建筑碳纤维加固(主体结构加固施工方法及技术措施（粘钢、碳纤维及截面加大）)

Posted 2023-05-25

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建筑碳纤维加固(主体结构加固施工方法及技术措施（粘钢、碳纤维及截面加大）)

本项目包括粘钢加固、混凝土增大截面、粘贴碳纤维三大部分。

1.1.1 加固顺序

（1）先进行四、五、六层的梁增大截面加固作业。

（2）增大截面作业的同时可根据现场情况，对不影响增大截面作业的梁进行粘钢加固作业。

（3）梁粘钢加固后可进行板底、板面粘贴碳纤维加固工作。

（4）最后对现浇混凝土增大截面施工作业。

1.2 粘贴钢板加固施工工程

1.2.1 粘钢加固施工范围和节点详图

本工程主要为梁底、梁顶粘钢加固施工。

图 1-1梁底粘钢节点图

图 1-2梁顶粘钢节点图

1.2.2 粘贴钢板加固技术介绍

（1）工作原理

在被加固构件表面粘贴钢板，钢板与被加固构件之间涂刷建筑结构胶，并采用锚固措施（如化学锚栓等）使钢板与被加固构件牢固的形成一体，协调变形，以达到共同受力的目的。

（2）施工特点与要求

粘贴钢板加固为传统的加固施工工法，主要适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固，其主要特点和相关要求有：

①加固用钢材加工及表面处理工序繁多，工程量大。

②现场运输量大，工人劳动强度高。

③环境因素影响大，施工效率较低。

④能充分发挥钢材性能，加固效果好。

⑤结构胶固化时间短，完全固化后即可以正常受力工作。

⑥本方法不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定的最小配筋率的构件加固。被加固的混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5Mpa。

⑦本方法加固构件使用环境温度不应高于60℃。

1.2.3 粘钢加固施工方法

（1）测量放线：根据设计图纸要求，施测梁侧箍条、梁顶两侧布置线。

（2）钢板表面处理：对钢板粘贴面进行打磨除锈处理，然后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。

（3）混凝土基层表面处理：对原混凝土构件的粘合面进行打磨，除去1~2mm厚表层，然后用无油压缩空气除去粉尘，或清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

（4）胶粘剂配制：使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用。按产品使用说明书规定配制。取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重器按产品说明书配合比混合。

（5）涂胶和粘贴：胶粘剂配制好后，用腻刀涂抹在已处理好的钢板面和混凝土表面，为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，宜先用少量胶于结合面来回刮抹数遍，再涂抹至所需厚度1~3mm，中间厚边缘薄，然后将钢板贴于预定位置，若是立面粘贴，为防止流淌，必要时候可加一层脱蜡玻璃丝布。

（6）固定和加压。钢板粘贴好后立即用锚栓固定，并适当加压，以使胶液刚从钢板边缘挤出为度。锚栓作为钢板的永久附加锚固措施，其埋设孔洞应与钢板一道于涂胶前配贴。

（7）表面防护。粘贴在混凝土构件表面的钢板进行防腐防火处理。首先对钢件表面进行打磨除锈，除去钢件表面的锈蚀、污物等，使钢件表面无可见油脂、污垢、氧化皮、铁锈等附着物，然后再表面涂刷防锈漆及防火涂料，防锈漆及防火涂料应满足现行防腐防火规范要求。地面粘贴的钢板可利用后续找平层进行防腐防火处理。

图 1-2粘贴钢板施工图

1.2.4 粘贴钢板胶粘剂的选择

（1）粘钢胶粘剂设计要求

粘贴钢板用的胶粘剂采用A级粘钢胶。

（2）粘钢用胶粘剂技术指标

胶粘剂的安全性检验指标应符合下表的规定。进场时，应根据规范要求对性能指标进行复验。

表1-2粘钢及外包钢用胶粘剂安全性检验合格指标汇总表

注：中各项性能指标，除标有强度标准值外，均为平均值。

（3）选择胶粘剂其他要求与规定

①钢筋混凝土承重结构加固用胶粘剂，其钢-钢粘结抗剪性能必须经湿热老化检验合格。

②混凝土结构加固用的胶粘剂必须通过毒性检验。

③寒冷地区加固混凝土结构使用的胶粘剂，应具有耐冻融性能试验合格证书。

1.2.5 粘贴钢板胶锚栓的选择

本工程采用后扩底锚栓,钢材性能等级为8.8级，须满足以下条件：

（1）应通过《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG 160的低周反复荷载作用或疲劳荷载作用的检验。
（2）必具有在混凝土开裂的条件下可靠的锚固性能，能够开裂混凝土认证及抗震性能认证。

