淺談碳纖維布及鋼板加固工程的監理工作要點

【摘 要】因建筑物使用功能的改變，對原有結構進行碳纖維布及鋼板加固是常用的加固處理措施。但常規的建筑工程監理工作中較少遇到結構加固的情況，本文對結構加固工程的監理工作進行了簡單梳理，供監理人員參考。

【關鍵詞】結構；加固；質量；檢測；碳纖維布；鋼板

一、工程概況

合肥經開區出口加工區公租房一期工程約100畝，共計5棟樓。總建筑面積約13.4萬平方米，其中地上120000平方米，地下建筑面積約14000平方米。因部分房間使用功能的改變，部分房間改為健身房及公共洗衣房，需對原結構梁板進行加固。梁采用粘貼鋼板加固，板采用碳纖維布加固。

二、加固原理

1、碳纖維布加固原理

將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強材料；用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上，形成一個新的復合體，使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力，增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延長性。

2、粘鋼加固原理

粘鋼加固就是在混凝土結構受力構件的外側用結構膠粘貼鋼板，以補強或提高其受力強度，提高結構的安全性。鋼板與混凝土受力構件共同作用，使原構件的鋼度、強度都大幅度的提高，特別是耐久性及抗疲勞能力增強。如在墻上開洞，洞口側壁粘鋼能起到暗柱的效果，在梁板水平結構表面粘鋼，能起到增加小梁的效果。

三、工藝優點

1、碳纖維布加固

具有節省空間，施工簡便，不需要現場固定設施，施工質量易保證，基本不增加結構尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。

（1）抗拉強度高，是同等截面鋼材的7至10倍。

（2）重量輕，密度只有普通鋼材的四分之一。

2、粘鋼加固

（1）施工簡便、快捷，基本不增加被加固構件斷面尺寸和重量。

（2）建筑結構膠將鋼板與混凝土緊密粘接，將加固件與被加固體合為一體，結構膠固化時間短，完全固化后即可以正常受力工作。

四、加固方法（本工程設計圖紙）

1、在距離板端三分之一范圍內在每隔300mm采用一道250mm寬一級碳纖維布在板頂和板底分別進行加固。粘貼膠采用A級雙組份結構膠。

2、在框架梁底部采用6mm厚Q235B鋼板加固，在距離框架梁端部三分之一處及主次梁交界處采用U型鋼板箍固定，每個鋼板箍設置兩根化學錨栓錨固。

五、監理工作要點

（一）事前控制

1、設計施工圖必須蓋有出圖章和審核章的有效圖紙為準。

2、設計圖紙應會審和設計交底并有會議紀要。

3、對施工單位上報的加固單位資質，安全生產許可證，管理人員及特殊工種人員上崗證進行嚴格審核，使其符合本工程的有關要求。

4、審批施工單位上報的專項施工方案。施工方案的有關內容包括：測量定位、工藝流程、檢驗驗收等內容。施工單位必須嚴格按監理審批的施工方案進行施工。

5、嚴把材料質量關。工程所用的原材料都要有合格證（或材質證明），檢測報告等。原材料進場后按照規定，對其進行復試，復試為見證取樣與送檢。如本工程用的鋼板、碳纖維布、結構膠等。

（二）事中控制

1、卸荷：加固前應對所加固構件盡可能卸荷。

2、基層處理：混凝土表面出現剝落、空鼓、腐蝕等現象的部位應鑿除，裂用混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質，構件表面打磨平整，凸起部位要磨平，轉角處要打磨成圓弧狀，將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。

3、找平施工面：構件表面凹陷部位應用找平膠填平，出現高度差的部位應用找平膠填補，盡量減少高度差；轉角處也應用找平膠修補成圓弧狀，半徑不小于10mm。

4、將鋼板按現場實際施工尺寸切割好，粘貼面應首先除油，然后用角磨機進行粗糙處理，直到結合面全部出現金屬光澤，打磨紋路盡量與鋼板受力向垂直，其后用脫脂棉蕉丙酮擦干凈，保持干燥備用。如果不能及時使用，鋼板上出現銹跡就必須重新打磨、擦丙酮后方可再用。施工中嚴格執行先焊后粘的原則，嚴禁先粘后焊，梁底板與U型箍必須先焊接好，再進行打磨除銹等。

5、涂底層樹脂（碳纖維布加固）：將底層樹脂計量、攪拌均勻，根據實際氣溫決定用量并控制使用時間；將底層樹脂均勻刷于混凝土表面，待膠固化后（固化時間視現場氣溫而定，以指觸干燥為準），再進行下一工序。

6、結構膠使用時在現場臨時配制，配制時按產品說明書規定進行。將甲、乙兩組分別倒入干凈容器，容器內不得有油污，利用手提電鉆攪拌，或采用人工攪拌，攪拌至色澤完全均勻為止。攪拌時最好延同一方向攪拌，盡量避免混入空氣形成氣泡。每次配膠量不易過多，應在40min內使用完畢

7、粘貼碳纖維：按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布。將浸潤樹脂調配好，均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、拐角等部位要多涂刷一些；粘貼碳纖維布并用毛刷反復壓掃，去除氣泡，并使浸潤膠充分浸透碳纖維布；碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm，碳纖維布端部固定用橫向碳纖維布固定。

8、壓力注膠粘鋼做法：用環氧膠泥對鋼構件邊緣進行封縫處理，留設注膠嘴及排氣孔，注膠嘴間距為1.5～2.0米布置一個，然后將拌制好的液態膠放入注膠器中，使用空壓機，通過加壓方式將膠注入混凝土與鋼材間形成的空腔內，待封縫膠固化后，先通氣試壓，而后以0.2－0.4Mpa的壓力將膠從注膠嘴壓入，當排氣孔出現膠液后，停止加壓，以環氧膠泥堵孔，再以較低壓力維持10分鐘以上方可停止灌膠。灌膠后不得再對鋼板進行錘擊、移動、焊接，施工時應從下往上逐步進行。

9、固化養護：粘鋼12小時內不得對其進行擾動，在此期間派專人看護，3天后可受力使用。

（三）事后控制

1、碳纖維布與混凝土之間的粘結質量，可用橡皮錘輕輕敲擊或手指壓碳纖維布表面的方法，檢查總有效粘結面積不應低于95%，當碳纖維布粘貼的空鼓面積不大于100cm2，可采用針管注膠的方法進行修補，當空鼓面積大于100cm2時，須將空鼓部分的碳纖維布切除，重新搭結等量的碳纖維布，搭接長度應不小于100mm。

2、對碳纖維布和鋼板的粘結質量委托具有資質的檢測單位對現場進行實體拉板試驗檢測。