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摘 要：本文讲述了生活区浴室改扩建为食堂，楼面旧梁设计采用碳纤维材料加固技术，工程实践证明，碳纤维加固技术对于混凝土结构及构件的补强加固效果理想，在基本不增大梁的截面尺寸及自重的前提下，该技术在施工工期、施工质量等方面均达到了相关技术规程的要求
关键词：加固技术；施工工艺
一、工程概况
生活区浴室，建造于1997年，两层框架结构，楼面结构为主次梁现浇板，原二层楼板设计活荷载为2KN/ m2；于2005年改扩建成食堂后，二层布置成包厢、餐厅，设计活荷载为2.5KN/ m2，由于功能改变导致改扩建食堂楼面荷载比原浴室楼面荷载增大，原二层楼面梁将不能满足设计要求，经设计结构验算表明，主次梁正截面需进行加固，经过方案论证决定，采用碳纤维布加固技术。加固平面如图1：
该工程由有资质的杭州众安建筑加固工程有限公司进行施工，将500mm宽的UD0-200型碳纤维布进行裁剪，分层粘贴在楼面梁的底面和两侧，考虑楼面梁碳纤维布的受剪加固，U型箍的宽度不宜小于受弯加固碳纤维宽度的1/2，在梁端每侧粘贴150mm宽U型箍3道，在主次梁相交处每侧粘贴150mm宽U型箍2道。U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U型粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条，加固后，相当于增加了原受拉钢筋的面积，构件的承载力得到加强，满足了使用要求。
二、碳纤维布加固技术简介
粘贴碳纤维布加固技术是一种新型的结构加固技术，它是采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
采用碳纤维布加固具有以下几个优点：
1.抗拉强度高（强度约为普通钢材的10倍）；
2.自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4，基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪；
3.施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作；
4.施工工期短（本工程实例仅用十余天）；
5.适用范围广，碳纤维材料加固技术适用于各种混凝土结构类型，如梁、板、柱、等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于c15即可。
因此，碳纤维布结构加固技术在混凝土结构方面已产生良好的效应。
三、碳纤维布加固施工工艺
（一）施工准备
1.施工材料的准备
辽宁省建设科学研究院生产的专用jgn-p胶（底胶）及jgn-c胶（粘结胶）；UDO200型德国进口的碳纤维布。
2.辅助材料的准备
滚筒、刮板，角向磨光机，砂纸，剪刀，凿子，榔头，弹簧秤，丙酮。
3.搭设脚手架
按安全规程要求搭设好脚手架，高度以方便施工为前提。
（二）施工工艺
一般工艺流程：卸荷—基底处理—涂底胶—找平—粘贴—保护。核电南苑生活区浴室一二层为吊顶，拆除后露出结构层，无粉刷层，无须卸荷，可直接进行基地处理。
1.基地处理
先将需加固混凝楼面梁的表面浮尘清除干净，用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土楼面梁表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，用丙酮将需粘贴处清洗干净。
2.涂底胶
（1）将jgn-p底胶按配合比主剂（甲组）∶固化剂（乙组）=3：1配置底胶。将主剂与固化剂放置在洁净的容器里，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。用滚筒将它均匀地涂在楼面梁的混凝土底面（两侧），待胶固化后（固化时间视现
场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。
（2）调好的底胶根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，须在规定的时间内用完。
3.找平处理
（1）混凝土表面凹陷部位用修补胶（jgn-c胶掺入两倍粉料）填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补胶填补，尽量减少高度差。
（2）混凝土与碳纤维布之间的界面处理和好坏直接影响到混凝土梁的加固效果，因此梁底面及U型箍处必须反复打磨平整，去除混凝土劣化部位，凹陷、缺陷处用修补胶找平。
（3）转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
4.粘贴碳纤维布
（1）将jgn-c粘结胶按配合比主剂（甲组）∶固化剂（乙组）=3：1配置的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用滚筒将胶均匀地涂在底胶上需粘贴碳纤维布处，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂涂一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。不能出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
（2）粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，随即把已裁剪好的碳纤维粘贴在设计部位，必须两人密切配合，一人拉紧碳纤维布，一人用刮板从一侧边刮边贴，保证不留气泡，粘贴紧密，并使粘结胶充分浸透碳纤维布，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀，待指触干燥后，即可以进行第二道碳纤维布的粘贴，方法同第一道。
（3）注意搭接区粘贴，做好标记，保证搭接长度≥100mm.