1.2.6 材料采购、存贮与加工

（1）本工程加固用钢材均采用Q235B钢，根据施工进度及现场情况制定采购计划。

（2）钢材与胶粘剂的采购选用与我企业长期合作、信誉良好的材料供应商或代理机构，保障施工需求。

（3）钢材运输过程中，应避免钢材的弯折，并进行防雨水、防晒等。

（4）钢材为导电材料，存贮与加工时应远离电器设备急电源，或采取可靠的防护措施。

（5）粘钢配套用胶粘剂的原材料应密封储存，保证不要与其他不明液体接触，防止发生化学反应致使胶粘剂失效。

（6）胶粘剂的存贮应远离火源，避免阳光直接照射。

（7）加固用钢板大部分为加工厂制作。根据现场结构实测尺寸进行钢板的下料，不但能满足设计要求，又能很好的满足施工精度要求。钢板的下料禁止使用气割断料，应采用等离子切割机。

（8）U型箍条的加工拟采用通过现场返样，加工厂制作完成。

（9）加固所用钢板应分类堆放，并做标识牌，标识钢板的型号规格，

（10）加固用钢材应储存在室内，禁止露天日晒雨林，应做好可靠的防护，防止生锈。

1.2.7 门式活动脚手架

本工程粘钢加固使用的操作架采用门式活动脚手架。

1、搭设方法

移动式操作平台以φ48X 3.5mm的脚手架钢管用扣件相扣接进行制作，这种方法较为简便。台钢管间距为400mm，台面满铺，铺板用50mm厚木脚手，一一加以固定，使其不松动。移动架的面积为6mX 4m，高度见附图。脚手架横杆步距1. 5m，立杆间距2. 8m，立杆横距1. 05m。操作平台的周边，按照临边作业的要求设置防护栏杆，栏杆高度1. 2m，并配置登高扶梯，梯子不得缺档，横档间距300cm。具体见下图:

2、搭设要求

移动式操作平台的轮子与平台的结合部位要焊接牢固和绑扎可靠。两根四轮中间立柱的底端应离地面有一点距离，这样使操作平台推移方便，但立柱的底端与地面的距离不能超过80mm，以便使用时可将立柱底下垫实固定。移动架轮子直接在混凝土面层上移动移动好位置下面垫实固定。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接、搭接应符合下列规定:

①立杆上的对接扣件应交错布置两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一-根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心在主节点的距离不宜大于步距的1/3;

②搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm。轮子移动式操作平台四个立面必须设置剪刀撑，斜杆与地面的倾角宜在45度^ 60度之间，剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆.上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

3、操作架搭设还应注意以下要求及安全措施：

（1）搭设前应检查所有材料是否符合要求。

（2）搭、拆作业人员不得喝酒，凡有高血压、心脏病者不得操作。

（3）搭、拆作业穿着要灵便，禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料鞋和带钉的鞋。

（4）施工前,应逐级进行安全技术交底,落实所有安全技术措施和人身防护用品,未经落实不得进行搭、拆施工。

（5）搭、拆使用过程中钢管不准触及有电线路。

（6）施工中发现存在缺陷和隐患时，必须及时解决。

（7）搭设移动式操作平台时，严格控制施工荷载。

（8）因作业必需临时拆除或变动安全防护设施时,必须经施工负责人同意并采取相应的可靠措施,作业后应立即恢复。

（9）移动操作平台，上的操作工人作业时必须戴安全帽、保险带(连接平台防护栏）穿防滑鞋。

（10）应设专人对脚手架进行时常的检查,发现问题及时处理、纠正，避免大的事故的发生。

（11）在搭设脚手架的同时，必须设置登扶，严禁在脚手架上攀登。

（12）搭拆现场以及使用阶段必须作设专人看管,严禁非施工人员进入作业区域内。

（13）严禁将拆卸下来的材料和杆部件向地面拋掷，已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域，并堆码整齐，保持现场文明。

