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碳纤维及钢梁加固施工方案

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2020年4月19日
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一、编制依据
1.1施工图纸：教师维修中心综合维修工程施工图。
1.2标准、规范
名称
编号
《砼结构加固设计规范》
GB 50367-
《结构加固修复用碳纤维片材》
GB/T 21490-
民用建筑工程室内环境污染控制规范
GB50325-
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205—
钢结构高强螺栓技术规程
JGJ82—1991

1.3其它
北京市东城区教师维修中心综合维修工程施工组织设计
二、工程概况
2.1总体简介
序号
项 目
内 容
1
工程名称
教师维修中心综合维修工程
2
工程地址
北京市东城区交道口东公街9号
3
建设单位
北京市东城区教育委员会房管所
4
代建单位
北京东方置地投资发展有限公司
5
设计单位
北京华宇星园林古建设计所
6
监理单位
北京宏远工程建设管理有限责任公司
7
监督单位
北京市东城区建设工程质量监督站
8
施工单位
北京房修一建筑工程有限公司
9
质量目标
合格

2.2设计概况
2.2.1工程始建于1983年，地上5层，砖混结构，无地下室，层高3.6m，总高度18m，建筑面积3970.65m2。
2.2.2加固方式
1） 楼内东西各有1部楼梯，采用碳纤维加固。
2） 拆除垃圾道、通风道及西楼梯间顶板、①轴处新增管道井；1层、4层东北角房间；分别采用钢梁加固楼板、墙体的方法。
三、加固施工工艺
3.1碳纤维加固楼梯
3.1.1工艺流程
施工准备→砼表面处理→涂刷底胶→楼梯表面残缺面修补→粘贴碳纤维→
养护
3.1.2砼表面处理
1）拆除楼梯防滑橡胶板踏步，铲除抹灰层至结构层，清理干净。
2）砼表面如出现剥落、蜂窝腐蚀等部位予以剔除，对于较大面积的劣质层剔除后应用聚合物砂浆修补。
3）楼梯板若有裂缝，应采取修补措施。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。
4）打磨:将楼梯表面凸出部分(砼楼梯梁、板交接部位、模板的接槎等)打磨平整，修复后的楼梯表面尽量平顺。
5）清洗打磨过的楼梯表面，用吹风机将砼表面清理干净，并保持干燥。
6）用脱脂棉沾丙酮擦拭楼梯砼表面。
3.1.3胶粘剂的配置
1）将原材料按不同配合比称量准确，分别配制底涂胶料，整平胶料及粘接胶剂，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）配制胶料时应注意：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。
3）所有胶料需在1小时内施工完毕。
3.1.4涂刷底胶
1）将配好的底胶(粘结剂)，用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。
2）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。
3）用滚筒刷或毛刷将胶均匀涂抹于砼构件表面，厚度不超0.4mm，并不得漏刷或流淌，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）方可进行下道工序。
3.1.5用整平胶料找平
1）砼表面凹陷部位应用刮刀嵌刮平整胶料修补填平，模板接头等出现高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光滑的圆弧，半径不小于20mm。
3）整平胶料固化后（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。
3.1.6粘贴纤维布
1）粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中，用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m为宜；为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。
2）碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。
3）粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。
4）用特制光滑棍子在碳纤维布表面沿同一方向重复滚压至胶料渗出碳纤维布表面，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歩骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维粘贴。
5）在最外一层碳纤维布的外表面，均匀涂抹一层粘贴胶料。

3.1.7养护
粘贴碳纤维材料后，需自然养护1-2小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。
3.1.8碳纤维加固质量标准及注意事项
1） 符合《混凝土加固技术规范》（CECS25-90）的规定；进行验收下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。
2） 所有进场材料，包括碳纤维材料和胶结材料，必须符合质量标准，并具有出厂产品合格证，符合工程加固补强设计要求。
3） 碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损，也不得直接日晒和雨淋，胶结材料应阴凉密闭储存。
4） 涂底层涂料
涂料应涂刷均匀、不得漏涂，严禁在不适合气温条件下施工，添加溶剂稀释后的涂料应在规定时间内用完；温度低于7℃，相对湿度RH<85%，砼表面含水率在8%以下，无结露现象时，必须使用改性环氧树脂。
5）贴碳纤维材料时须符合下述条件:
a）碳纤维材料规格，粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合规定。
b）碳纤维材料应按规定裁切；气温、空气湿度、楼梯表面含水率等符合要求。
c）底层涂料及腻子达到指触干燥(树脂表面达到固化硬结)。
d）粘结树脂的类型与施工时的气温适合，主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和量应在规定时间内用完。
e）碳纤维粘结严实；粘贴部位的直径在10mm以上、30mm以下的空鼓，每平方米少于10个，可认为合格；若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。
6）顺纤维方向搭接长度不小于20cm,各层之间的搭接部位不得位于同一条直线上，层间必须错开至少50cm。
3.2钢梁加固楼板
部位：①--②轴间，⑥--⑦轴间，⑨--⑩轴间拆除风道及西楼梯间顶板，需对楼板采用钢梁加固的方法；①轴处新增管道井；1层、4层东北角房间；分别采用钢梁加固楼板、墙体的方法。
3.2.1工艺流程
支顶楼板→拆除风道→剔凿墙洞→加固→拆除支撑
3.2.2楼板支顶。铲除原装饰层，清理干净后，使用Ø48标准架子管、顶托（垫木板）、底托（垫木板）、扣件，在风道洞口外侧1m处，连成L型整体。立杆间距1.2m，沿板长、短方向支顶到墙体，水平杆上中下共三道，顶紧、顶牢固。
3.2.3有效支顶完毕，1层、4层东北角房间，采用打通孔，植锚栓连接钢板，固定工字钢的方法，工字钢与楼板之间的空隙采用灌浆料灌实的方法加固。
3.2.4风道位置：拆除风道，清理干净。内墙遇到砖墙时，在楼板底按工字钢梁的尺寸+50，剔凿墙体洞口；遇到砼梁采用植螺栓固定钢板，栓接工字钢加固的方法。见下图：
GL2