（4）在碳纤维布粘贴完，待指压干燥后，再滚涂一层jgn-c粘结胶，用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀，使胶充分渗入到碳纤维布中去。
5.表面保护
待jgn-c粘结胶指触干燥后，加固后的碳纤维布表面做一层保护层，采用喷防火涂料进行保护。
四、碳纤维布的检验和验收
（1）在开始施工之前，监理与业主共同确认碳纤维布及配套专用粘结剂的产品合格证，产品质量出厂检验报告，各项性能指标都符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）规定的有关要求。
（2）每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录。
（3）施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击，以回音判断粘结效果（或手压碳纤维布表面的方法来检查），总有效粘结面积不应低于95%，如出现空鼓等粘贴不密实的现象，（空鼓面积小于10000mm2），应采用针管注粘结胶的方法进行补救。（空鼓面积大于10000mm2），宜将空鼓处的重新搭接贴上等量的碳纤维布。实践证明，刮板粘贴碳纤维布效果很好，碳纤维布空鼓率基本为零。
五、施工效果
本工程楼面梁采用碳纤维布加固的方式进行施工，从准备到竣工只用了十余天的时间，没有出现任何质量问题，施工效果良好，得到了设计单位、监理单位、业主的好评。
六、结束语
通过应用碳纤维布加固对食堂改扩建工程实例，掌握了碳纤维布结构加固技术的设计计算和施工工艺，深刻体会到碳纤维结构加固这一新技术的优点。该工程施工时，在确保安全的前提下，仅使用了简单的脚手架，并且，碳纤维布裁剪可以根据形状及尺寸任意裁剪，在各种支架的遮挡处可以随意穿过，施工方便；另外，该工程从开工到结束仅十余天，经过工程实践证明，碳纤维加固技术对于混凝土结构及构件的补强加固效果较理想，在基本不增大梁截面尺寸及自重的前提下，该技术在施工工期、施工质量等方面均达到了相关技术规程的要求，也为今后工程改造和危房加固提供了经验和借鉴。
参考文献：
[1] 生活区浴室设计图纸。
[2]《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）
关键词：加固技术；施工工艺
一、工程概况
生活区浴室，建造于1997年，两层框架结构，楼面结构为主次梁现浇板，原二层楼板设计活荷载为2KN/ m2；于2005年改扩建成食堂后，二层布置成包厢、餐厅，设计活荷载为2.5KN/ m2，由于功能改变导致改扩建食堂楼面荷载比原浴室楼面荷载增大，原二层楼面梁将不能满足设计要求，经设计结构验算表明，主次梁正截面需进行加固，经过方案论证决定，采用碳纤维布加固技术。加固平面如图1：
该工程由有资质的杭州众安建筑加固工程有限公司进行施工，将500mm宽的UD0-200型碳纤维布进行裁剪，分层粘贴在楼面梁的底面和两侧，考虑楼面梁碳纤维布的受剪加固，U型箍的宽度不宜小于受弯加固碳纤维宽度的1/2，在梁端每侧粘贴150mm宽U型箍3道，在主次梁相交处每侧粘贴150mm宽U型箍2道。U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U型粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条，加固后，相当于增加了原受拉钢筋的面积，构件的承载力得到加强，满足了使用要求。
二、碳纤维布加固技术简介
粘贴碳纤维布加固技术是一种新型的结构加固技术，它是采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土表面，使两者共同工作，提高结构构件的（抗弯、抗剪）承载能力，由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
采用碳纤维布加固具有以下几个优点：
1.抗拉强度高（强度约为普通钢材的10倍）；
2.自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4，基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪；
3.施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作；
4.施工工期短（本工程实例仅用十余天）；
5.适用范围广，碳纤维材料加固技术适用于各种混凝土结构类型，如梁、板、柱、等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于c15即可。
因此，碳纤维布结构加固技术在混凝土结构方面已产生良好的效应。
三、碳纤维布加固施工工艺
（一）施工准备
1.施工材料的准备
辽宁省建设科学研究院生产的专用jgn-p胶（底胶）及jgn-c胶（粘结胶）；UDO200型德国进口的碳纤维布。
2.辅助材料的准备
滚筒、刮板，角向磨光机，砂纸，剪刀，凿子，榔头，弹簧秤，丙酮。
3.搭设脚手架
按安全规程要求搭设好脚手架，高度以方便施工为前提。
（二）施工工艺