1.3 碳纤维片材加固施工工程

1.3.1 粘贴碳纤维加固范围及节点图

本工程主要为板底粘碳纤维布加固、板顶粘碳纤维布加固工程。

图 1-4板面纤维布置图

图 1-5板底纤维布置图

1.3.2 加固技术介绍

（1）碳纤维加固原理

碳纤维加固是应用在土木工程中的加固补强技术。该方法采用同一方向排列的碳纤维织物，在常温下用环氧树脂胶粘贴于混凝土结构表面，利用其紧密的粘结力，粘着于混凝土结构构件表面，使二者形成一个新的整体，协调变形，共同受力。

（2）施工特点与相关要求

①碳纤维加固是一种简单而又优良的加固补强方法，与传统的粘钢加固不同，碳纤维加固在不增加结构构件自重的前提下实现高效加固的目的。

②碳纤维片材材料特性有抗拉强度高，弹性模量大。

③施工方便，养护时间短，常温下加固完工后72小时可以受力。

④适用于房屋建筑、铁路工程、道桥工程、港口工程和水利水电等工程中混凝土结构的加固、砌体结构、木结构加固等结构加固工程中。

⑤主要应用于梁板受拉、受弯、受剪加固；柱的抗震加固；构件抗剪加固。

⑥采用碳纤维加固的混凝土结构，长期使用的环境温度不应高于60℃。处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的混凝土结构进行加固时，尚应遵守国家现行有关标准的规定，并采取相应的防护措施。

⑦在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于C15。

1.3.3 粘贴碳纤维片材加固施工工艺

（1）碳纤维布与普通碳纤维板施工工艺流程

图 1-6混凝土表面粘贴碳纤维片材加固施工工艺流程图

图 1-7碳纤维片材加固示意图

（2）碳纤维布与普通碳纤维板加固施工方法

①施工前准备

a应认真阅读设计施工图。

b应根据施工现场和被加固构件的实际情况，拟订施工方案和施工计划。

c应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。

d按设计图纸在加固部位准确放线定位。

②混凝土表面处理

a将被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土清除，露出混凝土结构层，并将表面修复平整。

b应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。

c被粘贴混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处，混凝土表面应进行导角处理，打磨成圆弧状，圆弧半径梁应不小于20mm，柱应不小于25mm。

d表面打磨后，应用强力吹风器或吸尘器将混凝土表面粉尘彻底清理干净并保持干燥。

③碳纤维布剪裁

a严格按设计要求的尺寸裁剪碳纤维片材；

b严禁斜切碳纤维片材，并防出现拉丝现象；

c剪裁成型的碳纤维片材注意保护洁净不受污染。

④配置并涂刷底层胶

a严格按产品生产厂提供的工艺规定配制底层胶。

b应用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。应在底胶表面指触干燥后尽快进行下一道工序的施工。

⑤找平处理

a严格按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。

b混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去，表面凹陷处用找平材料填补平整，有段差或转角部位，应抹成平滑曲面，不应有棱有角。

c转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，梁半径为不小于20mm、柱半径为不小于25mm。

d用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。

e应在找平材料表面指触干燥后尽快进行下一道工序施工。

⑥配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂

a配制粘结剂前应仔细阅读生产厂提供的使用说明书。

b应根据现场实际环境温度和粘贴面积确定树脂的每次拌和量，以防失效浪费。

c严格按重量比计量使用配制。

d按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。在搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污和杂质。搅拌应顺时针一个方向搅拌，直至色泽均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入。

e调制好的粘结剂应按要求在控制使用时间内使用完毕。

f粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘。

g将按产品生产厂提供的工艺规定配置的浸渍树脂，均匀涂抹于粘贴部位。混凝土表面涂刷结构胶时，必须做到涂刷稳、准、匀的要求，即：稳，刷涂用力适度，尽量不流不坠不掉；准，涂刷不出控制线；匀，涂刷范围内薄厚较一致。施工效果如下图：

图 1-8涂刷胶粘剂

⑦粘贴碳纤维布

a将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，碳纤维布粘贴时，同样要稳、准、匀，要求做到放卷用力适度，使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。采用专用的滚筒顺纤维方向滚压，滚压时必须从一端向另一端滚压，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶渗透纤维布，做到浸润饱满，挤出气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求≥100mm。

b多层粘贴时应重复上述步骤，并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘贴。

c应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。粘贴碳纤维布效果图如下图：

图 1-9粘贴碳纤维布

⑧粘贴碳纤维板材

将碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置，碳纤维板粘贴时，同样要稳、准、匀，要求做到放卷用力适度，使碳纤维板不皱、不折、展延平滑顺畅。采用专用的滚筒顺纤维方向滚压，滚压时必须从一端向另一端滚压，不应在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶均匀分布于碳板面内，做到填充饱满，挤出气泡，滚压时不得损伤碳纤维板。应在碳纤维板粘贴完毕后，效果图如下图：

