碳纤维加固工程施工方案

一、编制依据

1、结构施工图纸。

2、《碳纤维片材加固混凝土技术规程》（CECS  146：2003）

3、《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）。

二、工程概况

小区建筑包括：低层联排住宅、低层叠拼住宅、独栋住宅及配套公共建筑。

三、施工内容及要求

3.1施工内容

本次加固区域及内容结构改造加固柱加固，加固方法为柱身碳纤维布三层。

KZ4柱平面位置图：

3.2施工要求

1) 阴角要求：砼转角部位楼板、柱及墙表面抹灰全部剔除，混凝土表面打磨平整，用环氧腻子或结构胶掺水泥抹成圆弧，圆弧半径不小于20mm。

2) 阳角要求：用金刚石角磨机打磨成圆弧，圆弧半径不小于20mm。

3) 砼表面处理要求：将混凝土表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷清除达到表面坚实；露筋的锈块、锈皮均需清除，必要时作防绣处理。如原结构存在裂缝，及时向业主、设计及监理汇报，及时采取措施。

4) 碳纤维片材选用：不小于300g/㎡纤维布。

5) 结构胶选用：配套改性环氧树脂胶粘剂。

6) 施工环境的要求：现场施工温度及湿度的现场实际勘测，达到施工要求时方可施工。本工程按设计要求：室内温度高于5摄氏度，湿度低于85%，否则不能施工。

图2-1 阴阳角处理图

四、施工部署及准备

4.1施工部署

施工部位相对独立，条件具备即可施工，不存在过多的交叉流水施工。

4.2施工准备

1、劳动力投入计划

2、机具投入计划

3、现场准备

1) 施工前进行现场现状勘察，如发现与设计图纸不符或有结构缺陷者及时与业主、设计、监理及时沟通解决。

2) 电源接驳点。

3) 搭设施工操作架或门式操作架。

五、主要施工方法

5.1施工工序流程及施工顺序

（一）施工工序 

5.2施工要点

1、基层弹线：按设计要求，在需粘贴碳纤维的部位弹出粘贴轮廓线。

2、砼表面处理：根据粘贴轮廓线首先将基层上的表层打磨，露出混凝土结构面后，将混凝土表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷清除达到表面坚实；露筋的锈块、锈皮均需清除，必要时作防绣处理。

3、砼基层打磨：用金刚石角磨机对混凝土表面进行打磨处理，除去表层浮浆、油污等杂质，混凝土表面的浆楞、模板段差均需打磨平整形成平顺的斜面。阳角部位打磨成表面光滑的圆弧。使用小型空气压缩机或毛刷清除砼表面存留的混凝土粉末。清理完的表面保持清洁、干燥。

4、涂刷底涂：将底涂环氧树脂涂料主剂及硬化剂按3：1配制，要求搅拌均匀，随配随用一次配制量不要超过10㎏；如果在产品规定使用时间（20—145min）内未用完，则不再使用。用滚筒刷将配好的底涂均匀涂抹于混凝土表面。在底涂指触干燥后立即进行下一道工序。一般常温下指触干燥时间为4～6小时，5-15摄氏度时约9小时。

5、找平处理：本工作为粘贴之前的缺陷处再修补工作。底涂涂料涂刷后在混凝土构件表面形成的小孔及阴角，待底涂指触干燥后，使用WS改性环氧胶泥修补平整。表面仍存在的糙纹再用砂纸打磨平整。

6、粘贴碳纤维：

1） 按设计要求的尺寸用壁纸刀或剪刀裁剪碳纤维布，每段长度不超过6米为宜。

2） 纤维贴片搭接时，纤维片纵向接头搭接长度须在100mm以上，上下层之间的搭接位置应相互错开，该部位应多涂粘结树脂。碳纤维横向不需要搭接。

3） 按产品说明书要求配制浸渍改性环氧树脂胶（主剂硬化剂重量比3：1），超过规定时间（35—170min）内未用完的胶不得再使用。

                           配制配制浸渍树脂胶

4）将配好的浸渍树脂胶胶液均匀涂抹于所要粘贴部位，拱起部分、拐角部分、碳纤维片搭接部位及残缺修补处要多涂一些，但必须涂抹均匀。

5）把裁剪好的碳纤维布平铺在涂好的粘结剂基层上。

6）使用脱泡罗拉（专用工具）顺纤维方向在碳纤维片上多次滚压，对角隅处应向着角隅滚压，对拱起部位应向相反方向滚压，以除去气泡。使树脂胶均匀充分浸透纤维布的纤维束中。

7）碳纤维布施工30分钟（根据指触干燥程度）后，用滚筒刷在碳纤维布的表面均匀涂抹一层浸渍树脂胶液，并用脱泡罗拉（专用工具）用力滚压2~3次，使碳纤维片内部补充、渗浸粘结树脂胶。

