武汉市某小区楼板加固

2020-09-25 17:52:58 0

一、工程概况

武汉市某新建住宅小区由于施工不当--少放、漏放钢筋,浇筑混凝土时随意浇水,振捣、养护不周,致使工程竣工后不久,发现多栋、部分楼层现浇板出现细微裂缝,局部较为严重;经质量监督检测部门抽芯、取样、试压、回弹和超声波检测发现:部分钢筋混凝土现浇板强度远没有达到设计要求,而且存在少筋现象,特别是缺少楼板阳角处的放射钢筋。为了满足使用功能和结构安全上的要求,必须对其进行加固处理。

二、加固方案

方案选定结构加固与新建不同,设计、施工均有其特殊性。加固设计不仅包括原结构的验算和加固设计计算,还要求考虑新旧结构材料的粘结能力、结构强度、刚度和使用寿命的均衡性以及新旧结构的协调工作等问题;而且,加固施工一般是在建筑物使用过程中进行,或只能短期停业施工,要求施工速度快,现场浇筑湿作业少,同时受施工场地、相邻构件、设备等空间环境的制约,所以选择合理的加固方法、提高加固效益显得至关重要。当前,国内外工程应用中,常用的加固改造技术主要有以下几种:(1)加大截面法;(2)外包钢加固法;(3) 外贴钢板加固法; (4) 改变结构传力法; (5)预应力加固法; (6)碳纤维布加固法等。其相关加固效益和性能参数的比较结果综合上表比较结果可知:碳纤维加固法具有耐腐蚀,抗疲劳,自重轻,施工方便、快捷,节约空间和成本等优点;另外,实践证明它还具有高强度、高模量等良好的力学性能。为此,经过市质监站、设计院和施工单位等各方专家多方面研究、讨论和反复的计算、验证,后一致决定运用粘贴碳纤维布法对其进行加固补强。

 方案设计根据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》[2]的具体规定和其它强制性文件的相应条款进行加固补强设计:加固楼板底部双向单层粘贴高性能碳纤维布,同时四边端头压条100mm

三、工程施工

 施工准备粘贴施工前应认真阅读相关设计文件,严格按照设计要求做好计划安排;并对所要使用的碳纤维布、配套树脂、仪器机具等逐一检验、测试,以确保工期进度、施工材料和配套设施符合加固要求。

 板面处理

敲掉结构板面风化、剥落、疏松、蜂窝或露筋部位的劣质混凝土层,并用高压水流清洗,充分干燥。

细微裂缝处,直接灌浆处理,当裂缝较大时,先封缝,后用注射器进行压力灌浆;对于蜂窝麻面、凹凸空洞,需采用高强水泥砂浆填充,而当大面积混凝土缺损时,则用无收缩膨胀水泥砂浆修补;对于转角处,还要进行倒角处理,以便贴片。

按照设计要求进行合理的打磨放线。

待填补砂浆强度达标后,混凝土板面用角向磨光机、砂轮或钢丝刷打磨,去掉1~2mm 的表面粉刷层或杂质层,直至完全露出新面;后用毛刷或高压气枪将碎屑及粉尘去掉,并用丙酮清理、晾干,保证混凝土板面清洁、平整、干燥。

 粘贴施工

按照设计要求的尺寸(长、宽)裁剪碳纤维布。

按比例调配碳纤维较,在干净容器中充分搅拌5 分钟,混合均匀。及时将树脂胶均匀地涂刷在需粘贴碳纤维布的底胶上,然后把已裁剪好的碳纤维布粘贴在放线确定的相应部位,随即在贴上的碳纤维布表面再涂抹一层碳胶;再用专用刮板沿碳纤维布的受力方向滚压,挤出气泡,并使树脂充分渗透碳纤维布。

初期固化后,才可继续进行垂直方向上碳纤维布的粘贴,方法同第一道。此外,碳纤维布的搭接长度为100mm,四边端头用横向碳纤维布压条100mm

施工结束,四周要适当进行围护,并用塑胶布覆盖24h 以上,防止碳纤维材料受到扰动、污染。

加固碳纤维完全固化后,才可进行外保护层施工或涂刷防护、装饰外漆。

 注意要点

刮板压碳纤维布时,应始终由一边向另一边单向压或由中间向两边分别单向压,切不可双向来回压,以免损伤碳纤维布。

施工温度在5~30℃范围内,相对湿度不大于85%

环境平均温度在10℃以下时,初期固化时间为210~20℃时为1~220℃以上时为1,若迫于工期,则应静置2~3小时 或指触干燥为止;完全固化时间一般在环境温度20℃左右时为710℃左右时为14

加固工作室内要保持良好的通风,禁烟、隔火,并配备相应的防护设施;施工人员要穿特制的工作服,佩戴护目镜、口罩及手套等。

四、加固检测

 材料检验

碳纤维布材料按照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》[2]3.2.2 3.2.3条的规定检验合格。

专用配套树脂按照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》[2]3.3.2 3.3.3条的规定检验合格。

表面防护材料按照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》[2]3.4.1 3.4.2条的规定检验合格。

 楼板检验

大试验荷载综合活荷载和扣除楼板自重,并加上后期装修荷载和其它荷载后的恒荷载,计算取为3.5kN/m2

在随机抽检的楼板上表面进行均布、分级堆载,直至3.5kN/m2 且每级加载完成后,均停留30min 以上;加载完毕,对应变片、位移传感器、数据采集仪等设备收集的相关数据整理、分析发现:楼板的大挠度在3mm 左右,远小于《混凝土结构设计规范》[3]中规定的挠度限值L/200;钢筋应力均小于设计强度210MPa,满足承载力要求;碳纤维布大应力只有几十兆帕,远小于其设计强度3000MPa 以上。另外,在加载过程中混凝土楼板没有出现新裂纹;碳纤维布与混凝土粘结面之间也没有出现剥离现象,两者协同受力效果良好。为此,加固检测合格,验收通过,可以交付使用!

工程实践表明:楼板表面粘贴碳纤维布能有效的提高其抗弯曲、抗剪切或冲切能力,加大结构的整体强度和刚度,对结构的抗裂性和延性也有很好的改善;而且无须打孔穿洞(与传统的加大截面法、外包钢板法、缠绕钢丝法相比),不会造成结构的加固损伤,施工质量易于保证,在后期使用过程中也不需要定期维护;同时具有轻巧美观、操作简单、方便快捷等优点,综合经济效益良好。

 

碳纤维布

碳纤维布


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