图 1-10粘贴碳纤维板效果

（3）柔性碳板施工工艺流程

混凝土开槽粘贴柔性碳纤维板加固施工工艺流程如下图所示。

图 1-11施工工艺流程图

（4）粘贴碳纤维板加固施工工艺流程

①施工前准备

a应认真阅读设计施工图。

b应根据施工现场和被加固构件的实际情况，拟订施工方案和施工计划。

c应对所使用的碳纤维板材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。

d按设计图纸在加固部位准确放线定位。

②混凝土表面放线，开槽

a将被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土清除，露出混凝土结构层，并将表面修复平整。

b应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。

c被粘贴混凝土表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。按照施工图在混凝土表面放线，按设计要求在混凝土基面上开槽。注意因其节点处要保持平整，纵横向开槽深度的差别。

d开槽后，应用强力吹风器或吸尘器将基槽内粉尘彻底清理干净保持干燥，之后要进行开槽施工质量验收。粘贴碳板施工应避免在雨季潮湿环境中施工，若需施工应采用喷灯等工具烘干表面后粘贴。处理效果如下图：

图 1-12基面打磨效果图

③碳纤维板剪裁

a严格按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板；

b严禁斜切碳纤维板，并防出现拉丝现象；

c剪裁成型的碳纤维板注意保护洁净不受污染。

④配置并涂刷底层胶

a严格按产品生产厂提供的工艺规定配制底层胶。

b应用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。应在底胶表面指触干燥后尽快进行下一道工序的施工。

⑤基面修复、找平处理

a严格按产品生产厂提供的工艺规定配制基面修复和找平材料。

b混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去，表面凹陷处用修复材料填补平整，有段差或转角部位，应抹成平滑曲面，不应有棱角。

c转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径为不小于25mm。

d用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平，找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。

e应在找平材料表面指触干燥后尽快进行下一道工序施工。

⑥配制粘碳板用胶并在碳板上涂抹

a配制粘结剂前应仔细阅读生产厂提供的使用说明书。

b应根据现场实际环境温度和粘贴面积确定树脂的每次拌和量，以防失效浪费。

c严格按重量比计量使用配制。

e调制好的粘结剂应按要求在控制使用时间内使用完毕。

f粘贴碳纤维板前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘。

g将按产品生产厂提供的工艺规定配置的粘贴用胶，涂抹于碳板粘贴面上，涂抹时，碳板中间厚，两边薄，保证粘贴时经压实粘贴用胶可以均匀分布于粘贴面之间。

⑦粘贴碳纤维板并压实回顶

a将碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置，碳纤维布粘贴时，要稳、准、匀，要求做到用力适度，使碳纤维板不皱、不折、展延平滑顺畅。采用专用的滚筒顺纤维方向滚压，滚压时必须从一端向另一端滚压，不应在同一部位反复滚压揉搓，滚压中做到让胶分布均匀与碳纤维板，滚压时不得损伤碳纤维板。碳纤维板需要搭接时，必须满足规范要求≥100mm。

b仰面粘贴时应采取有效措施进行压实回顶，延一方向边粘贴边支撑，防止因粘胶未固化而发生的碳板与结构面分离的施工质量事故。开槽粘贴柔性碳纤维板效果图如下图：

图 1-13开槽粘贴柔性碳板效果

（5）表面防护

当需要做表面防护时，纤维复合材粘贴施工完并通过验收后，在纤维复合材表面涂刷浸渍树脂粘贴一层粗砂或豆石，并采用薄涂型防火涂料。

1.3.4 材料技术指标

（1）碳纤维片材的选材要求

根据施工图纸要求，本工程拟采用厚度0.167mm的高强一级碳纤维布。碳纤维布的强度等级划分与性能指标如下表所示：

表 1-3碳纤维布的主要力学性能指标

性能项目	破坏状态	二级性能要求	一级性能要求
抗拉强度标准值ffk		≥3000Mpa	≥3400MPa
伸长率		≥1.5%	≥1.6%
弯曲强度( Mpa)		≥600MPa	≥700MPa
层间剪切强度( Mpa)	层间剪切破坏	≥35MPa	≥45MPa
仰贴条件下纤维复合材与混凝土的正拉粘结强度( Mpa)	混凝土内聚破坏	≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏	≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏

