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结构(柱、梁、板)碳纤维布加固质量控制
2012-04-18 10:39  


中国某银行办公楼副楼改造
结构(柱、梁、板)碳纤维布加固质量控制
(陕西建筑工程建设监理公司)
王顺言


一、概述:
    该办公楼因使用功能的改变,且楼面使用荷载增加,从而进行了加固改造,主要是对原结构进行加固、补强。工程加固施工时间:2008年11月28日~2009年3月22日。本文从监理角度,阐述施工质量的控制过程。

二、工程概况
    1.原工程概况:该工程地处西安市繁华街道,外墙装饰为全瓷面砖。工程共九层,地下一层、地上八层,建筑地上高度26.9m;东西长36.55m,南北宽17m,建筑平面呈矩形,总建筑面积约4000㎡。工程地基处理为碎石振冲桩;基础为有梁式筏板;主体结构为钢筋混凝土框架结构,南北主框架为三柱两跨(南北跨距5.9m,北跨跨距7.4m),东西次框架十一柱十跨(西边跨距4m,其余跨距3.3m)。
    2.工程改造及结构加固设计概况:该工程改造将三层平面有原来的厨房、餐厅改造为客房与普通办公室;四~七层由原来的客房、普通办公室改造为档案库、调阅室与档案办公室;八层平面由原来的客房、办公室改造为单间办公室。
    3.工程原设计使用荷载为150㎏/㎡,本次改造为档案库的楼层使用荷载为500㎏/㎡。故需对原结构作补强加固设计。补强设计施工图对四~七层楼板采用板底粘贴碳纤维布加固;对三~七层框架柱采用粘贴碳纤维布及部分框架粘贴型钢加固;对二~七层主框架梁采用粘贴碳纤维布加固。碳纤维布均采用300g/㎡规格,型钢采用∟100×100×10规格,“底胶XH160 A/B”型,粘贴碳纤维布用胶采用“爱牢达XH180 A/B”型,粘贴型钢用胶采用“ 爱牢达XH111 A/B”型。
    4.对于楼板加固形式采用150宽@300垂直主框架梁方向粘贴,端部100宽压条收口;主框架梁底与梁同宽粘贴,外包U形箍150宽@300,端部100宽压条收口;框架内柱采用150宽@300,环形封闭箍粘贴。由于工程要求不损坏外墙面装饰,采用对外墙内柱面U形150宽@300开口箍端部100宽压条收口,部分柱角增加粘贴型钢加固。

三、施工工艺流程(碳纤维布加固)



四、施工质量控制
    根据碳纤维加固工程特点,施工阶段监理按施工工艺流程,对施工各工序采用巡视、旁站、平行检查验收的方法,以旁站监理为主,坚持事前、事中、事后控制。重视事前控制,以事中控制为重点,坚持事后检查验收的程序监督施工质量,保证施工质量合格,同时监理过程中围绕影响工程质量的”人、机、料、法、环”五大因素,有针对性地监督。

    1.施工准备阶段:审查施工单位资质、施工方案、施工质量管理体系、施工人员素质、施工方法等,考察施工区域环境条件、施工器具等是否满足施工要求。
    经审查,施工单位为陕西建科特种工程有限公司,隶属陕西省建筑科学研究院,其资质为“特种专业工程专业承包(结构补强)”符合要求。并有陕西省建筑科学研究院提供技术支持,对工程有利。项目部具有完善的质量管理体系,能保证各工序的质量管理。施工作业人员经建科院培训,并长期从事类似工程加固施工,技术熟练。并审查其施工方案、施工器具等满足要求后批准开工。

    2.施工阶段:坚持每道工序开工前,监理向施工单位交底,提出质量要求,施工单位向作业人员进行技术交底,提出技术要求。施工过程中,除要求施工单位技术负责人、质量员现场检查外,专业监理工程师现场跟班巡回检查,工序施工完成后专业监理会同施工单位平行检查验收。

    ⑴拆除砌体、装饰及凿除粉刷层至结构面工序:拆除不得使用大锤(以单位手使锤为限)及振动较大机械。以人工拆除为主,附配小型机械(如冲击铲:相当于手提冲击钻功率)。拆除垃圾及时清运,不得在楼面集中堆放,且散放荷载不得超过原设计使用荷载(150㎏/㎡)保证原结构不受破坏。

