土裂縫固化、膨脹、固結(jié)，這樣固結(jié)的樹脂膠體填充混凝土所有裂縫，以達(dá)到裂縫修補效果
2、施工步驟：
搭設(shè)施工腳手架——觀測裂縫——基層處理——確定注入口———安裝注射點——配灌漿樹脂——安設(shè)灌漿器——灌漿——拆除灌漿器——清洗灌漿器——基層復(fù)原。
3、施工機(jī)具：
① 強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)（清理裂縫）；② 600ml量杯（配樹脂膠）；③ 4cm寬開刀、小刮板（配封縫膠）；④SL-500高壓灌注機(jī)；⑤ 酒精、棉絲（清洗灌漿器）；⑥ 手提打磨機(jī)（打磨封縫膠清理基層）。
4、注意事項：
① 施工前必須將抹灰層剔除干凈，露出結(jié)構(gòu)面；
② 施工時一定要保證裂縫干燥，切忌用水沖刷裂縫；
③ 注入口盡量設(shè)置在裂縫較寬，開口較通暢的位置；
④ 如使用底壓灌漿封口膠要現(xiàn)配現(xiàn)用，每次配量不宜過多；
⑤ 仰面注膠施工時必須佩戴防護(hù)鏡；
⑥ 灌漿結(jié)束后用酒精浸泡并清洗灌漿器，以便下次使用，切不可用其他稀料清洗。

六、碳纖維加固

1加固建議
本工程中出現(xiàn)的裂縫處于樓板位置，初步鑒定裂縫是由下向上發(fā)展，從結(jié)構(gòu)安全角度考慮，對未貫通的裂縫，以及貫通的裂縫在灌漿結(jié)束后須在樓板裂縫部粘貼碳纖維布進(jìn)行加固，在裂縫分布范圍1600mm寬度沿受力方向貼碳纖維布一層，沿裂縫方向碳纖維布邊緣貼200mm寬碳纖維壓條一道；對已貫通的裂縫，在下部裂縫分布范圍1600mm寬度沿受力方向貼碳纖維布一層，在上部裂縫分布范圍1000mm寬度沿受力方向貼碳纖維布一層，沿裂縫方向碳纖維布邊緣貼200mm寬碳纖維壓條一道在灌漿結(jié)束后須在樓板上部及下部粘貼碳纖維布進(jìn)行加固。
2碳纖維布加固介紹
碳纖維布加固技術(shù)于國內(nèi)最早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，其編號為CECS146：2003,現(xiàn)已經(jīng)被最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》代替,其編號為GB 50367-2006. 使用碳纖維加固技術(shù)是采用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維布粘貼于混凝土表面，形成一個新的復(fù)合體使增強(qiáng)貼片與原有鋼筋混凝土共同受力。增大結(jié)構(gòu)的抗拉或抗剪能力，提高強(qiáng)度?？沽研院徒Y(jié)構(gòu)的延性，和抗震加固的作用
3碳纖維加固施工工藝簡介
1、施工順序：
混凝土基底處理——涂底層底膠——找平膠找平——貼碳纖維片——養(yǎng)護(hù)
2、施工方法：
(1)、混凝土基底處理
1.1將樓板底部表面的障礙物清除
1.2檢查外露鋼筋是否銹蝕，如有銹蝕，進(jìn)行必要處理。對經(jīng)過剔鑿、清理和露筋的構(gòu)件殘缺部分，進(jìn)行修補、復(fù)原。
1.3被粘貼混凝土表面應(yīng)打磨平整，除表面浮層、油污等雜質(zhì)，直至露出結(jié)構(gòu)新面，轉(zhuǎn)角處粘貼要進(jìn)行倒角處理，并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm，將混凝土表面內(nèi)丙酮擦拭一遍，保持混凝土表面干燥。
(2)、涂底層底膠：
2.1、把底膠的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放入容器內(nèi)，用攪拌器合均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時間內(nèi)用完為準(zhǔn)。
2.2、在底膠中嚴(yán)禁添加溶劑。含有溶劑的毛刷或用溶劑弄濕了的滾筒不得使用。
2.3、用滾筒刷均勻地涂抹底膠。
2.4、指觸干燥時間因氣溫不同，一般在3小時到1天之間變化。
2.5、底膠固化后，在表面上有凸起部分時，要用砂紙磨光。
(3)、找平膠找平：
3.1、底膠涂刷后，混凝土表面不平處用找平膠找平。
(4)、貼碳纖維片
4.1、確認(rèn)粘貼表面干燥。氣溫50C以下，相對濕度RH>85%時，如無有效措時不得施工。
4.2、防止碳纖維受損，碳纖維片在運輸、儲存、裁切和粘貼過程中，嚴(yán)禁受到彎折。因此，貼片前應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維片，每段長度一般以不超過6m為宜。要使用更長的片材時，除精心防止彎折外，對脫泡(即趕出氣泡)、滲浸過程必須加位謹(jǐn)慎操作。為防止片材在保管過程中損壞，片材的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量為準(zhǔn)。
4.3、碳纖維向接頭必須搭接15cm以上，該部位應(yīng)多涂粘結(jié)樹脂，碳纖維橫向不需要搭接。
4.4、粘接樹脂的主劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用用完為準(zhǔn)。
4.5、貼片前用滾筒刷均勻地涂抹粘結(jié)樹脂，稱為下涂。下涂的涂量標(biāo)準(zhǔn)如下。
200g/m2的碳纖維片，400-500g/m2
300g/m2在碳纖維布，500-600 g/m2
4.6、貼片時，在碳纖維片和樹脂之間盡量不要有空氣?？捎昧_拉(專用工具)沿著纖維方向在碳纖維片上滾壓多次，使樹脂浸入碳纖維中。
4.7、碳纖維片施工30分鐘后，用滾筒刷均勻涂抹粘結(jié)樹脂，稱為上涂。上涂涂量標(biāo)準(zhǔn)如下：
200g/m2在碳纖維片，200-100 g/m2
300g/m2在碳纖維布，300-200 g/m2
4.8、進(jìn)行空鼓檢查，并進(jìn)行處理。
4.9、須粘2層以上碳纖維布時，重復(fù)4.5-4.8步驟，并遵守4.3的規(guī)定。
(5)、養(yǎng)護(hù)
5.1粘貼碳纖維片后，需自然養(yǎng)護(hù)24小進(jìn)達(dá)到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受干擾。
5.2、在每道工序以后樹脂固化之前，宜用塑料薄膜等遮擋以防止風(fēng)沙或雨水侵襲。
5.3、當(dāng)樹脂固化期間存在氣溫降低到50C以下的可能時，可采用低溫固化樹脂，或采取有效的升溫措施。
5.4、碳纖維片粘貼后，要達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，需自然養(yǎng)護(hù)，在此期間應(yīng)防止貼片受到硬性沖擊。


（注：樓板進(jìn)行裂縫處理，然后進(jìn)行碳纖維加固施工后的工程）

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文章來源： 永年加固公司
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