砼结构碳纤维补强加固施工工法
主要完成人：张海波、刘阳、于文轩、杨斌、王萍1．前言
近年来，由于受施工质量及各种自然环境、人为因素的综合影响，已建成的
混凝土结构可能会出现承载力不足、混凝土表面裂缝等问题，影响结构的正常使用。这些问题大部分是能通过加固改造解决的。碳纤维（carbon fiber reinfo rced polymer简称CFRP）具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性和耐久性好等
优点。结构碳纤维加固方法是利用树脂类粘结材料将碳纤维片材（碳纤维布和碳
纤维板的总称）粘结于混凝土表面，以达到结构及构件加固补强的目的，是近年
来应用比较先进的加固方法。我公司自1999年承担湖北省建设厅“碳纤维用于
混凝土结构加固应用研究”课题后，通过若干年工程的检验，对该项施工工艺运
用娴熟，特将此编写为工法。
2．工法特点
2．1补强材料薄、重量轻，强度高：碳纤维片材基本不增加原结构尺寸及
自身重量。其抗拉强度是普通HRB335钢的7～10 倍，且具有优异的补强效果。
2．2 抗腐蚀：能有效地防护构件的混凝土和钢筋免受酸、碱、盐、水等介
质的腐蚀，应用面广。
2．3 耐久性能好，耐磨损、抗老化：碳纤维片与环氧树脂胶结材料本身及
经其补强的混凝土构件可以长期承受紫外线辐射。碳纤维复合材料的疲劳强度约
为静荷强度的70%～80%，并在破坏前有变形显著的征兆。
2．4 保持结构原状，外形美观：碳纤维片材便于随构件原形裁剪、贴附。修复补强不增加构件高宽尺寸及体积，且表面可以涂刷、粘贴饰面材料、防火材料。
2．5 施工简便，快捷：传统加固补强施工工艺如粘钢、外包混凝土方法必须进行大量混凝土剔凿、钢筋绑扎、焊接、浇筑混凝土以及大型机械设备吊装等作业，而碳纤维片加固补强施工对施工空间要求很低，便于在狭小空间作业，施工快捷，对周围的干扰很小。
3．适用范围
工业与民用建筑中钢筋混凝土梁、板、柱、剪力墙结构，桥梁涵洞、隧道、衬砌、钢筋混凝土烟囱、筒仓、池罐侧壁等，因结构损伤承载力不足及改变，且钢筋混凝土结构强度等级不小于C15，且长期使用的环境温度不高于60℃的钢筋混凝土结构，都可采用碳纤维加固施工工法加固、补强。
4．工艺原理
碳纤维加固是采用碳纤维片材（抗拉强度极高的碳纤维丝在高温下“拉拔”成型，单向排列成束，并经环氧树脂胶预浸而成的碳纤维增强复合片材），以环氧树脂作为胶结材料，将纤维片材沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损结构上，胶结材料作为它们之间的剪力连接媒介，形成新的复合体，使增强贴片与原有钢筋共同作用，增大了结构抗拉或抗剪能力，并能有效地提高结构的强度，延性及抗裂性，控制裂缝和挠度的继续发展，从而起到加固补强的作用。必要时也可交叉粘贴单向纤维片材。整个工艺的关键在于碳纤维片粘贴的紧密性与牢固性，以保证与原结构形成整体，共同工作。
5．施工工艺流程及操作要点
5．1 工艺流程
5．2 操作要点
5．2．1 施工准备
1．应认真阅读设计施工图。在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维片材前，应按加固设计部位放线定位。
2．应根据施工现场实际情况和加固构件混凝土的补强荷载要求，制定相应施工方案和施工计划。
3．应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的物质准备工作。
4．进场后的碳纤维片材、配套树脂应抽样送检，合格后方可施工。
5．施工宜在环境温度为5℃以上的条件下进行，并应符合配套树脂要求的施工使用温度。当环境温度低于5℃时，应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。
5．2．2 卸荷
加固前，应根据设计要求对加固构件进行卸载。
5．2．3 构件表面处理
1．将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净并达到结构密实部位。
2．检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要处理。
3．对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原、达到表面平整。
4．应按设计要求对裂缝进行灌浆或封闭处理：缝宽小于0.20mm 的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹密闭；大于或等于0.20mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。
5．对贴片范围的定位、划墨线、按修复、补强设计要求进行。
6．被粘贴的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。转角粘贴处应进行导角处理并打磨加以圆化，如图
5.2.3-1所示。圆化半径对于梁不应小于20mm；对于柱不应小于25mm。
1—构件截面外表面；2—碳纤维材料；r—棱角圆化半径
图5.2.3-1 构件截面棱角的圆化打磨
7．清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
5．2．4 涂底胶
1．把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内，用搅拌器拌合均匀，一次调和量应以在可使用时间内用完为准，超过可使用时间不得再用。
2．在底层涂料中严禁添加溶剂。含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。
3．用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后才能进行下一道工序的施工。
4．底层涂料指触干燥或固化后，表面上的凸起部分（一般类似结露的露珠一样）要用砂布或角磨机磨平后，再补涂底层涂料。
5．宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5．2．5 找平
1．应对混凝土表面凹陷部位用环氧腻子填补平整，不应有棱角。
2．内角（段差、起拱）等）要用环氧腻子填补，使之平顺。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
3．宜在找平材料表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。
5．2．6 涂底胶
找平后，再涂一层底胶，然后进入下一道工序。
5．2．7 粘贴碳纤维片材
1．应按下列步骤和要求粘贴碳纤维布：
1）应按设计要求的尺寸剪裁碳纤维布。
2）应按产品生产提供的工艺规定配制浸渍树脂，并均匀涂抹于粘贴部位。
3）将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不得损伤碳纤维布。
4）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。
5）应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
2．应按下列步骤和要求粘贴碳纤维板：
1）应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板，并按产品生产厂提供的工艺规定配制粘结树脂。
2）应将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。当需粘贴两层时，底层碳纤维板的两面均应擦拭干净。
3）擦拭干净的碳纤维板应立即涂刷粘结树脂，树脂层应呈突起状，平均厚度不应小于2mm。
4）应将涂有粘结树脂的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两边挤出，保证密实无孔洞。当平行粘结多条碳纤维板时，两条板带之间的空隙不应小于5mm。
5）需粘贴两层碳纤维板时，应连续粘贴。当不能立即粘贴时，再开始粘贴前对底层碳纤维板重新进行清理。
3．加固时，碳纤维片材延伸至支座边缘应满足粘贴延伸长度的要求（《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006）。
