楊智華

摘 要：介紹了碳纖維加固技術(shù)發(fā)展及工藝并結(jié)合某賓館項目加固改造的實例，詳細(xì)介紹了碳纖維加固技術(shù)與加大混凝土截面、粘鋼加固、植鋼筋補(bǔ)強(qiáng)、裂縫處理等多種加固技術(shù)在同一建筑加固工程中的綜合應(yīng)用實例，希望對給位讀友在同類復(fù)雜工程加固技術(shù)應(yīng)用時起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：碳纖維；加固技術(shù)；工程應(yīng)用

1、碳纖維及其性能概述

碳素纖維又稱碳纖維，學(xué)名叫“聚丙烯晴基碳纖維。碳纖維還具有有良好的耐疲勞性、軸向強(qiáng)度高，它的比熱及導(dǎo)電性介于金屬和非金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，無蠕變，耐腐蝕性能優(yōu)良，除此之外碳纖維更有良好的生物相容性、吸能減震性、敏感性等。由于碳纖維也存在著它的不足之處，例如它耐沖擊性較差，容易與強(qiáng)酸發(fā)生氧化反應(yīng)，與金屬復(fù)合時會發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。因此，碳纖維在使用前須進(jìn)行表面處理。

2、碳纖維加固技術(shù)概述

碳纖維加固技術(shù)是指通過高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，使兩者共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的（抗彎、抗剪）承載能力，從而加固建筑物。碳纖維加固技術(shù)應(yīng)用廣泛，適用于各種結(jié)構(gòu)部件，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。

3、碳纖維加固施工工藝流程及施工工藝要點

3.1混凝土進(jìn)行表面處理。在進(jìn)行施工前，首先要將混凝土表面清理干凈，特別是混凝土發(fā)生破損、殘缺的部分，然后，將混凝土表面鋼筋裸露的部分，缺少特殊構(gòu)件的部位進(jìn)行復(fù)原和修補(bǔ)。修補(bǔ)完成后，對于混凝土表面的裂縫進(jìn)行處理，一般情況下，縫寬在0.2mm以下時，運(yùn)用環(huán)氧樹脂涂刷其表面進(jìn)行密封；對于縫寬大于0.2mm的裂縫來說，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行澆灌來填補(bǔ)裂縫。下一步進(jìn)行打磨，用工具將構(gòu)件的表面凸出的部分，包括模板的接搓和混凝土的構(gòu)件交接的地方進(jìn)行打磨，保證處理后的混凝土表面光順，最后，將處理后的構(gòu)件進(jìn)行清洗，然后在通風(fēng)條件下干燥。

3.2涂刷基底膠。為了使碳纖維布與混凝土表面的粘結(jié)更加有力，應(yīng)采用主劑：固化劑為3：1的基底膠，這樣效果最好，然后將配好的底膠（粘結(jié)劑），用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的混凝土表面。

3.3碳纖維布粘貼。在確認(rèn)粘貼表面干燥后再粘貼碳纖維材料，在需粘貼碳纖維布的部位均勻涂抹調(diào)制好的材料粘結(jié)劑，厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求。在粘貼碳纖維的邊緣部位不得漏刷。要在搭接、混凝土轉(zhuǎn)角等部位應(yīng)多涂一些。然后進(jìn)行粘貼，在碳纖維和樹脂之間避免空氣的進(jìn)入，為了加強(qiáng)碳纖維的粘貼效果，可以通過羅拉在碳纖維上滾壓的方式將樹脂滲透到碳纖維中。最后，在其干燥后用水泥砂漿抹面保護(hù)。

4、碳纖維加固技術(shù)與多種材料加固技術(shù)在某賓館改造項目中的綜合應(yīng)用實例及其啟發(fā)

本工程原為某市賓館（此次改造升級后做為星級酒店配套建筑）建筑面積約6300平方米，建筑物總長為54.6m，總寬度為21.9m，六層磚混（局部內(nèi)框架及底層部分托梁）樓房，樓層總高為18m，每層層高均為3m，基礎(chǔ)形式為C20混凝土條形基礎(chǔ)。墻體一至二層采用Mu10機(jī)磚，M5混合砂漿，三～六層采用Mu7.5機(jī)磚，M2.5混合砂漿砌筑。墻厚為240、120兩種，240墻體為承重墻，120墻體部分承重墻。樓板為現(xiàn)澆砼樓板，樓板板厚為120～80CM，板筋采用I級鋼。本工程竣工時間為1995年。使用年限已近20年。

