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結構(柱、梁、板)碳纖維布加固質量控制
2012-04-18 10:39  


中國某銀行辦公樓副樓改造
結構(柱、梁、板)碳纖維布加固質量控制
(陜西建筑工程建設監理公司)
王順言


一、概述:
    該辦公樓因使用功能的改變,且樓面使用荷載增加,從而進行了加固改造,主要是對原結構進行加固、補強。工程加固施工時間:2008年11月28日~2009年3月22日。本文從監理角度,闡述施工質量的控制過程。

二、工程概況
    1.原工程概況:該工程地處西安市繁華街道,外墻裝飾為全瓷面磚。工程共九層,地下一層、地上八層,建筑地上高度26.9m;東西長36.55m,南北寬17m,建筑平面呈矩形,總建筑面積約4000㎡。工程地基處理為碎石振沖樁;基礎為有梁式筏板;主體結構為鋼筋混凝土框架結構,南北主框架為三柱兩跨(南北跨距5.9m,北跨跨距7.4m),東西次框架十一柱十跨(西邊跨距4m,其余跨距3.3m)。
    2.工程改造及結構加固設計概況:該工程改造將三層平面有原來的廚房、餐廳改造為客房與普通辦公室;四~七層由原來的客房、普通辦公室改造為檔案庫、調閱室與檔案辦公室;八層平面由原來的客房、辦公室改造為單間辦公室。
    3.工程原設計使用荷載為150㎏/㎡,本次改造為檔案庫的樓層使用荷載為500㎏/㎡。故需對原結構作補強加固設計。補強設計施工圖對四~七層樓板采用板底粘貼碳纖維布加固;對三~七層框架柱采用粘貼碳纖維布及部分框架粘貼型鋼加固;對二~七層主框架梁采用粘貼碳纖維布加固。碳纖維布均采用300g/㎡規格,型鋼采用∟100×100×10規格,“底膠XH160 A/B”型,粘貼碳纖維布用膠采用“愛牢達XH180 A/B”型,粘貼型鋼用膠采用“ 愛牢達XH111 A/B”型。
    4.對于樓板加固形式采用150寬@300垂直主框架梁方向粘貼,端部100寬壓條收口;主框架梁底與梁同寬粘貼,外包U形箍150寬@300,端部100寬壓條收口;框架內柱采用150寬@300,環形封閉箍粘貼。由于工程要求不損壞外墻面裝飾,采用對外墻內柱面U形150寬@300開口箍端部100寬壓條收口,部分柱角增加粘貼型鋼加固。

三、施工工藝流程(碳纖維布加固)



四、施工質量控制
    根據碳纖維加固工程特點,施工階段監理按施工工藝流程,對施工各工序采用巡視、旁站、平行檢查驗收的方法,以旁站監理為主,堅持事前、事中、事后控制。重視事前控制,以事中控制為重點,堅持事后檢查驗收的程序監督施工質量,保證施工質量合格,同時監理過程中圍繞影響工程質量的”人、機、料、法、環”五大因素,有針對性地監督。

    1.施工準備階段:審查施工單位資質、施工方案、施工質量管理體系、施工人員素質、施工方法等,考察施工區域環境條件、施工器具等是否滿足施工要求。
    經審查,施工單位為陜西建科特種工程有限公司,隸屬陜西省建筑科學研究院,其資質為“特種專業工程專業承包(結構補強)”符合要求。并有陜西省建筑科學研究院提供技術支持,對工程有利。項目部具有完善的質量管理體系,能保證各工序的質量管理。施工作業人員經建科院培訓,并長期從事類似工程加固施工,技術熟練。并審查其施工方案、施工器具等滿足要求后批準開工。

    2.施工階段:堅持每道工序開工前,監理向施工單位交底,提出質量要求,施工單位向作業人員進行技術交底,提出技術要求。施工過程中,除要求施工單位技術負責人、質量員現場檢查外,專業監理工程師現場跟班巡回檢查,工序施工完成后專業監理會同施工單位平行檢查驗收。

    ⑴拆除砌體、裝飾及鑿除粉刷層至結構面工序:拆除不得使用大錘(以單位手使錘為限)及振動較大機械。以人工拆除為主,附配小型機械(如沖擊鏟:相當于手提沖擊鉆功率)。拆除垃圾及時清運,不得在樓面集中堆放,且散放荷載不得超過原設計使用荷載(150㎏/㎡)保證原結構不受破壞。