    ⑵清理结构面,检查并修补结构缺陷:对结构面进行扫除,检查原结构的裂缝、孔洞、麻面、蜂窝、露筋、砼振捣不密实,并作统计记录,及时报告建设单位,联系设计院现场察看确定修补方案。

     缺陷修补按设计院确定方案实施。本工程缺陷采用西安建筑科技大学研制的M型胶高性能复合灌浆料修补,施工时严格控制水料比在1: 0.15~1.16范围,并凿除缺陷部位基层疏松混凝土,清除灰尘,喷水湿润,填塞、抹灌浆料拌合物,待4h后(视温度)左右收光。

    ⑶初放线(即放打磨线):按碳纤维布设计粘贴、间距、宽度,定位放线,做到打磨线在粘贴布范围两边各宽出1㎝。

    ⑷打磨:按初放线贴布范围细致打磨,直至结构面虚灰层打磨干净,并保证打磨面平整,不得出现明显凹陷或凸起,构件转角处打磨成圆弧半径不小于20㎜的圆弧状。

    ⑸细放线:按设计碳纤维布粘贴间距、宽度要求弹线,保证粘贴部位准确。

    ⑹清洗:对粘贴部位打磨面吹扫浮尘后,用清洗剂清洗干净,并在此之前,对本施工段(区域)隔离打扫干净施工环境卫生,不得出现扬尘、扬灰状况。

    ⑺配制并涂刷底胶:检查称量器具,保证配比内组分料称量准确。拌制采用机械搅拌均匀,并及时涂刷保证涂刷均匀,平均厚度不小于2㎜。

    ⑻粘贴碳纤维布:现场检查在底胶指触干燥的情况下进行碳纤维布粘贴,粘结胶料配制、涂刷施工同底胶料做法。碳纤维布下料尺寸应准确,保证其宽度不小于设计宽度,梁底碳纤维布宽度每边宽出5~10㎜,碳纤维随粘结胶料随涂随贴,滚压密实,发现气泡及时用针头排气,梁底碳纤维布向两边转角握裹。对碳纤维布边缘翘起部分及时补胶,反复滚压密实。

    ⑼碳纤维布面胶涂刷:碳纤维布粘贴完成后,配制并涂刷面胶,面胶涂刷要求均匀,并保证平均厚度不小于2㎜,随涂刷随撒粘中粗干净砂粒层以便后道水泥砂浆保护层的有效粘结。

    ⑽水泥砂浆保护层:在前到工序完成并固化后,按设计要求粉刷20厚1 : 2水泥砂浆保护层。施工时应保证其和易性及粘结牢固性,以对碳纤维布加固部位形成有效保护,使其抗老化性提高,延长使用寿命。

    至此,碳纤维布加固各工序已完成,但在施工过程中需要控制并重视以下问题:
    1.工程使用的主要材料(碳纤维布、胶料)应符合设计及材质要求。故对碳纤维布及胶料审查其资料合格后,现场见证取样进行材质复检,并同时进行了适配性试验,均符合要求。
    2.碳纤维布粘贴各工序对施工环境温度规范有明确要求,必须在5℃以上,胶料配制温度16℃以上。该工程施工正处于冬季,环境温度较低,不采取措施将不能保证工程质量。在拆除过程中,保留原空调系统,并采取施工管理措施,以楼层为施工段,保护好楼层总门及外窗。在粘结施工过程中,采用室内施工楼层封闭,空调加温措施,经监测室内温度保持在18℃~20℃范围。
    3.监理采用跟班巡回检查,保证各工序问题及时解决工程质量缺陷,及时消除。
    4.对原结构质量全面排查,统计报告建设单位及时联系设计单位解决。该工程各施工段拆除工序完成后,报监理及时组织排查,共统计质量缺陷近500处。监理根据观察质量缺陷情况,建议对原结构质量进行再检测,取得建设单位及设计单位支持,经委托检测单位对原结构检测,结果发现原结构不同构件混凝土强度离散性较大,且部分构件强度较原设计混凝土强度严重不足,设计院依据这一检测结论重新计算补充设计。
    以上为监理对碳纤维布结构加固施工过程质量控制的小结,以供参考,不足之处,请同行们共同探讨。
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