表 5-4碳纤维板的主要力学性能指标

性能项目	破坏状态	二级性能要求	一级性能要求
抗拉强度标准值ffk		≥2000Mpa	≥2400MPa
伸长率		≥1.4%	≥1.6%
弯曲强度( Mpa)		-	-
层间剪切强度( Mpa)	层间剪切破坏	≥40MPa	≥50MPa
仰贴条件下纤维复合材与混凝土的正拉粘结强度( Mpa)	混凝土内聚破坏	≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏	≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏

（2）胶粘剂的选材要求

粘贴碳纤维加固用胶粘剂采用A级胶，其主要安全性能指标应符合下表要求。

表 1-5碳纤维配套胶性能设计指标

用途	性能项目	性能要求	用途	性能项目	性能要求
浸渍粘接胶	胶体性能	抗拉强度（MPa）	≥40	修补胶	抗拉强度（MPa）	≥30
受拉弹性模量（MPa）	≥2500	抗剪强（MPa）	≥40
伸长率（%）	≥1.5	与混凝土的正拉粘接强度（MPa）	≥2.5
抗弯强度（MPa）	≥50
抗压强度（MPa）	≥70
粘接能力	钢-钢拉伸抗剪强度标准值（MPa）	≥14	底胶	钢-钢拉伸抗剪强度标准值（MPa）	≥14
钢-钢不均匀扯离强度（kN/m）	≥20	混合黏度（23℃）（MPa.s）	≤2000
与混凝土的正拉粘接强度（MPa）	≥2.5	与混凝土的正拉粘接强度（MPa）	≥2.5
不挥发固体物含量（%）	≥99	不挥发固体物含量（%）	≥99

（3）其他要求

①本工程拟用碳纤维布的纤维必须选用聚丙烯腈基（PAN基）15K或15K以下的小丝束纤维，严禁使用大丝束纤维。

②配套胶体符合《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准的要求

③加固用的胶粘剂必须环保，经过毒性检验合格。

④对符合设计与规范要求的安全性能指标要求的碳纤维布，当它与其他改性环氧树脂胶粘剂配套使用时，必须重新做适配性检验，其检验结果必须符合规定要求。

（4）材料的运输、存贮与加工

①碳纤维运输过程中，应避免碳纤维片材的弯折，并进行防雨水、防晒等。

②碳纤维为导电材料，存贮与加工时应远离电器设备急电源，或采取可靠的防护措施。

③碳纤维片材配套用胶粘剂的原材料应密封储存，保证不要与其他不明液体。

④碳纤维与胶粘剂的存贮应远离火源，避免阳光直接照射。

⑤碳纤维布的加工下料时，应按照设计宽幅与长度进行精确裁减，裁减过程中应保证纵向纤维的完整性，严禁斜切碳纤维布，并防止出现拉丝现象。

1.3.5 施工技术措施与质量控制要点

（1）本工程采用碳纤维布单位面积重量300g/m2。进场必须对碳纤维原材料产品出厂合格证、产品质量检测报告的性能指标进行检查与检验。并检查材料生产日期，是否在保质期内。

（2）混凝土基面应无疏松界质，基面必须打磨，表面清理干净，干燥无污物。基面要求平整、连续无凹陷，阴阳拐角圆滑平顺。

（3）粘碳纤维所用胶体应严格按照产品说明书要求配制，现场环境条件应符合产品要求。

（4）胶粘剂每次应少量配制，用完后剩余胶粘剂以及超出胶体的可操作时间的胶粘剂，不允许再次使用。

（5）碳纤维片材纤维受力方向的搭接长度应不小于200mm。

（6）为了保证碳纤维片材能可靠地与混凝土共同协调工作，可采取附加的锚固措施。

（7）精细下料，禁止使用边缘不齐，棱角内凹外凸的碳纤维布条。

（8）碳纤维片材粘贴的过程中，必须辊压到位，保证纤维材料充分浸渍，有效粘贴。

（9）结构加固的检验与验收除应满足《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010的规定外，尚应满足设计要求与《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013的要求。按“规定”进行各隐蔽工程的检验及验收。