    ⑵清理結構面,檢查并修補結構缺陷:對結構面進行掃除,檢查原結構的裂縫、孔洞、麻面、蜂窩、露筋、砼振搗不密實,并作統計記錄,及時報告建設單位,聯系設計院現場察看確定修補方案。

     缺陷修補按設計院確定方案實施。本工程缺陷采用西安建筑科技大學研制的M型膠高性能復合灌漿料修補,施工時嚴格控制水料比在1: 0.15~1.16范圍,并鑿除缺陷部位基層疏松混凝土,清除灰塵,噴水濕潤,填塞、抹灌漿料拌合物,待4h后(視溫度)左右收光。

    ⑶初放線(即放打磨線):按碳纖維布設計粘貼、間距、寬度,定位放線,做到打磨線在粘貼布范圍兩邊各寬出1㎝。

    ⑷打磨:按初放線貼布范圍細致打磨,直至結構面虛灰層打磨干凈,并保證打磨面平整,不得出現明顯凹陷或凸起,構件轉角處打磨成圓弧半徑不小于20㎜的圓弧狀。

    ⑸細放線:按設計碳纖維布粘貼間距、寬度要求彈線,保證粘貼部位準確。

    ⑹清洗:對粘貼部位打磨面吹掃浮塵后,用清洗劑清洗干凈,并在此之前,對本施工段(區域)隔離打掃干凈施工環境衛生,不得出現揚塵、揚灰狀況。

    ⑺配制并涂刷底膠:檢查稱量器具,保證配比內組分料稱量準確。拌制采用機械攪拌均勻,并及時涂刷保證涂刷均勻,平均厚度不小于2㎜。

    ⑻粘貼碳纖維布:現場檢查在底膠指觸干燥的情況下進行碳纖維布粘貼,粘結膠料配制、涂刷施工同底膠料做法。碳纖維布下料尺寸應準確,保證其寬度不小于設計寬度,梁底碳纖維布寬度每邊寬出5~10㎜,碳纖維隨粘結膠料隨涂隨貼,滾壓密實,發現氣泡及時用針頭排氣,梁底碳纖維布向兩邊轉角握裹。對碳纖維布邊緣翹起部分及時補膠,反復滾壓密實。

    ⑼碳纖維布面膠涂刷:碳纖維布粘貼完成后,配制并涂刷面膠,面膠涂刷要求均勻,并保證平均厚度不小于2㎜,隨涂刷隨撒粘中粗干凈砂粒層以便后道水泥砂漿保護層的有效粘結。

    ⑽水泥砂漿保護層:在前到工序完成并固化后,按設計要求粉刷20厚1 : 2水泥砂漿保護層。施工時應保證其和易性及粘結牢固性,以對碳纖維布加固部位形成有效保護,使其抗老化性提高,延長使用壽命。

    至此,碳纖維布加固各工序已完成,但在施工過程中需要控制并重視以下問題:
    1.工程使用的主要材料(碳纖維布、膠料)應符合設計及材質要求。故對碳纖維布及膠料審查其資料合格后,現場見證取樣進行材質復檢,并同時進行了適配性試驗,均符合要求。
    2.碳纖維布粘貼各工序對施工環境溫度規范有明確要求,必須在5℃以上,膠料配制溫度16℃以上。該工程施工正處于冬季,環境溫度較低,不采取措施將不能保證工程質量。在拆除過程中,保留原空調系統,并采取施工管理措施,以樓層為施工段,保護好樓層總門及外窗。在粘結施工過程中,采用室內施工樓層封閉,空調加溫措施,經監測室內溫度保持在18℃~20℃范圍。
    3.監理采用跟班巡回檢查,保證各工序問題及時解決工程質量缺陷,及時消除。
    4.對原結構質量全面排查,統計報告建設單位及時聯系設計單位解決。該工程各施工段拆除工序完成后,報監理及時組織排查,共統計質量缺陷近500處。監理根據觀察質量缺陷情況,建議對原結構質量進行再檢測,取得建設單位及設計單位支持,經委托檢測單位對原結構檢測,結果發現原結構不同構件混凝土強度離散性較大,且部分構件強度較原設計混凝土強度嚴重不足,設計院依據這一檢測結論重新計算補充設計。
    以上為監理對碳纖維布結構加固施工過程質量控制的小結,以供參考,不足之處,請同行們共同探討。
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