3.2.5板底沿板长方向增设GL2（工字钢250×175×7×11）。距现状孔洞平面距离0.1m处沿板短向增设GL2。
3.2.6拆除风道，剔凿楼板接茬处砼，注意不能剔断原楼板钢筋，后补板洞处植钢筋，清理干净，刷界面剂，按钢筋砼浇筑程序浇筑现浇板孔洞砼。

3.2.7材质要求：
钢材，Q345B；焊缝：熔透焊二级，角焊三级。
高强螺栓连接的接触面内不得涂油漆，应采用喷砂处理，摩擦面抗滑移系数0.45。
3.2.8除锈和防锈、防火：除锈等级Sa2.5，钢梁耐火极限1.5小时。
3.3 240（360）厚墙体上新开洞口与扩宽洞口后做过梁加固：
3.3.1新开门窗洞口前，对洞口上部墙体进行临时支撑，剔除梁托部分相应厚度的墙体按下图示定位，通钻螺栓孔，孔径18mm，吹净灰粉。
3.3.2在槽钢与砌体接触面抹108胶水泥胶泥，厚3-5mm，随即压入槽钢，穿入M16螺栓，拧紧。
3.3.3对于螺栓孔缝隙处，压力灌注108胶水泥浆后拆除墙体。
3.3.4对槽钢凹陷部位以外包钢丝网树脂砂浆抹灰，静置2天，拆除临时支撑。

3.4 360厚墙体上扩洞口后做过梁：
3.4.1洞口扩洞后，应先对洞口上部墙体用架子管进行临时支撑，剔除抹灰层及角钢支撑段砌体水平缝砂浆，吹净灰粉。
3.4.2结合面抹108胶水泥胶泥，厚3-5mm，并用胶泥嵌满凿缝，随即贴嵌入角钢，压紧，将缀板与角钢满焊。

3.5材料和技术质量要求
3.5.1 材料要求
1）钢构件：型号、制作质量应符合设计要求和施工质量验收规范的规定，有出厂合格证并附有有关技术文件。
2）连接材料：焊条的规格、型号应符合设计要求，有质量证明书并符合国家有关标准规定。
3）涂料：防火涂料技术性能应符合设计要求和有关标准规定，并有产品质量证明书。
3.5.2 技术质量要求
1）应根据构件重量经过计算选择合适的吊装机械和索具，并列出构件最大重量、最远距离与吊装机械起重能力之间的相互关系，严防发生安全事故。
2）安装的测量校正、焊接工艺等，应在安装前进行工艺试验或评定。
3）安装偏差的检测，应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行。
4）安装时，必须控制楼面、平台等的施工荷载，施工荷载严禁超过梁、楼面板、平台铺板等的承载能力。
5）安装时要即时做好测量监控。
3.6质量标准
3.6.1钢构件应符合设计要求和施工验收规范的规定。
3.6.2运输、堆放和吊装等造成的钢构件变形及涂层脱落，应进行矫正和修补。
检查方法：用拉线、钢尺、游标卡尺现场实测或观察。
3.6.3设计要求顶紧的节点，接触面不应少于70％紧贴，且边缘最大间隙不应大于0.8 mm。
检验方法：用钢尺及0.3mm和0.8mm厚的塞尺现场实测。
3.6.4梁及受压杆件的垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差应符合规范中的规定。
检验方法：用吊线、拉线、经纬仪和钢尺现场实测。
3.6.5梁的垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
跨中的垂直度
h/250，且不应大于15.0 
2
侧向弯曲矢高
L/1000,且不应大于10.0 

四、安全、环保措施
4.1安全措施
4.1.1安全员进行现场安全措施的落实与管理，对现场施工人员、现场机械设备及现场用电进行统一管理；要求参加施工的特工作业人员必须是经过培训，施工前对所有施工人员进行安全技术交底；进入施工现场的人员必须戴安全帽。4.1.2所有用电设备的拆除及现场照明均由专业电工担任，使用的电动工具，必须安装漏电保护器。现场用电必须严格执行GB50194—93、JGJ46—88 等的规定，电工须持证上岗。
4.1.3作业前应对使用的工具、机具、设备进行检查，安全装置齐全、有效。
4.1.4钢构件应堆放整齐牢固，防止构件失稳伤人。
4.1.5要搞好防火工作，氧气、乙炔要按规定存放使用。电焊、气割时要注意周围环境有无易燃物品后再进行工作，严防火灾发生。氧气瓶、乙炔瓶应分开存放，使用时要保持安全距离，安全距离应大于10m。
4.1.6施工时尽量避免交叉作业，如不得不交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置必须处于依上层高度确定的可能坠落范围之外，不符合上述条件的应设置安全防护层。
4.2环保措施
4.2.1施工现场必须做到道路、排水畅通，现场整洁干净。
4.2.2施工现场封闭，完善施工现场出入管理制度，严禁非工作人员进场。
4.2.3在居民区夜间要避免施工，以免施工扰民。
4.2.4施工现场的材料、机具、构件应堆放整齐，禁止乱堆乱放。
4.2.5对施工现场的螺栓、电焊条等包装纸袋，应及时分类回收，避免环境污染。