4．碳纤维片材的纤维方向宜与构件轴向垂直。
5．碳纤维片材的截断位置对板不小于1/4跨度，对梁不小于1/3跨度。
5．2．8 表面防护
1．加固后的碳纤维表面应进行抹灰保护。在碳纤维表面的树脂固化之前，撒一层干燥粗砂，再采取抹灰措施。
2．当设计有耐火极限的要求时，按选用的防火涂料进行施工，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。
5．3 施工注意事项
5．3．1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应由专业施工队伍进行施工。
5．3．2 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
5．4 劳动力组织
视现场工期及施工面积确定班组数，每班组约10～12 人，其中管理人员4人（工长、技术、质量、安全各1 人），专业工人6～8 人,每天粘贴7～10㎡。
6．材料与设备
6．1 材料
6．1．1 碳纤维片材
1．碳纤维片的抗拉强度、弹性模量以及延性等性能指标须符合设计要求和产品质量标准。
2．碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算，净截面面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度。碳纤维布的计算厚度取碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于150g/㎡，且不宜高于450g/㎡。在施工质量有可靠保证时，单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量可提高到600g/㎡。
3．碳纤维板的性能指标应按板的截面（含树脂）面积计算，截面（含树脂）面积取实测厚度乘以宽度。碳纤维板的厚度不宜大于2.0mm，宽度不宜大于200mm，纤维体积含量不宜小于60％。
4．碳纤维片材的组其力学性能指标应满足表7.1-1的要求。测定方法参照现行国家标准《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》GB/T3354测定。
6．1．2 配套树脂类粘结材料
1．粘结剂要有足够的粘结性能，工艺过程中各部位所使用的环氧树脂胶结材料的种类、型号，应根据施工时的温度、湿度进行选择。应正确掌握主剂
和固化剂的配比，使渗透性、粘稠度、固化速度等方面能满足不同季节施工的需要。
2．采用碳纤维片材对混凝土结构加固时，应采用与碳纤维片材配套的底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。
3．配套树脂类粘结材料的主要性能应满足表7.1-2、表7.1-3、表7.1-4的要求。
6．1．3 表面防护材料
1．对已加固完的结构表面应进行防护处理。表面防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结。
2．选用的防火材料及其处理方法，应使加固后的建筑物达到要求的防火等级。
3．当被加固的结构处于特殊环境时，应根据具体情况选用有效的防护材料。
6．1．4 其他材料
在受弯加固和受剪加固时，被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MP a。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C1 0。
6．2 主要机具：角向磨光机、砂纸、剪刀、凿子、榔头、台秤、卷尺、水平仪、铅锤、专用滚筒、刮板、搅拌容器、橡胶抹子、滚洞刷子、搅拌器、防护眼镜、橡胶手套、口罩等。
7．质量控制
7．1 材料的质量应符合下列指标：
表7.1-1 碳纤维片材的主要力学性能指标
表7.1-2 底层树脂的性能指标
表7.1-3 找平材料的性能指标
表7.1-4 浸渍树脂和粘结树脂的性能指标
7．2 碳纤维应贴于梁的受拉区的下缘，如需要贴于梁侧面时，仅限于1/4梁高的范围，对侧面的碳纤面积应乘以折减系数。
7．3 碳纤维粘贴层数不宜层数过多；对多层碳纤维应考虑共同工作系数的折减，碳纤维层数过多将导致混凝土结构的脆性破坏。
7．4 碳纤维布互相衔接(接长)的部位采取重叠结构，重叠部分长度为不小于1 00mm。对于柱的抗震加固时，搭接长度不应小于150mm，各条带搭接位置
应相互错开。
7．5气温在5℃以下、相对湿度RH＞85 %、混凝土表面含水率在8%以上、有结露的可能时，无有效措施不得施工。
7．6 施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
7．7 碳纤维片材的实际粘贴面积不应少于设计面积，位置偏差不应大于10m
m。
7．8 碳纤维片材与混凝土之间的粘贴质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法检查，总有效粘贴面积不应低于95％。当碳纤维的空鼓面积不大于10000时，可采用针管注胶的方法进行修补；当空鼓面积大于10000，宜将空鼓部位的碳纤维片材切除，重新搭接贴上等量的碳纤维片材，搭接长度不应小
于100mm。
7．9 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量的现场检验应在已完成碳纤维片材粘贴加固的结构表面上进行。按实际粘贴碳纤维片材的加固结构表面面积计，500以下工程取一组试样，500至1000 工程取两组试样，1000 以上工程每100 0 取两组试样。试样应由检验人员随机抽取，试样间距不得小于500mm。
7．10 应对碳纤维片材配套底树脂类粘结材料单层或复合涂层与混凝土之间的正拉粘结强度进行测定。测定方法见《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》C
ECS146:2003。
8．安全措施
大多数胶粘剂中含有有机溶剂和有损人体健康的化学物品，因此在整个加固补强过程中，都必须注意安全和劳动保护，主要防护措施如下：
8．1工长要每天进行班前安全教育和随时安全检查，充分确认材料的使用方法、保管及管理方式后才可施工。
8．2安排整理好通道、施工架等现场作业条件，施工人员必备的口罩、护目镜、橡皮手套、安全帽、安全带等必须严格穿戴。
8．3使用有机溶剂并在密闭的场所施工，应有通风换气措施，并严禁吸烟，避免火灾。
8．4底漆、环氧树脂、涂料等若沾到皮肤，应以肥皂水洗净，如碰到眼睛，应即以大量清水冲洗，并紧急送到医院治疗。
8．5碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施，并配备有灭火器以便救护。
8．6树脂的配置和使用场所应保持通风良好。
9．环保措施
9．1 碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。
9．2 废弃的碳纤维片材及其配套的粘贴材料，不可随意丢弃，应遵循相关的规定执行。
10．效益与施工效率分析
10．1技术经济效益
碳纤维片材的重量轻、强度高，随形性好，能适应各种复杂结构外形的修复补强，基本不增加结构重量；碳纤维修复补强工艺施工简便，无需任何夹具、模板和支撑，虽然碳纤维本身的价格高于其他材料，但施工总费用较其他材料有优势。它免除了钢板补强、混凝土补强等传统方法所需的植筋锚固、装拆夹具、立模、支撑、灌注混凝土、养护、拆模等繁杂的工序和辅助设施，而且占用空间小，即使在高空作业，也只需设置简易工作平台即可。因此，用碳纤维片修复补强混凝土结构的综合造价将低于传统的补强方法，经济效益视具体工程情况而定，越是复杂结构其效益将愈明显。另外，碳纤维片补强有非常良好的抗腐蚀性能和耐久性，不需作任何防腐处理，而粘钢加固则需做定期防锈、防腐处理。因此，碳纤维片修复补强技术具有明显的技术经济效益。
10．2社会效益
由于碳纤维片材修复补强的施工简便、施工周期短、占用空间小，使施工对周围的影响小。例如：城市桥梁、大型公用设施、工业与民用建筑的维修，为了减少施工带来的损失，必要时在一定条件下还可在交通设施正常运营、工厂正常生产的情况下进行作业，因此有一定的社会效益。对受意外灾害，特别是地震灾害引发的房屋、桥梁等混凝土结构物的震损，用碳纤维片材快速修复，使城镇人民的生产、生活尽快恢复正常，则其社会效益和环境效益都将是巨大的。
