加固設(shè)計(jì)要求、材料、施工工藝應(yīng)滿(mǎn)足中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》
（GB 50367-2006）、重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》（DBJ50-
049-2006）、中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS 
146：2003）、《混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造》（06SG311-1）的要求。 

一、加固用材料要求

梁加固用材料的品種、規(guī)格及使用性能， 應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 
（1）水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5級(jí)的硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。 
（2）外包混凝土采用小石子混凝土，集料的最大粒徑不超過(guò)10mm。粗集料應(yīng)選用質(zhì)密、堅(jiān)硬、強(qiáng)度高、耐久性好的碎石或卵石，不得采用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。細(xì)集料應(yīng)選用中、粗砂，其細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6～3.7之間。 
（3）混凝土拌和用水應(yīng)滿(mǎn)足下列要求： 
1)、水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝固與硬化的有害雜質(zhì)或油脂、糖類(lèi)及游離算類(lèi)等。 
2)污水、 PH值小于5的酸性水及含硫酸鹽量按SO42- 計(jì)超過(guò)水的質(zhì)量0.27mg/m3的水不得使用。 
3）不得使用海水拌制混凝土。 
4）供飲用的水。 
5）梁側(cè)鋪裝混凝土采用微膨脹混凝土，抗?jié)B等級(jí)為 P8。

二、T梁結(jié)構(gòu)加固施工相關(guān)技術(shù)分析

2.1碳纖維布及相應(yīng)的配套膠 
加固修用的材料應(yīng)具有產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告，提供產(chǎn)品主要力學(xué)性能指標(biāo)。碳纖維布選用高強(qiáng)度I級(jí)，膠粘劑選用A級(jí)膠，安全性能指標(biāo)應(yīng)符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367．2006）的規(guī)定。不準(zhǔn)使用無(wú)觸變、高流掛碳纖維膠，以避免膠瘤的形成。碳纖維布及相應(yīng)的配套膠選用，還應(yīng)符合海洋環(huán)境類(lèi)別的要求。

2.2 驗(yàn)收要求 
1）在粘貼碳纖維布施工過(guò)程中，施工單位必需有工藝工序質(zhì)量檢驗(yàn)單，每一工序必須達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后，方進(jìn)入下一步工序，未經(jīng)檢驗(yàn)合格的施工工序，均不得進(jìn)行下一步施工。 
2）纖維片材與混凝土結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)質(zhì)量，應(yīng)用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片材表面的方法來(lái)檢查，總有效粘結(jié)面積應(yīng)達(dá)到100％。 
3）所有產(chǎn)品都有產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品質(zhì)量出廠(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)口產(chǎn)品有進(jìn)口報(bào)關(guān)單，各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)規(guī)程要求。 
4）碳纖維片材實(shí)際粘貼面積應(yīng)不少于設(shè)計(jì)量，位置偏差應(yīng)不大于10mm、 
5）業(yè)主和監(jiān)理單位可對(duì)進(jìn)場(chǎng)碳纖維片材和配套樹(shù)脂類(lèi)粘結(jié)材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣檢驗(yàn)。 
6）碳纖維布與混凝土的正拉粘結(jié)強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范（中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）》（GB50367-2006）的規(guī)定。

三、碳纖維加固施工

3.1使用的主要材料及特點(diǎn) 
（1）碳纖維布，本工程的單向紡織碳纖維布（高強(qiáng)I級(jí)），12K，標(biāo)準(zhǔn)重量300g/m2，厚度0.167mm，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥3400MPa，彈性模量≥240000MPa，伸長(zhǎng)率≥1.7%。 

（2）碳纖維結(jié)構(gòu)膠粘劑，用于粘貼碳纖維布，本工程選用：常州市鼎達(dá)建筑新技術(shù)公司生產(chǎn)的JK碳纖維膠粘劑，A級(jí)膠，抗拉強(qiáng)度≥40MPa，受拉彈性模量≥2500MPa，鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥14MPa，與混凝土正拉粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa，耐濕熱老化性能（鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度降低的百分率≤10%）合格，抗沖擊剝離能力（平均剝離長(zhǎng)度）≤20mm。

（3）使用的機(jī)具電動(dòng)及手工打磨工具、電吹風(fēng)、腳手架、專(zhuān)用滾筒刷、毛刷、計(jì)量工具（電子秤）、塑料桶、鋼卷尺、剪刀或優(yōu)質(zhì)美工刀等。

3.3施工工藝 
（1）施工流程
（2）施工準(zhǔn)備：相關(guān)的機(jī)具、工具準(zhǔn)備好，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)量梁的幾何尺寸、初步定位放線(xiàn)、剪裁碳纖維布（嚴(yán)禁折疊，若碳纖維布原件已有折痕，應(yīng)裁去有折痕一段）。 