8）多层粘贴时重复上述步骤，每层施工前应在前层纤维表面树脂胶指触干燥且对前层纤维空鼓修补完成后进行，重复4—7步骤，并遵守步骤2中的规定。

9）在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹一层浸渍树脂胶液。

10）涂完浸渍树脂胶液后，养护一周或两周后放可进入下一道工序（具体时间应现场实际温度而定）。

7、 表面处理：

柱身粘贴完成碳纤维布后可进行洒砂处理，在面层胶涂刷后可将干燥的中砂洒至柱身粘接，此工序可为下道工序如抹灰施工做粘接基层。

8、 养护：

现室内温度在10摄氏度左右，初期硬化养护时间为2天，总体养护时间为两周。养护期间防止粉尘污染纤维粘贴片，并防止贴片部分受到硬性冲击。

六、检验与验收

1、 施工开始前，应确认碳纤维布及配套树脂胶类粘接材料的产品合格证、产品质量出厂检验报告合格有效。

2、 根据碳纤维片材加固混凝土技术规程的要求，现场做碳纤维复合材料粘结抗拉强度试验。

3、 碳纤维加固施工过程中，基层打磨工程及底涂修补工程应进行隐藏工程检验与验收。

4、 碳纤维片材规格、贴片位置、长度、宽度、纤维方向、层数应符合设计规定，碳纤维实际粘贴面积应不小于设计量，位置偏差不大于10mm。

5、 碳纤维粘贴完成，经过养护两天达到初期硬化强度后，检验碳纤维的粘结质量，用钢尺检测碳纤维片的粘贴位置及粘结剂厚度，可用小锤轻轻敲击，无空响声的即表明粘贴密实。按碳纤维片材加固混凝土技术规程的要求，抽检部位每25px²抽取2处，且不小于2处为宜。对空鼓的范围需用粉笔或石笔做出标记。空鼓检测评定标准如下表：

判定不合格者，必须进行修补。修补后需进行复检达到合格。

注：使用小锤敲打听音时，有时由于空鼓以外的原因也会产生与正常部位不同的声音，应小心辨别。

如有五个直径为10mm~30mm的空鼓在20 cm²范围内或在长度不大于500px内（5个空鼓呈串状），也均视为不合格，需作处理。

如有空鼓现象，根据本工程碳纤维的粘贴特点，处理方法采用割刀切入填充树修补法：沿碳纤维方向切入2—3刀，用刮板、毛刷涂上适量的粘结树脂，填入刮开的缝内。见下图：

七、质量保证措施

1、 所有进场材料应符合质量标准并具有出厂合格证，适合现场温度、湿度条件，这是保证工程质量的前提。

2、 碳纤维片材在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损。也不得直接日晒。胶材料应阴凉密闭储存。

3、 施工前工人熟悉施工现场，并进行技术、安全交底。

4、 各工序之间实行自检、互检、交接检制度，由现场工长质量把关，不合格工序反修至合格为止。

5、 为避免应力集中产生碳纤维丝折断，转角处一定要进行导角处理并修补成圆弧状，圆弧半径不小于20㎜。

6、 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不小于100㎜。当采用多条或多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布之间的搭接位置应相互错开。各层之间至少错开50mm。

7、 底涂施工之前混凝土表面须修补、打磨平整，且保证混凝土表面干燥。底涂施工时温度须高于5摄氏度，相对湿度低于85%，混凝土表面含水率在8%以下。否则不能施工。

8、 滚压时要用力适当，不得来回反复滚动，以免损伤碳纤维。

9、 底涂和环氧腻子达到指触干燥（树脂表面达到固化硬结）后方可进行粘贴。

10、 主剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器搅拌均匀。一次调和量应在可使用时间内完成。

11、 施工完毕后严禁在碳纤维上进行大面积钻孔以免破坏碳纤维的有效断面。需钻孔时，经业主、设计、监理单位同意后且在TR型树脂胶养护两周后进行。

八、安全和文明施工

1、配套树脂胶的原料应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射。

2、树脂胶的配制和使用场所，必须保持通风良好。操作人员应穿工作服，戴防护口罩和手套。施工时禁止打闹、嬉戏，严禁酒后作业。

4、碳纤维为导电材料，施工时应远离电气设备及电源。

5、工完场清，每天工作完成后及时清理场地。及时清洗流出来的胶液，以免污染墙面、地面、水源。

8、严防树脂涂料或其组份贱入眼内，不慎贱入眼内可用清水冲洗，贱在皮肤上可用肥皂水冲洗，严重时要及时送医院治疗。

9、 工长要每天进行班前安全教育和随时安全检查。

10、 施工前检查脚手架、安全护拦的适用性和牢固性，严防高空坠落。