11．应用实例
11．1 民意广场三号楼工程（1998年），框架剪力墙结构，地下两层，地上二十五层，总建筑面积11000。其中地下两层柱至地上四层柱，以及梁柱接头部位采用粘贴碳纤维补强加固，运用碳纤维面积500。
11．2 华工科技楼工程（2000年），框架剪力墙结构，地下一层，地上十三层，总建筑面积9000 。剪力墙、框架梁、板采用粘贴碳纤维补强加固，碳纤维粘贴面积1000。
11．3 宜昌滨江国际花园商住楼工程（2005年），框架剪力墙结构，地上十七层，建筑面积33796.8 。由于业主改变使用功能，地下二层至地上五层剪力墙、框架梁、柱均采用粘贴碳纤维补强加固，碳纤维粘贴面积600。
11．4 湖北省妇女儿童发展中心综合楼工程（2005年），框架剪力墙结构，地下一层，地上二十层，建筑面积27840 。由于业主改变使用功能，七～十七层板采用粘贴碳纤维进行补强加固，碳纤维粘贴面积800。
11．5 湖北省棉花检验中心实验室改扩建工程（2007年），框架结构，地上十层，总建筑面积5000 。原有结构一～八层柱、梁采用粘贴碳纤维进行补强加固。
上述工程加固均通过专项验收，使用至今仍效果良好。
碳纤维加固混凝土结构施工工艺 1. 1. 1.碳纤维片加固简介 （1）特点 ①高抗拉强度、高弹性模量。 ②施工方便，无需任何夹具、模板，能适应各种结构外形的补强而不改变构件外形尺寸，可多层粘贴，并能有效地封闭混凝土的裂缝； ③耐腐蚀及耐久性能好。 ④不增加结构自重。 （2）适用范围。适用于各种形式的钢筋混凝土结构或构件的加固补强。 （3）加固机理。利用专用环氧树脂将抗拉强度极高的碳纤维片粘贴于混凝土结构表面，并与之形成整体，共同工作。 2. 2. 2.施工工艺 在碳纤维加固施工前，应尽可能地卸去部分荷载，使碳纤维粘贴施工时结构或构件承受的荷载作用减小到最小程度。其加固施工工序为：混凝土基底处理→涂底层涂料→用环氧腻子进行残缺修补→贴碳纤维片→养护→涂装→完工验收。 3.1 混凝土基底处理 （1）裂缝处理。宽度小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂抹封闭；大于0.2mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。“革历博”抗震加固的大梁大部分都有宽度不一的裂缝，最大裂缝达到1mm以上，为此我们对所加固的主梁首先进行了压力灌胶处理。 （2）将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净，达到结构密实部位，使其表面平整。 （3）检查外露钢筋是否锈蚀。如有锈蚀，需进行必要处理。 （4）对经剔凿、清除和露筋的构件残缺部分，用环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。 （5）将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整，修复后的段差要尽量平顺；棱角的部位，用磨光机磨成圆角，圆角半径须≥30mm。 （6）结构或构件表面打磨后，用吹风机将表面灰尘和杂物清理掉，或用水及酒精清洗，并使表面充分干燥。“革历博”工程施工中我们使用吹风机将灰尘清理后又用酒精进行清洗。 3.2 涂底层涂料 （1）把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀；一次调和量应在可使用时间内用完。 （2）用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混凝土表面，指触干燥后（一般养护3~24小时）
混凝土梁、楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 本工程为※※工程，因业主使用功能需要在六层安装医疗设备，但原六层楼面结构无法满足设备安装需要；为了满足功能（安装医疗设备）的需要，业主特委托专业设计公司对原六层结构（梁、板）进行碳纤维加固和相关技术处理设计；业主委托我公司承担六层结构（梁、板）碳纤维加固施工任务。 我公司接到施工任务后，根据碳纤维加固设计施工图要求：对原六层部分砼楼板和砼梁的上表面和下表面用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要搭设满堂钢管脚手架对原梁板混凝土基层按以下方法进行处理： 一、梁、板加固范围下部满搭钢管脚手架（搭设标准按规范）。 二、剔除梁、板碳纤维加固部位的水泥砂浆找平层。 三、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006） 2、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003） 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) 4、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001） 5、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2004）
6、六层梁、板结构加固施工图 7、施工现场实际情况 三、施工要求 1、一般要求 粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）国产碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程： 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→脚手架拆除 四、施工工序 1、施工准备 1)粘结剂必须有合格证明及检验报告。 2)碳纤维布必须有合格证明及检验报告。 3)压接钢片及射钉必须有合格证明及检验报告。 4)主要机具：角磨机、吹风机、滚压机、射钉枪等。 5)拆除碳纤维布所在部位影响施工的附属设施。 6)粘贴碳纤维布用的粘结剂和钢板准备完毕，并检查合格。 7)施工工具经过调试、运转合格。 8)项目经理及项目技术负责人根据施工方案对操作班组进行全面
碳纤维加固施工方案 一、工程概况 通辽市华申名都西区住宅楼1#、2#、3#、5#楼工程，剪力墙暗柱纵向钢筋采用HRB400E14、HRB400E16、HRB400E20、HRB400E22、HRB400E25规格钢筋，电渣压力焊接，在送检过程中发现18组焊接试件复检不合格的问题，经公司QC小组分析讨论，主要原因是电源电压，次要原因是天气和人员操作因素，焊接试件不合格涉及的部分暗柱主要分布于1#负一层，一层；2#二层，三层；3#负一层，二层，四层，五层；5#负一层，一层，二层，三层。对所涉及的少数钢筋混凝土构件采取碳纤维加固措施。 二、施工方法 1、主要材料：碳纤维片材采用：200g/㎡碳纤维布，配套用胶应满足 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CESC146：2003）的物理 力学性能。 （1）、抗拉强度标准值≥3400MPa； （2）、受拉弹性模量≥2.4×105MPa； （3）、伸长率≥1.7％； （4）、弯曲强度≥700MPa； （5）、层间剪切强度≥45MPa； （6）、仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度≥2.5MPa，且 为混凝土内聚破坏； （7）、单位面积质量≤300g/㎡。
2、封堵材料由专业厂家提供，并应满足各项物理力学性能。（1）、抗拉强度≥40MPa； （2）、受拉弹性模量≥2500MPa； （3）、伸长率≥1.5％； （4）、抗弯强度≥50MPa，且不得呈脆性（碎裂状）破坏；（5）、抗压强度≥70MPa； （6）、钢-钢拉伸抗剪强度标准值≥14MPa； （7）、钢-钢不均匀扯离强度≥20KN/m； (8)、与混凝土的正拉粘结强度≥2.5MPa，且为混凝土内聚破坏（9）、不挥发物含量（固体含量≥99％）。 2、工艺流程 （1）、表面处理