一般工艺流程：卸荷—基底处理—涂底胶—找平—粘贴—保护。核电南苑生活区浴室一二层为吊顶，拆除后露出结构层，无粉刷层，无须卸荷，可直接进行基地处理。
1.基地处理
先将需加固混凝楼面梁的表面浮尘清除干净，用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土楼面梁表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，用丙酮将需粘贴处清洗干净。
2.涂底胶
（1）将jgn-p底胶按配合比主剂（甲组）∶固化剂（乙组）=3：1配置底胶。将主剂与固化剂放置在洁净的容器里，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。用滚筒将它均匀地涂在楼面梁的混凝土底面（两侧），待胶固化后（固化时间视现
场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。
（2）调好的底胶根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，须在规定的时间内用完。
3.找平处理
（1）混凝土表面凹陷部位用修补胶（jgn-c胶掺入两倍粉料）填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补胶填补，尽量减少高度差。
（2）混凝土与碳纤维布之间的界面处理和好坏直接影响到混凝土梁的加固效果，因此梁底面及U型箍处必须反复打磨平整，去除混凝土劣化部位，凹陷、缺陷处用修补胶找平。
（3）转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
4.粘贴碳纤维布
（1）将jgn-c粘结胶按配合比主剂（甲组）∶固化剂（乙组）=3：1配置的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用滚筒将胶均匀地涂在底胶上需粘贴碳纤维布处，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂涂一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。不能出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。
（2）粘贴碳纤维布，在确定所粘贴部位无误后，随即把已裁剪好的碳纤维粘贴在设计部位，必须两人密切配合，一人拉紧碳纤维布，一人用刮板从一侧边刮边贴，保证不留气泡，粘贴紧密，并使粘结胶充分浸透碳纤维布，并用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀，待指触干燥后，即可以进行第二道碳纤维布的粘贴，方法同第一道。
（3）注意搭接区粘贴，做好标记，保证搭接长度≥100mm.
（4）在碳纤维布粘贴完，待指压干燥后，再滚涂一层jgn-c粘结胶，用刮板刮涂碳纤维布表面粘结胶，使之均匀，使胶充分渗入到碳纤维布中去。
5.表面保护
待jgn-c粘结胶指触干燥后，加固后的碳纤维布表面做一层保护层，采用喷防火涂料进行保护。
四、碳纤维布的检验和验收
（1）在开始施工之前，监理与业主共同确认碳纤维布及配套专用粘结剂的产品合格证，产品质量出厂检验报告，各项性能指标都符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）规定的有关要求。
（2）每一道工序结束后均应按工艺要求进行检查，并做好相关的验收记录。
（3）施工结束后的现场验收以评定碳纤维布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工具轻轻敲击，以回音判断粘结效果（或手压碳纤维布表面的方法来检查），总有效粘结面积不应低于95%，如出现空鼓等粘贴不密实的现象，（空鼓面积小于10000mm2），应采用针管注粘结胶的方法进行补救。（空鼓面积大于10000mm2），宜将空鼓处的重新搭接贴上等量的碳纤维布。实践证明，刮板粘贴碳纤维布效果很好，碳纤维布空鼓率基本为零。
五、施工效果
本工程楼面梁采用碳纤维布加固的方式进行施工，从准备到竣工只用了十余天的时间，没有出现任何质量问题，施工效果良好，得到了设计单位、监理单位、业主的好评。
六、结束语
通过应用碳纤维布加固对食堂改扩建工程实例，掌握了碳纤维布结构加固技术的设计计算和施工工艺，深刻体会到碳纤维结构加固这一新技术的优点。该工程施工时，在确保安全的前提下，仅使用了简单的脚手架，并且，碳纤维布裁剪可以根据形状及尺寸任意裁剪，在各种支架的遮挡处可以随意穿过，施工方便；另外，该工程从开工到结束仅十余天，经过工程实践证明，碳纤维加固技术对于混凝土结构及构件的补强加固效果较理想，在基本不增大梁截面尺寸及自重的前提下，该技术在施工工期、施工质量等方面均达到了相关技术规程的要求，也为今后工程改造和危房加固提供了经验和借鉴。
参考文献：
[1] 生活区浴室设计图纸。
[2]《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS 146：2003）