（3）混凝土基層界面處理：剔除被粘貼面混凝土結(jié)構(gòu)層表面的粉刷層并打磨平整，除去表層浮漿油污等，直至露出骨料新面。梁底轉(zhuǎn)角處磨成圓弧狀（圓弧半徑少小于25mm）。將疏松混凝土鑿除后，用結(jié)構(gòu)修補(bǔ)膠對(duì)較大的孔洞、凹面、露筋等缺陷進(jìn)行修補(bǔ)、復(fù)原；對(duì)有段差、內(nèi)轉(zhuǎn)角的部位抹成平滑的曲面?；炷帘砻鎽?yīng)清理干凈并保持干燥。 

（4）定位放線(xiàn)：按照設(shè)計(jì)加固部位用墨斗線(xiàn)進(jìn)行定位放線(xiàn)，要求定位準(zhǔn)確，其中心線(xiàn)偏差不大于10mm，長(zhǎng)度偏差不大于15mm。 

（5）涂刷底膠：若采用配有底膠的碳纖維膠時(shí)，應(yīng)按底膠使用說(shuō)明書(shū)配比稱(chēng)量調(diào)配均勻，用滾筒刷將底膠均勻抹于混凝土表面上，不得擅自免去底膠的工序。底膠指干時(shí)，其表面若有凸起處，應(yīng)用細(xì)砂紙磨光，并應(yīng)重刷一遍。底膠涂刷完畢應(yīng)靜置固化至指干時(shí)，進(jìn)入下一道工序施工。若未能及時(shí)粘貼碳纖維布，則應(yīng)等待12h后粘貼，且粘貼前應(yīng)用細(xì)軟羊毛刷或潔凈棉砂團(tuán)沾工業(yè)丙酮擦試一遍，清除不潔殘留物和新落灰塵。若采用免底膠的碳纖維膠，應(yīng)檢查其產(chǎn)品名稱(chēng)、型號(hào)及產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)，并經(jīng)監(jiān)理單位確認(rèn)后，方可免涂底膠。

（6）結(jié)構(gòu)膠配制：使用有計(jì)量合格證的電子秤按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)（JK碳纖維膠3：1）稱(chēng)量甲、乙組分，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，采用低速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?，拌好的膠液應(yīng)色澤均勻，無(wú)氣泡。 

（7）粘貼碳纖維布：將配制好的碳纖維浸漬、粘貼專(zhuān)用膠均勻涂抹于粘貼部位；將裁剪好的碳纖維布按照放線(xiàn)位置敷在涂好碳纖維膠的表面，碳纖維布應(yīng)充分展平，不得有皺褶；用特制滾筒沿纖維方向多次滾壓，使膠液充分浸漬纖維布，并使碳纖維布的鋪層均勻壓實(shí)，無(wú)氣泡產(chǎn)生；多層粘貼碳纖維時(shí)，下一層應(yīng)在本層膠液達(dá)到指干狀態(tài)時(shí)立即進(jìn)行粘貼，延誤超過(guò)1小時(shí)，則應(yīng)等待12小時(shí)后，方可進(jìn)行下一層纖維材料粘貼，但粘貼前應(yīng)重新碳纖維布粘合面的灰塵擦試干凈；最后一層碳纖維布粘貼完畢，應(yīng)在其表面均勻涂刷一層碳纖維浸漬、粘貼專(zhuān)用膠。 

（8）碳纖維布膠粘完畢后應(yīng)靜置固化，并應(yīng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)定的固化環(huán)境溫度和固化時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。（若環(huán)境溫度達(dá)不到，必須采用升溫措施）

四、施工質(zhì)量檢驗(yàn)

4.1目視檢查 
(1)對(duì)粘貼后不久的碳纖維布進(jìn)行目視檢查，要求不能有間隙、缺膠區(qū)及皺褶產(chǎn)生。 
(2)對(duì)存在間隙或缺膠區(qū)應(yīng)加補(bǔ)碳纖維膠，對(duì)存在皺褶的碳纖維布應(yīng)切除后重新粘貼。 

4.2金屬小錘測(cè)試 
(1)碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量可用金屬小錘輕擊以測(cè)試碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)部位是否空鼓，要求空鼓率不應(yīng)大于5%。 
(2)單個(gè)空鼓面積不大于10000mm2，可以采用注射法充膠修復(fù)，≥10000mm2應(yīng)割除修補(bǔ)，受力方向每端搭接長(zhǎng)度為≥200mm，層數(shù)超過(guò)3層時(shí)為≥300mm，非受力方向?yàn)椤?00mm。