碳纤维梁加固计算书 一、基本资料 1．设计依据: 《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程） 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范） 《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范） 图纸所提供的相关数据 2．问题类型: 因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。 3．梁底受拉碳纤维片材参数: 碳纤维布等级：Ⅰ级 弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1) 单层厚度t cfv = 0.167 mm 重量：300g/m2 不考虑二次受力 二、计算结果 1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布 粘贴尺寸： HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2 碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2 缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值 750*360≤0.167*宽度*2300 宽度≥702.94 KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度， 考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数： （见加固规范9.2.4-2） 折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9 =1.16-(2*230000*0.167)/308000 =0.91 折减系数=0.9 750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05
目录 一、编制依据: (2) 二、加固范围： (2) 三、工程概况： (2) 四、施工准备 (2) （一）技术准备 (2) （二）资源准备 (3) （三）项目机构设置 (4) 五、施工工法和技术措施 (4) （一）、碳纤维粘贴 (4) （1）材料要求 (4) （2）碳纤维加固施工方法 (5) （3）碳纤维加固施工要点 (8) （4）碳纤维加固施工质量检查及验收 (8) 六、土建和其它工种注意事项 (9) 七、质量保证措施 (9) 八、安全文明施工措施 (10)
一、编制依据: 《建筑抗震加固技术规程》JGJ11--98 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006 《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS146-2003 《碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》CECS146-2003 广州智海建筑工程技术有限公司设计的加固图纸 二、加固范围： 颍东区冉庙中心学校宿舍楼一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.3MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。 颍东区冉庙中心学校食堂一层顶混凝土梁、板设计混凝土强度C30，经采用回弹法及钻芯法对梁、板混凝土抗压强度现场检测评定，一层梁、板现龄期混凝土批量强度推定值为20.1MPa，不满足设计要求，对梁进行结构构造加固。 具体加固位置详见加固图纸。 三、工程概况： 1、工程名称：阜阳市颍东区冉庙中心学校宿舍楼、食堂加固工程 2、建设单位：阜阳市颍东区教育局 3、设计单位：广州智海建筑工程技术有限公司 4、总包单位：安徽省阜阳市东盈建设发展有限公司 5、加固施工单位：安徽省阜阳市成天加固工程有限公司
混凝土楼板碳纤维加固施工方案 一、工程概况 工程名称：春风与湖三期工程 建设单位：重庆海外集团有限公司 施工总承包：五洋建设集团股份有限公司 项目地址：重庆市九龙坡区陈家坪朝阳村1号 本工程为商住楼工程，混凝土工程为商品混凝土。由于混凝土收缩和承受不均匀荷载等造成局部板底裂纹，现对开裂楼板采用碳纤维加固。 根据碳纤维加固要求：对开裂楼板采用碳纤维布进行加固处理；但在碳纤维布加固施工前，需要对开裂楼板进行以下方法进行处理： 一、先对吊顶进行照相留底，确保修补后恢复装修。 二、对整改区域进行农膜覆盖，避免污染 三、剔除板裂纹周边的水泥砂浆找平层或涂料层。 四、对加固部位的混凝土基层按规范和施工工艺进行打磨和清理。 五、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 五、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 六、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R3 10mm）。 七、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。 对经过剔凿、清理部分混凝土结构，用高于原结构混凝土强度一个等
级的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面坚实和平整，具体按以下方案对楼板和梁进行碳纤维加固。 二、编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013） 2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015) 3、《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145-2013） 4、竣工验收前的类似问题检测报告。 5、施工现场实际情况 三、施工要求 1、一般要求 粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、材料要求 1）采用高性能、粘结强度高的A级环氧性面料纤维粘浸胶。 2）碳纤维布300克/平米，抗拉强度大于等于3500MPa。 3）粘贴碳纤维织物加固混凝土结构板时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂。使用前确定碳纤维布及粘接剂性能检测合格。 3、施工工艺流程： 施工准备→脚手架搭设→表面处理→配制并涂刷底层树脂→配制找平材料并对不平整处修复处理→配制并涂刷浸渍树→脂或粘贴树脂→粘贴碳纤维片材→表面防护→回复涂料、吊顶→脚手架拆除→清洁打扫 四、施工工序 1、施工准备
实用文档 自贡市江姐中学教学楼框架柱 碳纤维加固 专 项 方 案 编制人： 审核人： 审批人： 编制单位：自贡市宏发建筑安装有限公司
JL —A002 施工组织设计（方案）报审表 注：本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。建设、监理、施工单位各一份。 四川省建设厅制
一、编制依据 1、结构施工图 2、《碳纤维片材加固混凝土技术规程》（CECS146：2003） 3、《混凝土结构加固技术规范》（CECS：90） 二、工程概况 1、工程名称：自贡市江姐中学教学楼扩建工程 2、建设单位：自贡市江姐中学 3、施工单位：自贡市鸿发建筑安装有限公司 4、工程情况说明：四层8根框架柱进行加固恢复到设计强度，根据设计图纸对加层柱采用碳纤维加固的施工工艺加固。 本工程厂家生产的200g碳纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维布，用环氧树脂预浸成为复合增加片材（单向连接纤维片）用环氧树脂粘结剂粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强贴片与原有混凝土共同受力，增大结构的抗拉力和抗剪力，提高强度刚度，抗裂和延性。 三、施工内容要求 本次加固区域及内容为自贡市江姐中学教学楼加层框架柱、加固方法为框架柱碳纤维加固。 柱碳纤维加固方法为：在柱与板面交结处粘贴宽200mm，长度柱周身长尺过而定，然后间隔300mm再粘贴
