碳纤维加固施工方案

时间：2018-08-24作者：上海毅实建设集团有限公司浏览：275

1 、工程概况

本工程为上海松江区旗亭路管廊2节通风口碳纤维加固工程，根据建设单位提供的原施工图及现场图片，原通风口底板设计厚度为45公分，现浇厚度为48~50公分，保护层过厚，故对底板面采用碳纤维加固处理以满足原设计要求。

编制说明及依据

主要编制依据如下：

1)   《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

2)   《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）

3)   《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

4)   《混凝土结构加固构造》（13G311-1）

2    、施工准备

提前组织落实施工人员，对施工人员进行必要的技术、安全培训。

做好碳纤维布、碳纤维胶的进场检查，检验出厂合格证及质量检验报告。

准备基面清理工具：锤子、凿子、铲子、扫帚、钢丝刷，角磨机，电锤等。备好劳动保护用品：防护眼镜，口罩，薄胶手套，软底鞋等劳动保护用品。

3         施工工艺及方法

3.1         施工材料简介

本工程材料采用上海凯诺实业有限公司生产的锢利牌系列碳纤维布和碳纤维胶。

碳纤维胶系A、B两组分改性环氧树脂类胶粘剂，符合GB50367-2013《混凝土结构加固设计规范》及JTG/T J22-2008《公路桥梁加固设计规范》A级胶技术要求，主要特点是：

            ◇适配性好，与不同碳纤维都有很好适配性；        

◇用于碳纤维布加固的粘贴胶为触变性流体，强度高，与纤维及混凝土湿润性好，容易 渗透到碳纤维之间间隙且仰面施工滴落少；      

◇用于碳纤维板加固粘贴胶为触变性较强的膏体，强度高，与碳纤维板及混凝土粘结力强，容易涂刮且仰面及立面施工时不下垂；        

            ◇室温固化，不含挥发性溶剂，粘结强度高；        

            ◇抗老化性及耐介质(酸、碱及水等)性好；        

◇A、B配胶比例较宽，使用方便、无毒，便于现场操作。

碳纤维布体系是一种高强*特的高技术材料，可提供两种厚度，适用于各种构件的加固工程。

概述： 碳纤维布是一种单向碳纤维材料，用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固，该材料与配套胶粘剂共同使用可构成完整的、性能**的碳纤维布材料增强体系。

优点： 重量轻，易施工；柔软，适用于各种形状构件。优良的抗疲劳性能。厚度小，便于交叉重叠。

基面处理： 同板材系列基面处理，处理部分有尖锐棱角的构件都应打磨成圆角，较小内径为20mm。 由于使用碳纤维布材的目的，在于改进结构构件，应确定基面的状况从而保证其能够将荷载从布料传递至结构表面。

4.2施工工艺分析：

                         

碳纤维加固工作原理：将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

碳纤维加固具有以下优点：

1)抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍。

2)重量轻，密度只有普通钢材的1/4。

3)耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。

4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于保证。

 

5)   施工工艺流程

施工准备→表面处理→涂底胶→找平处理→碳纤维布剪裁→配制并涂刷碳纤维胶→粘贴碳纤维布→保护→验收  

 

    1、施工准备

1)应认真阅读设计施工图（加固方案）。

2)应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，拟订施工计划。

3)应对所使用的碳纤维布、粘结剂、机具等做好施工前的准备工作。

 

2、表面处理

1)应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平整。

2)被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。并用修复材料将表面修复平整。

3)表面打磨后，应用强力吹风机将表面粉尘彻底清除，并保持干燥。

 

3、粘贴面找平处理

1)应按产品生产厂家提供的工艺规定配制找平材料。

2)混凝土表面如有凹陷处，应使用修补材料找平，有段差或转角部位，应抹成平滑曲面。

3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。

4)用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。

5)宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。

 