（10）加强碳纤维粘贴的检验与验收工作。碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量用锤击法或用手压碳纤维布表面的方法来检验，总有效面积不低于95%。当碳纤维布的空鼓面积小于10000mm2时，可采取针管注胶的方式进行补救。空鼓面积大于10000mm2时，宜将空鼓处的碳纤维片材切除，并重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度应不小于200mm，若粘贴层数超过3层，该搭接长度不应小于300mm，对非受力方向（横纹方向）每边的搭接长度可取为100mm。

1.4 增大截面加固施工工程

混凝土增大截面加固法是建筑房屋加固改造中通过增大原构件截面面积或增配钢筋，以提高其承载力和刚度，或改变其自振频率的一种直接加固法，主要用于：建筑基础、梁、柱等构件的加固中，其中在建筑房屋加固改造中运用比较广泛。其中包括植筋工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程。

1.4.1 工艺流程

卸荷→新旧混凝土结合面凿毛处理→植筋→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇捣→拆模→混凝土养护

1、卸荷：将作用在待加固梁上部的所有活荷载全部移除。

2、凿毛处理：首先凿除构件表面的粉刷层至混凝土基层，对混凝土缺陷部

清理至坚实基层；清除混凝土表面油污，对原有砼结构表面凿毛，要求打成麻坑或沟槽，坑或槽深不应小于6mm，麻坑每100×100mm的面积不宜少于5个；沟槽间距不宜大于100mm。清除砼表面浮块、碎渣，粉末，并用压力水冲洗干净。

1.4.2 植筋工程

（1）工作原理

后锚固植筋是相对于先锚固（浇筑混凝土前将锚固件预先埋设其中）而命名，是在已经硬化的既有混凝土结构上通过相关技术手段的锚固，是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固的技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋或用安装锚栓；钢筋或螺栓通过高强度结构粘结剂（有机、无机粘结剂），使其与基材牢固粘结，形成共同作用，从而能够承受足够的拉应力和剪应力，满足结构加固补强的需要。

（2）后锚固的种类

按锚固力产生机理主要分为两大类：机械锚固和化学锚固

机械锚固：膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、……

化学锚固：化学植筋（胶粘剂和钢筋）、化学锚栓（胶粘剂和螺杆）

表 1-10锚固形式列表

化学锚固	化学锚栓（胶粘剂＋金属螺杆）	胶粘剂包装形式：塑料管、玻璃管
化学植筋（胶粘剂＋钢筋）	注射式植筋
现场配制
机械锚固	膨胀型锚栓
扩孔型锚栓
其他类型锚栓

（3）施工特点

①施工方便，改动和加固方式灵活，适用范围广。可以满足不同结构要求下的锚固、加固、补强需要。

②粘结剂具有粘结强度高、收缩性小、固化时间可以调整、耐久性好，且材料是无毒或低毒。

③锚固钢筋的拉拔力大。利用粘结剂将钢筋植入混凝土内，粘结剂固化后，钢筋与混凝土产生握固力，即使钢筋受力达到屈服强度，结构胶也不会破坏。

④拉拔力主要由基材强度、锚固深度和钢筋的强度决定。在混凝土中植筋可以达到具有整体现浇同样的效果。

⑤抗振动、抗疲劳、耐老化性能好。

⑥粘结剂完全固化后可以承载受力，固化时间与基材温度有关。完全固化时间一般在0.5-72小时。

（4）适用范围

①适用于结构增层；悬挑结构墙悬拉筋；新增梁、柱、板、基础钢筋生根。

②化学锚栓广泛用于钢结构中柱、梁、牛腿等连结板与混凝土的生根连接。

③设备基础安装中地脚螺栓的定位与安装。

④各种悬挂构件的生根锚固。

⑤适用基材：各种混凝土、砖、岩石、木材、塑料等。

⑥使用环境：根据粘结剂的性能确定，一般环氧树脂结构胶适用于环境温度5～60℃，相对湿度不大于70%；改性混合树脂类、无机类粘结剂，具有耐低温、耐热性、适合潮湿环境作业；不同的粘结剂具有不同的化学稳定性，在化学腐蚀的条件下，应采取适当防腐措施。

（5）植筋胶的的选择

①植筋胶粘剂设计要求

本工程植筋胶粘剂采用A级植筋胶。

②锚固用胶粘剂安全性能指标

表 1-11锚固用胶粘剂安全性能指标表

性能项目	性能要求
A级胶	B级胶
胶体性能	劈裂抗拉强度（MPa）	≥8.5	≥7.0
抗弯强度（MPa）	≥50	≥40
抗压强度（MPa）	≥60
粘结能力	钢-钢（钢套筒法）拉伸抗剪强度标准值（MPa）	≥16	≥13
约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度（MPa）	C30 L=150mm	≥11.0	≥8.5
C60 L=125mm	≥17.0	≥14.0
不挥发物含量（固体含量）（%）	≥99