同样的碳纤维布，依次类推直到柱与隔楼板顶部交结处。 1、施工要求： 1）、阴角要求：砼转角部位楼板、柱及墙面抹灰全部剔除，混凝土表面打磨平，用环氧腻子和结构胶掺水泯抹成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 2）、阳角要求：用金刚石角磨机打磨成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 3）、砼表面处理要求：将混凝土表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷清除达到表面坚实，如结构存在裂缝，及时向业主及监理汇报，及时采取措施。 4）、碳纤维片材选用：CF200g碳纤维布，采用Ⅰ类碳纤维布，弹性模量不小于240GPa,极限强度不小于3499MPa,伸长率不小于1.7%。 5）、结构胶选用：配套A类结构胶。 6）、施工环境要求：现场施工温度及湿度的现场实际勘测，达到施工要求时方可施工，本工程按要求，室内温度高于5℃，湿度低于85%，否则停止施工。 四、施工部署 1）、施工部位相对独立，条件具备即可施工，不存在过多的交叉流水施工。 2）、施工准备 施工劳力和施工工具，以工程大小适当增加、减少。
梅县盈方创意园一期二标段总承包工程 3#楼碳纤维布加固 施 工 措 施 编制人: 审核人: 编制日期：2017年3月28日 编制单位：梅县盈方创意园一期一标段总承包工程项目部
目录 、工程概况 -------------------------------------- 3 二、需要进行加固处理的部位----------------------------- 3 三、施工时间-------------------------------------- 3 四、开裂现象及成因--------------------------------- 3 五、表面处理-------------------------------------- 4 六、涂刷底层树脂------------------------------------ 4 七、找平处理-------------------------------------- 5 八、粘贴碳纤维片材--------------------------------- 5 九、表面防护-------------------------------------- 6 十、检验与验收------------------------------------- 6 十^一、施工图例------------------------------------ 7
（一）、工程概况 工程名称：梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程 工程地点：梅县区扶大高管会三丰村 建设单位：梅州盈方众创实业有限公司 设计单位：广东博意建筑设计院有限公司 监理单位：广东国晟建设监理有限公司 施工单位：湖南大中建筑工程有限公司 梅县盈方碧桂园一期二标段总承包工程位于梅县区扶大高管会三葵村。本工程包括3#楼、4#楼、5#楼、6#楼、8#楼、9#楼、16#楼、17#楼、地下车库。其中住宅楼均为地下1层、地上26~28层不等，剪力墙结构，建筑高度约85.1米; 地下车库为地下1层，框架结构，层高3.7米。抗震设防烈度均为7度。总建筑面积约为14万平方米。 本工程楼建筑设计土0.000标高相当于黄海标高94.40m。各幢高层采用剪力墙结构；基础采用管桩。 为便于统一指导现场碳纤维布加固施工；现以需要进行加固的3#楼六层、 七层为编制对象。 （二）、需要进行加固处理的部位 本次进行加固部位位于3#楼六层结构标高为18.560楼面，1--17轴交A--1/M轴，七层结构标高为21.660楼面，局部位置于5轴--7轴交F轴--J轴, 13轴--14轴交F轴--K 轴，16轴--17轴交G轴--K轴，15轴--17轴交A轴--C 轴。 根据施工现场和拟加固构件混凝土实际状况，拟定施工措施和施工计划。对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前准备工作。 （三）、施工时间：前期施工准备工作就绪后30天内完成。 （四）、开裂现象及成因： 楼板开裂主要表现为表面龟裂，局部贯穿纹，此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝，因板面面积大，在晚上浇混凝土，第二天早上派人浇水，但前面浇，后面就干掉，至帅午时板面出现龟裂缝，用肉眼可辩识。二、混凝土楼板裂缝产生的原因1.混凝土组成材料的影响，水泥方面的影响：水泥的收缩值般取决于C3A S03石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大，细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥，具有较大的收缩，而SO的含量对混凝土收缩的影响显著。
碳纤维布施工技术指南 一、总则 1、碳纤维布简介 碳纤维增强塑性是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂复合而成，其力学特点是应力应变量完全线性弹性，不存在屈服点和塑性区。碳纤维材料具有优异的物理力学性能，加固混凝土构件所用的碳纤维布是有碳纤维长丝组成的柔软片材，具有强度高，自身轻，施工方便、快捷、应用范围广等，用于建筑结构加固的碳纤维具有优良的力学能力，其抗拉力度一般为建筑钢材的几十倍，但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全工程工作，在承受较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直至整体破坏，而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好的共同工作，大大提高碳纤维抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使用碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此胶黏剂对碳纤维布起到的加固作用是比较关键的，它既能确保各碳纤维丝共同工作，又能同时确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加固目的。因此在桥梁工程有广泛发展的前景。 2、碳纤维布加固的作用 作用是纤维材料在加固结构中承担拉应力，改善构件的受力状态，限制裂缝的产生和发展。 3、碳纤维布的应用范围和时机 当混凝土构造因为抗弯承载力不行，选用碳纤维布进行加固时，加固构造的损坏形状一方面取决于原构造的配筋状况，另一方面取决于碳纤维的用量。现假定原构造为适筋构件，则加固构造的损坏形状可分为如下三种状况。 ⑴碳纤维用量较少。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维能够到达较高的拉应变。 ⑵碳纤维用量适中。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维可到达某一中等拉应变。 ⑶碳纤维用量较多。损坏时受压区边际混凝土压碎，受拉钢筋屈从，碳纤维应变很低。