4.1鑒定結(jié)果

（1）砼柱：該建筑部分砼柱表面出現(xiàn)峰窩、麻面現(xiàn)象；一層柱9、C軸和9、E軸在原加固過程中，縱筋連接方式不當(dāng)，未伸入到上部砼構(gòu)件內(nèi)且采取有效的錨固措施。（2）砼梁：該建筑部分雨篷梁出現(xiàn)垂直貫穿裂縫；9～11部分軸砼梁出現(xiàn)裂縫；底層2軸、4軸部分大梁支座處因承重墻體大開洞，墻體局部受壓不滿足規(guī)范要求。（3）圈梁：該建筑部分圈梁因開洞導(dǎo)致不連續(xù)。（4）磚砌體：該建筑多處磚砌體和砌筑砂漿風(fēng)化嚴(yán)重；多處墻體弓凸、外鼓、嚴(yán)重變形，出現(xiàn)松動、脫落等現(xiàn)象；較多墻體砌筑方式錯誤，未采用丁砌砌筑方式；所有管道井及部分承重墻體破壞嚴(yán)重，基本失去承重作用；六層部分墻體出現(xiàn)明顯裂縫，外墻滲水嚴(yán)重；部分墻體磚塊之間用建筑垃圾填充；五、六層墻體多處使用欠火磚等。（5）砼樓板：該建筑所有衛(wèi)生間樓板板底均出現(xiàn)混凝土保護(hù)層脫落、露筋、鋼筋嚴(yán)重銹蝕等現(xiàn)象；部分樓板板底出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，局部破壞嚴(yán)重；部分樓板滲水。

4.2加固方案。加固方案主要考慮加強(qiáng)房屋整體性和對強(qiáng)度不足構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理下兩個方面。具體措施如下：

（1）加強(qiáng)房屋整體性措施

①建筑四周陽角。由于本房屋未設(shè)置構(gòu)造柱，故在房屋各陽角處設(shè)置以下措施代替構(gòu)造柱作用：墻體鋼筋網(wǎng)在墻角500范圍內(nèi)豎向分布筋采用Φ10加密@100，加設(shè)L型水平筋Φ6@100總長1200與墻體鋼筋網(wǎng)焊接。

②圈梁。局部圈梁被開洞不連續(xù)處應(yīng)用高標(biāo)號細(xì)石砼填塞后在圈梁上下兩側(cè)表面采用2Φ12長1200穿過橫墻與墻體鋼筋網(wǎng)片焊接。

（2）對強(qiáng)度不足構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)處理措施

①墻體：（1）240厚墻體：雙面均采用單層鋼筋網(wǎng)片（Φ6@300×300）M10水泥砂漿補(bǔ)強(qiáng)。（厚30-40）；（2）120厚承重墻體：采用鋼筋網(wǎng)（Φ6@300×300）M10水泥砂漿補(bǔ)強(qiáng)。（厚30-40）；（3）120厚非承重墻體：（即僅從二層以上有衛(wèi)生間處的120厚墻體）拆除重新砌筑。

②梁：二層，三層在5～8軸xA～F軸處功能由會議室改為套房增加隔墻，該部位梁板采用碳纖維加聚合物砂漿進(jìn)行加固。

③樓板：走廊板和局部功能改變處板板頂（如會議室改為套房）采用高強(qiáng)鋼絞線30厚聚合物砂漿加固。板底采用碳纖維布加固。

④其它：經(jīng)相關(guān)材料強(qiáng)度檢測后需補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件

該工程綜合運(yùn)用了碳纖維加固技術(shù)及多種材料加固技術(shù)，經(jīng)計算充分發(fā)揮了各種材料的力學(xué)特性，取得了良好經(jīng)濟(jì)及質(zhì)量效果。得到了業(yè)主及各單位的肯定和贊賞。

結(jié)束語

在我國改建加固工程業(yè)務(wù)的增長率近50%，一大批因生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、功能升級改造需要加固加層的建筑物，它們因結(jié)構(gòu)老化或結(jié)構(gòu)超載需要補(bǔ)強(qiáng)。同時，隨著國家建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，許多地區(qū)現(xiàn)有老建筑已經(jīng)不能滿足新規(guī)范要求，因此需要進(jìn)行加固。碳纖維加固及多種加固技術(shù)的綜合應(yīng)用因充分發(fā)揮各種材料的力學(xué)特性，比單一的加固技術(shù)具有更高的經(jīng)濟(jì)及質(zhì)量效益必定會有廣泛的發(fā)展前景。（作者單位：江西城宇建設(shè)集團(tuán)有限公司）

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