4、碳纤维布剪裁

1)按设计规定尺寸剪裁碳纤维布，切记必须满足设计尺寸，严禁斜切碳纤维布，并防出现拉丝现象。

2)保证剪裁后的碳纤维布方向与粘贴部位的方向一致。

3)剪裁成型的碳纤维布注意保持洁净不受污染。

5、配制并涂刷碳纤维胶

1)配制粘结剂前应仔细阅读其使用说明书。

2)按粘贴面积确定每次用量，以防失效浪费。

3)严格按重量比计量使用配制。

4)按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。搅拌应顺时针一个方向搅拌，直至颜色均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入。

5)量取胶液容器不能混用。

6)调制好的粘结剂抓紧使用（可操作时间一般为半小时左右）。

 

6、粘贴碳纤维布

1)粘贴碳纤维布前应再次确保混凝土表面无尘、干燥。

2)混凝土表面涂刷粘结剂，必须做到涂刷稳、准、匀的要求，即：稳，刷涂用力适度，尽量不流不坠不掉；准，涂刷不出控制线；匀，涂刷范围内薄厚较一致。

3)碳纤维布粘贴时，同样要稳、准、匀，核心要求做到放卷用力适度，使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。

4)滚压碳纤维布必须从一端向另一端滚压，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶渗透纤维布，做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求≥200mm。

5)多层粘贴时，应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。

6)待胶水固化后，应在碳纤维布表面涂刷一层水泥浆抹面。

 

7、保护

  夏季24小时内严禁触动施工部位，冬季48小时。

 

8、施工质量验收

1)碳纤维片粘贴位置与设计要求位置相比，中心线偏差≤10㎜ 钢尺测量全部。

2)碳纤维片粘贴量≥设计数量 根据测量计算全部。

3)粘贴质量

  a.单个空鼓面积<1000㎜²充胶修复；≥1000㎜²割除修补

  b.空鼓面积之和与总粘贴面积之比小于5%锤击法全部或抽样

4)粘接质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓边沿，将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100㎜大小之同样碳纤维材料，用同样粘结剂，补贴在原处。

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、碳纤维片材配套胶水应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。

4、施工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。

5.现场管理架构

现场施工管理小组由富有加固经验的人员组成，保证本加固工程优质、高效、安全地完成。现场管理架构如下图所示：








 

6.安全、文明施工

1、质量检查与验收

在开始加固施工之前，应确认加固材料的产品合格证以检测报告，确保使用的材料各项指标达到设计要求。

2、安全技术措施

2.1通用部分

1进入施工现场必须戴好安全帽。

2登高作业时必须佩戴安全带。

3如需动火作业，必须通过现场业主及有关部门批准后，在规定的时间内动火，动火时现场管理人员必须在场监护，同时，在现场配备一定数量的灭火器械。

4用电专人专管，不得随意接电。

5现场操作人员应懂得自我劳动保护，并应遵守施工现场其他如总包单位的安全规定。若发现违反安全规定施工的人员予以清退出场。

2.2加固注意事项

1粘结材料及找平材料的配置和使用场所，应保持良好的通风；2碳纤维片材及胶水要密闭储存，远离火源，避免阳光直接照射；3现场施工人员根据胶水材料采取相应的劳动保护措施；4工作场所应配备**的灭火器，并将防火安全责任落实到人；5由于施工现场所采用的机械设备多数采用220V动力电，施工现场必须安全用电，严禁乱接乱拉。电器设备定期检查。

3、文明施工措施

1严格遵守建设单位和总包单位所制定的文明工地要求及标准化管理的规定。

2夜间如需施工，应提前准备好充足的照明，且不得影响其他人的正常休息。

3每日下班前应做好落手清工作，始终保持加固场地的整洁有序。

4工人宿舍内外保持整洁有序，无污物、污水，垃圾集中堆放，及时清理。

5 对现场工人经常进行文明施工教育，杜绝场内打架斗殴等事件的发生。

 

                      

                               上海毅实建筑加固工程有限公司

                                              


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