混凝土结构碳纤维加固技术及其适用性 刘航 李晨光 利用高强非金属纤维类材料，如碳纤维、玻璃纤维等对结构进行加固的方法，具有耐久性好，施工简便，不加大截面，不增加荷载，外形美观等优点，已成功用于多种结构的抗震、抗弯和抗剪加固。但是，碳纤维加固方法也有其适用范围，本文通过几个工程实例，分析用碳纤维加固钢筋混凝土结构的特点及其适用性。 1、碳纤维用于抗震加固 试验研究表明，用碳纤维材料包裹钢筋混凝土柱，使纤维方向与柱轴线相垂直，可以 有效提高柱的延性和承载力，增加其抗震耗能能力[1]。另外，剪力墙作为主要抗侧力构件， 其破坏形态不外乎受弯延性破坏（中高剪力墙）或受剪脆性破坏（低剪力墙）。将碳纤维用于加固剪力墙，只要方法适当，也可显著提高其延性和承载力。因此，钢筋混凝土结构的抗震加固是碳纤维材料应用的一个有效领域。但应指出，用碳纤维对柱或剪力墙进行加固时，由于碳纤维本身属预柔性材料，通过结构胶与被加固结构粘结，这就要求被加固结构混凝土须满足一定的强度要求，才有可能发挥碳纤维的加固效果。以下以实际工程为例说明碳纤维加固钢筋混凝土柱并改善抗震性能的方法。 1.1工程概况和加固方案 某多层钢筋混凝土框架结构，施工验收时发现有9根框架柱混凝土强度不能满足设计要求，致使轴压比过大，无法满足轴压比限值所需的延性要求，对此确定采用碳纤维布对柱进行包裹的加固方案。其理由一方面是碳纤维的包裹对柱混凝土产生环箍作用，可在一定程度上提高混凝土的轴心抗压强度；另一方面，碳纤维对柱的横向约束作用还可显著提高柱在水平荷载下的延性，满足轴压比的延性要求。 加固材料采用美国赫氏单向碳纤维布环氧复合材料。通过对承载力和延性的计算，对强度较低的3根柱采用沿整个柱高范围包裹3层碳纤维布的方案，对其他6根柱采用沿整个柱高度范围内包裹2层碳纤维布的方案。加固方案如图1所示。 1.2加固承载力和延性分析 经碳纤维加固后，可以显著提高框架柱的抗剪承载力和延性。 原结构为800㎜×800㎜框架柱，层高3.6m 。根据有关研究结果，碳纤维加固后抗剪承载力的提高可按下式计算[2]： V CFS =νρCFS f CFS bh o 对本工程的全包裹加固方案，该公式可改写为： V CFS =2νtf CFS h o 式中，t 为包裹的碳纤维厚度，f CFS 为碳纤维的极限抗拉强度，h o 为混凝土截面有效高度，ν为碳纤维布受剪系数，按下式计算： 2.1) 15.06.04.0(6.1+++-=CFS sv n λλλν
碳纤维加固施工工法 编号：SZJXGF04-2004 执笔：谢帜 崔苗 （中国华西企业有限公司） 1 前言 碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代。随着我国经济建设和交通事业的飞速发展，现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史遗留问题，一些建筑由于使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。 2 特点 碳纤维与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比，具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，碳素纤维作为划时代的补强材料，而备受青睐和关注。 3 碳纤维加固适用范围 碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固，同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
4 工艺原理 将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。 5 工艺流程及操作要点 5.1 工艺流程： 5.2操作要点: 5.2.1混凝土表面处理: 5.2.1.1将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。 5.2.1.2对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。 5.2.1.3 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。 5.2.1.4 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。
加固柱子碳纤维布施工 方案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
宁波栎社国际机场公务机候机楼工程 柱子加固施工方案 宁波市中泰城市园林建设有限公司 2014-11-14 柱子碳纤维布施工方案 一、工程概况 宁波栎社国际机场公务机候机楼工程二层柱KZ8在施工过程中误将非抗震钢筋当作抗震钢筋使用，且该柱子已经浇筑完成。根据钢筋的检测报告，屈强比和超强比经计算均符合抗震钢筋的要求，由于另一项指标“最大力总伸长率”无法计算所得，为保证该柱的结构安全，需对该柱采取粘贴碳纤维布的抗震加固处理方案。 二、编制依据 1、该建筑原结构施工图； 2、《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013； 3、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS 146:2003（2007版）； 4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2012； 三、加固材料 1、碳纤维布采用300g/㎡,计算厚度为0.167mm，抗拉强度标准值不小于3000MPa，受拉弹性模量不小于210000MPa，伸长率不小于1.5%。 2、碳纤维布采用A级胶粘贴，相关指标应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013 3、碳纤维布要求有出厂合格证，底层树脂、找平材料、浸渍树脂必须为同一厂家并按厂家要求配置。 四、加固方法
先对柱每边沿轴线方向粘贴300mm宽的碳纤维布；沿柱高度方向粘贴碳纤维布围箍，围箍宽度100mm，中心间距300mm，加密区间距200mm，围箍搭接长度100mm，接头相互错开。加固计算面积约7平方，具体方法详图。 五、粘贴碳纤维布加固施工技术要求 1、混凝土表面处理 按加固设计部位定位，被粘贴的混凝土结构表面应打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质。柱子的转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不小于20mm，混凝土表面应清理干净并保持干燥。 2、涂刷底层树脂 应按工艺规定配置底层树脂。保持结合面干净干燥，采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，宜在底层树脂表面指触干燥后，尽快进行下一工序的施工。 3、找平处理 应按工艺规定配置找平材料，对混凝土表面凹陷部位用找平材料填充平整，不应有棱角。转角处采用找平材料修理成光滑的圆弧，不小于20mm。 4、粘贴碳纤维布 ①、按柱子截面的尺寸裁剪碳纤维布； ②、按粘贴面积确定每次用量，以防浪费； ③、按厂家配合比和工艺要求进行配制，且应有专人负责。搅拌应顺时针搅拌，防止灰尘等杂质混入，搅拌好后的粘结剂抓紧使用； ④、按工艺规定配制浸渍胶，并均匀涂抹于粘贴部位； ⑤、粘贴碳纤维布前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面无粉尘； ⑥、柱子先粘贴竖向碳纤维布，待完成后再粘贴横向碳纤维布围箍。将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置，用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透碳纤维，滚压时不得损伤碳纤维布； ⑦、在碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂； ⑧、碳纤维布粘贴施工完以后，表面抹水泥浆加以防护。
碳纤维加固施工方案 本工程大范围使用碳纤维材料加固梁、柱，其主要施工工艺如下所述。 一、材料要求 1、混凝土承重结构加固使用的碳纤维复合材料，本工程建议采用：碳纤维布采用日本进口东丽品牌，采用规格300g/m2碳纤维布(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可）。其基本性能应符合下表的要求。 碳纤维复合材料安全性及适配性检验合格指标 2、粘贴碳纤维织物加固混凝土结构时，应使用与基材及碳纤维有良好适配性的粘结剂，本工程建议采用:新加坡进口美瑞品牌(或同等性能的进口品牌，使用前经设计单位认可），粘结剂（胶）的基本性能符合下表的要求。
粘贴碳纤维底胶的主要性能指标 粘贴碳纤维修补胶的主要性能指标 碳纤维复合材料浸渍/粘结用胶安全性检验合格标准 二、施工要求 1、一般要求