4.3現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)拉拔合格指標(biāo)：基層混凝土強(qiáng)度C15~C20為≥1.5MPa， 基層混凝土強(qiáng)度≥C45時(shí)≥2.5MPa，基層混凝土強(qiáng)度在C20~C45之間線(xiàn)性插值確定其合格指標(biāo)，且應(yīng)為混凝土內(nèi)聚破壞。若不合格，應(yīng)揭去重貼，并重新檢查驗(yàn)收。 

五、質(zhì)量監(jiān)理控制要點(diǎn)

5.1嚴(yán)格審查施工單位的施工資質(zhì)（特種加固施工資質(zhì)）和專(zhuān)業(yè)操作人員資格，嚴(yán)格審批專(zhuān)項(xiàng)施工方案，這是確保工程質(zhì)量的前提。 
5.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)規(guī)范，熟悉施工圖紙，針對(duì)工程特點(diǎn)，編制專(zhuān)項(xiàng)《監(jiān)理實(shí)施細(xì)則》。 
5.3原材料控制：碳纖維布及其配套的碳纖維膠、底膠、結(jié)構(gòu)修補(bǔ)膠應(yīng)根據(jù)工程用量一次進(jìn)場(chǎng)到位，選用資質(zhì)信譽(yù)較好的品牌，進(jìn)場(chǎng)時(shí)核查產(chǎn)品的合格證、產(chǎn)品質(zhì)量出廠(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告、中文標(biāo)志和包裝完整性等，同時(shí)對(duì)碳纖維布及粘貼用的膠粘劑、底膠、修補(bǔ)膠進(jìn)行見(jiàn)證取樣復(fù)試，檢測(cè)合格后方可使用。碳纖維布應(yīng)對(duì)抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、彈性模量、極限伸長(zhǎng)率、單位面積質(zhì)量、K數(shù)指標(biāo)進(jìn)行見(jiàn)證取樣復(fù)試。碳纖維膠應(yīng)對(duì)鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度、與混凝土正拉粘結(jié)強(qiáng)度、耐濕熱老化性能、抗沖擊剝離能力、初黏度或觸變指數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行見(jiàn)證取樣復(fù)試。碳纖維膠與碳纖維布應(yīng)進(jìn)行適配性見(jiàn)證取樣復(fù)試。 

5.4施工環(huán)境控制：施工環(huán)境溫度應(yīng)符合結(jié)構(gòu)膠粘劑產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定。若未作規(guī)定，應(yīng)按不低于15℃進(jìn)行控制，當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，應(yīng)采用低溫固化型的配套膠粘劑或采取升溫措施。作業(yè)場(chǎng)地應(yīng)無(wú)粉塵，且不受日曬、雨淋和化學(xué)介質(zhì)污染。 

5..5施工時(shí)間控制：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境溫度和產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)確定膠粘劑的每次拌合量，并按要求嚴(yán)格控制使用時(shí)間，以防使用固化失效的膠粘劑影響加固質(zhì)量。 

5.6膠粘劑的配制要做到精確，使用精確的電子秤（應(yīng)有計(jì)量檢驗(yàn)合格證）進(jìn)行計(jì)量，使用的塑料桶等器具應(yīng)保持干凈，無(wú)污染。 

5.7碳纖維布要做到剪裁尺寸準(zhǔn)確，施工期間始終保持干凈不受污染，并避免彎折以免損傷碳纖維布。 

5.8做好工序的隱蔽驗(yàn)收工作，對(duì)混凝土基層界面處理、涂刷底膠工序應(yīng)做好隱蔽工程驗(yàn)收。底膠、修補(bǔ)膠、浸漬粘貼專(zhuān)用膠粘劑的配制和粘貼碳纖維布的施工，應(yīng)實(shí)行旁站監(jiān)理，并做好相關(guān)記錄工作。
5.9加強(qiáng)碳纖維布與混凝土之間的粘貼質(zhì)量檢查，現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證碳纖維布與混凝土基層的正拉粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)工作。 
5.10 及時(shí)做好相關(guān)資料的收集、整理和歸檔。 

六、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)監(jiān)理機(jī)構(gòu)對(duì)專(zhuān)項(xiàng)方案的審查、材料的把關(guān)、施工過(guò)程的跟蹤檢查和控制，以及施工單位的配合與努力，本工程碳纖維加固施工觀(guān)感質(zhì)量良好，各種技術(shù)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，滿(mǎn)足業(yè)主使用功能的要求，碳纖維加固工程一次性通過(guò)驗(yàn)收。兩年后對(duì)業(yè)主進(jìn)行回訪(fǎng)，加固部位使用正常，無(wú)異常情況發(fā)現(xiàn)，得到業(yè)主的一致好評(píng)。

案例展示：