1.4.3 植筋加固技术

（1）施工工艺流程

图 1-12施工工艺流程图

（2）主要施工工序

①施工前准备

应对所使用的钢筋、锚栓、粘结胶、机具等做好施工前的准备工作。

检查被植筋和锚栓打孔位置混凝土表面是否完好，如存在混凝土缺陷则应将缺陷修复后方可植筋。

用钢筋探测仪探测普查原有结构的钢筋分布情况，并用红油漆标出。植筋和锚栓安装时应避让原钢筋位置，防止伤及原钢筋。

应认真阅读设计施工图，按设计图纸准确放线定位。

②钻孔

根据钢筋和锚栓直径、钢筋和锚栓锚固深度要求选定钻头和机械设备。钻孔直径根据工艺要求一般为钢筋直径d＋4～8mm。深度满足设计图纸要求。钻孔应避开原钢筋。

植筋和锚栓位置应避开接缝等部位，避开距离满足植筋边距大于2.5d的要求。

钻孔过程中若未达到设计孔深而碰到结构主筋，不可打断或破坏，应另行在附近选孔位，原孔位以相当原混凝土强度的无收缩水泥混凝土填实。

按施工顺序每钻孔成一定批量后，请业主、监理验收孔径孔深等，合格后方可进行下一步施工，竖向孔要立即用木塞等将孔堵上临时封闭，以防异物掉入孔内。

③清孔

清除孔内集水，异物等，可采用空压机或手动气筒吹净孔内碎渣和粉尘。用棉丝擦去孔内粉尘，用丙酮清洗孔壁，并保持孔道干燥。

④注胶

注胶时应将注胶器插入到孔的底部开始注胶，逐渐向外移动，直至注满孔体积的2/3以上。

⑤植筋和锚栓安装

钢筋植入和锚栓安装部位必须除锈，将处理好的钢筋和锚栓插入孔中，放入时缓慢转动钢筋和锚栓，胶体充实无气泡、无孔洞，让孔与钢筋和锚栓全面粘合，以胶体从孔内溢出为准。放入钢筋和锚栓时要防止气泡发生。

⑥养护固化

在常温下自然养护，养护期间不应扰动，参照植筋胶使用说明严格控制固化时间。

（3）施工技术措施

①植筋、化学锚栓锚固的关键是清孔。孔内清理不干净或孔内潮湿均会对胶与混凝土的粘结产生不利影响，使其无法达到设计的粘结强度，影响锚固质量。因此在清孔时不仅要采用吹气筒气泵等工具，同时必须采用毛刷清除附着在孔壁上的灰尘。

②钻孔位置的混凝土表面应完好，如存在劣质混凝土则应将其整理至坚实的结构层，钢筋的植入深度则应从坚实面算起。

③按照图纸要求，根据植筋的直径对应相应的孔径与孔深进行成孔，钻孔时应控制电锤的成孔角度，确保钻孔的孔位、孔深、垂直度偏差满足设计要求。

④胶体配制时计量必须准确，否则胶体凝结的时间不好控制，甚至会造成胶体凝结固化后收缩，粘结强度降低；胶体配制好后应立即放入孔内。

⑤注胶量要掌握准确，不能过多也不能过少。过多，插入钢筋时漏出。造成浪费或污染；过少则胶体不够满，造成粘结强度不够。

⑥插入钢筋时要注意向一个方向旋转，且要边旋转边插入，以使胶体与钢筋充分粘结。

⑦植筋胶固化期间禁止扰动钢筋。

⑧待植筋胶完全固化后，方可进行钢筋的焊接，焊接时在近胶处其焊接点应距基材表面大于15d和200mm，且应采用冰水浸渍的毛巾包裹在植筋外露部分的根部，减少高温的传递。

⑨施工完毕后，抽样进行拉拔试验。

（4）质量检验与验收

表1-12植筋钻孔孔径允许偏差

钻孔直径	孔径允许偏差	钻孔直径	孔径允许偏差
＜14	≤＋1.0	22～32	≤＋2.0
14～20	≤＋1.5	34～40	≤＋2.5