粘贴碳纤维片材加固修复结构应由熟悉该技术施工工艺的专业施工队伍完成，并应有加固修复方案和施工技术措施。 2、施工工序： （1）施工准备 （2）表面处理 （3）配制并涂刷底层树脂 （4）配制找平材料并对不平整处修复处理 （5）配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂 （6）粘贴碳纤维片材 （7）表面防护 3、混凝土基底处理 将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。 将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整。修整后的段差要平顺。 棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。 施工前应按设计图纸在需加固部位放线、定位。 4、涂底涂树脂 把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工 规程建议 碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究 同济大学土木工程学院 屈文俊张誉 摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。 关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程 前言： 混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。 粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。 试验研究： 在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日； 碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。 静载试验日期：99年11月18-11月21日
碳纤维加固施工方案 一、工程概况： 1．工程名称：XX碳纤维加固工程 2．建设单位：XXX 3．施工单位：XXXX 4．工程加固说明： 本工程采用UT70—30 东丽碳素纤维布，将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强片材（单向连续纤维片）；用环氧树脂粘结剂粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力，增大结构的抗拉或抗剪能力，提高强度、刚度、抗裂性和结构的延性。 二、施工方案 1．胶粘剂的配置： 1）、将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。 2）、配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1－2公斤为宜；整平胶料每次配置量以0.5－1公斤为宜；粘结胶料每次配置量以1－2公斤为宜。 3）、所有胶料要求于1小时内施工完毕。 2．基底处理 1)、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。 2)、裂缝部位，如有必要应先进行封闭处理。 3)、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R³ 10mm）。 4)、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。 3．涂底胶
1）、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。 2）、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。 4、用整平胶料找平 1）、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。 2）、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。 3）、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。 5、粘贴碳纤维布 1）、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。 2）、配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。 3）、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。 多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。 4）、在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。 4.4、地面恢复：因原地面未配筋，所以用人工搅拌1:2水泥砂浆（掺5％107胶，为保持新旧砼接缝处结合好，掺用UEA膨胀剂）即可，地面面层用铁抹压光恢复。 6、质量保证措施： 1）、对于砼工程，应振捣密实，面层平整，砂浆拌制严格按照设计配比，杜绝偷工减料现象发生。 2）、碳纤维粘贴工程：碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm。粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当处理，具体措施应视不同情况而定。
施工组织设计（专项施工方案）报审表 工程名称：大目湾新城规划4路道路工程I标段编号：A2 致：宁波至高建设监理有限公司（监理单位） 我方已根据施工合同的有关规定完成了象山大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥预制板梁砼表面防水剂处理工程专项施工方案的编制,并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附件：1号桥防水剂专项施工方案 承包单位（章）: _______________ 项目经理：_________________ 日期：___________________ 监理单位审查意见： 项目监理机构（章）： 专业/总监理工程师： 日期：________________ 建设单位审核意见： 建设单位（章）： 业主代表：_____________ 日期： 本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一
份。 大目湾新城规划4路道路工程I标段1号桥 预制板梁 防 水 剂 专 项 施 工 方 案 编制人_______________ 职务（称）____________________________ 审核人_______________ 职务（称）____________________________ 批准人_______________ 职务（称）____________________________ 批准部门（章）浙江建安实业集团股份有限公司 ____________ 编制日期_______________ 二0—四年四月二十五日_______________ 规划4路H标段1号桥为三跨3X 10m预应力砼简支梁桥，中心桩号 DK1+296正交。桥台采用重力式U形桥台，基础为双排①80cm的钻孔灌注桩接承台结构。桥墩为桩接盖梁式，采用单排①100cm的钻孔灌注桩基础+①80cm 立柱。桥梁上部结构采用10m的预应力砼空心板梁，板梁高度60cm。板梁采用C50砼，台帽、桥墩盖梁、
碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 总则 1.0.1 为使采用碳纤维片材加固修复混凝土结构技术做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于房屋和一般构筑物的混凝土结构加固修复设计、施工和验收；铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程混凝土结构的加固修复及砌体结构、木结构加固修复中的共性技术问题，可参照本规程的有关规定执行。1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、施工及验收，除应符合本规程的规定外，尚应遵守国家现行有关标准和规范的规定。1.0.4 采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土结构，长期使用环境温度不应高于60℃.对处于特殊环境(腐蚀、放射、高温等)下的混凝土结构采用碳纤维片材进行加固修复时，还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定，并应采取相应的防护措施。1.0.5 采用碳纤维片材加固修复混凝土结构前，应按照国家现行有关标准和规范对原有结构进行检测鉴定或评估。1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应由对该加固修复方法有经验的设计人员进行设计，并应由专业施工队伍进行施工。2.1术语2.1.1 碳纤维片材Carbon Fiber Reinforced Polymer Laminate 碳纤维布和碳纤维板的总称。2.1.2碳纤维布Carbon Fiber Sheet 碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍的布状碳纤维制品。2.1.3碳纤维板Carbon Fiber Plate 碳纤维板为连续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸溃固化的板状碳纤维制品。2.1.4 底层树脂Primer 用于
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、施工内容及要求 (2) 3.1施工内容 (2) 3.2施工要求 (3) 四、施工部署及准备 (4) 4.1施工部署 (4) 4.2施工准备 (4) 五、主要施工方法 (5) 5.1施工工序流程及施工顺序 (5) 5.2施工要点 (5) 六、检验与验收 (8) 七、质量保证措施 (9) 八、安全和文明施工 (10)
碳纤维加固工程施工方案 一、编制依据 1、结构施工图纸。 2、《碳纤维片材加固混凝土技术规程》（CECS 146：2003） 3、《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）。 二、工程概况 本工程位于北京市昌平区沙河镇，北距北六环路约3.6公里，西邻沙河东路，距八达岭高速约1.5公里，南临沙河北路80米绿化带及北沙河，东临南丰路及建设中的轻轨昌平线。用地北侧是沙河高教园区，用地南侧隔北沙河为巩华城古城保护区。 小区建筑包括：低层联排住宅、低层叠拼住宅、独栋住宅及配套公共建筑。 三、施工内容及要求 3.1施工内容 本次加固区域及内容为北京延秋园住宅小区二期独栋工程48#楼B2-N-FL户型的KZ4柱加固，加固方法为柱身碳纤维布三层。
KZ4柱平面位置图： 3.2施工要求 1)阴角要求：砼转角部位楼板、柱及墙表面抹灰全部剔除，混凝土表面 打磨平整，用环氧腻子或结构胶掺水泥抹成圆弧，圆弧半径不小于 20mm。 2)阳角要求：用金刚石角磨机打磨成圆弧，圆弧半径不小于20mm。 3)砼表面处理要求：将混凝土表面的疏松、软质、脆裂、松脱等缺陷清 除达到表面坚实；露筋的锈块、锈皮均需清除，必要时作防绣处理。 如原结构存在裂缝，及时向业主、设计及监理汇报，及时采取措施。 4)碳纤维片材选用：不小于300g/㎡纤维布。 5)结构胶选用：配套结构胶。 6)施工环境的要求：现场施工温度及湿度的现场实际勘测，达到施工要 求时方可施工。本工程按设计要求：室内温度高于5摄氏度，湿度低 于85%，否则不能施工。
机房碳纤维布承重加固方法 碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。 碳纤维布加固适用于房屋建筑和一般构筑物(如：烟囱，砼结构加固;铁路工程，港口工程和水利水电等工程中的砼结构加固和石切体结构搞震加固。 一、某案例简介 1、某案例概况 该工程位于*****，该楼为框架结构现将其由写字楼改造成通讯机房，功能发生改变荷载发生变化，因而采用碳纤维布进行加固来提高该楼承载力。此次加固所用材料采用碳纤维布，碳布用量约为12000平米以及相应数量的碳布浸渍胶，加固效果良好。 上述所用产品均通过安全性鉴定检测检验达标的，安全性鉴定是指按照 GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》要求，由国家有关主管部门批准的具备相应资格的检验、鉴定机构来为业主方提供选用加固材料的重要依据之一。 2、某案例信息 业主单位：某机房； 主要结构加固材料：碳纤维布12000平米及碳布浸渍胶； 二、机房加固原因 1、原有建筑物的功化 项目概况中提到该楼原为写字楼属于办公性质，现将其改造为通讯机房。荷载明显增加，现对梁、板使用碳纤维进行加固提高抗拉强度，从而达到该楼功能转换的荷载条件，现根据设计院设计要求先采用碳布加固方法进行加固。 三、机房加固方案 1、设计方案 梁及板构件表面通过粘结碳纤维布方式可以增强梁和板底部的抗拉强度，同样对于梁或
板存在的裂缝也能避免进一步恶化，来达到增强该结构的承载力的目的。 根据《混凝土结构加固设计规范》（ GB 50367-2013），我们可以通过公式计算得到正截面的承载力。
碳纤维补强加固混凝土结构 碳纤维是目前世界上已知的工程材料中比强度最高的，特别突出的是具有极高的抗拉强度和弹性模量。碳纤维布制成复合材料后的比重降低至钢铁的五分之一，是非常轻质的材料。同时，碳纤维又是一种力学性能优异的新材料。工程用的碳纤维是以高纯度的聚丙烯腈（PAN）为原料经过高温碳化等特殊工艺加工成极细的纤维丝，使一定量纤维的表面积增大很多，更利于加强与树脂胶的结合。施工中，树脂胶充分进入纤维之间，将各条纤维丝完全包裹起来，形成物理性能优异的复合材料。测试证明，碳纤维的抗拉强度可达4500N/mm2以上，形成复合材料后为3500N/mm2以上，分别是普通合金结构钢的9倍和7倍左右。碳纤维复合材料的弹性模量略高于普通钢材，碳纤维材料还具有优异的抗腐蚀性，对空气中氯离子含量高的沿海地区的结构加固工程特别适用。 碳纤维增强水泥：混凝土、水泥灰浆、水泥砂浆系列材料价格低廉，耐火、耐热、耐蚀性能优良，压缩强度也高，因此在土木建筑、海洋工程方面被大量使用。碳纤维增强水泥复合材料，在承受负荷时表面不再产生肉眼可见的龟裂，其拉伸强度和弯曲强度、弯曲韧性比不增强的高几倍到十几倍。其耐冲击性也得到改善。 由它制成的构件尺寸稳定，同时还具有防静电性、耐磨耗、耐腐蚀等性能，因而这些技术近年来得到较快发展。国外用碳纤维增强水泥的典型例子是：伊拉克巴格达建成的AL-Shaheecl纪念碑，在此大型建筑
结构上全面使用了碳纤维增强水泥；日本东京的37层的ARK事务所大楼外墙装修的幕墙，由碳纤维增强水泥灰浆制造。此后日本又陆续在大型建筑物上应用，并应用到桥梁建设中。 当前工程结构加固主要是应用碳纤片材。碳纤片材：有板状和布状编物两种，碳纤布更能适应不同结构外形的需要。碳纤布性能优劣除强度指标外，很重要的一点是对粘结剂的渗透性，和对粘结剂的消泡性能，这主要取决于碳纤布的编织技术，有些片材未经编织或无间隙，均会影响粘贴效果。主要的使用方法是将浸透了树脂胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土的受拉部位，如桥板的底面、梁体或桥墩的表面，并使其与混凝土结合成为一体，从而达到加固结构的目的。本方法还被广泛地用于隧道衬砌、建筑物的梁、柱等混凝土结构的加固补强工程。国内工程界已注意到此新兴的领域，各高等院校竞相投入在量人力和资金，成立课题组进行专题研究，相应设计规范正在审批中。近年国内许多加固工程已相继采用碳纤布进行加固，遍及建筑结构和铁路、公路桥梁，如广州古建筑六榕塔、广州市某立交简支梁桥、某高架路预应力箱梁、某高架路墩柱、海口市人民桥等；碳纤布加固突出的优点是加固后基本上不改变结构的外形，稍作处理则类似装修，在某五星级宾馆的梁板加固中被优先采用；但总的来说碳纤加固技术的应用在我国仍处于起步阶段，据有关报道，去年广州全年碳纤布用量仅为数千平米，相对于大量有待维修加固的桥梁和建筑物这是一个十分小的数字，应用前景应是很广阔的。