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一、工程概況
湖北省武漢市某新建住宅小區由于施工不當--少放、漏放鋼筋，澆筑混凝土時隨意澆水，振搗、養護不周或使用假冒偽劣產品等，致使工程竣工后不久，發現多棟、部分樓層現澆板出現細微裂縫，局部較為嚴重;經政府質量監督檢測部門抽芯、取樣、試壓、回彈和超聲波檢測發現:部分鋼筋混凝土現澆板強度遠沒有達到設計要求，而且存在少筋現象，特別是缺少樓板陽角處的放射鋼筋。為了滿足使用功能和結構安全上的要求，必須對其進行加固處理。
二、加固方案
2.1 方案選定結構加固與新建不同，設計、施工均有其特殊性。加固設計不僅包括原結構的驗算和加固設計計算，還要求考慮新舊結構材料的粘結能力、結構強度、剛度和使用壽命的均衡性以及新舊結構的協調工作等問題;而且，加固施工一般是在建筑物使用過程中進行，或只能短期停業施工，要求施工速度快，現場澆筑濕作業少，同時受施工場地、相鄰構件、設備等空間環境的制約，所以選擇合理的加固方法、提高加固效益顯得至關重要。當前，國內外工程應用中，常用的加固改造技術主要有以下幾種:(1)加大截面法;(2)外包鋼加固法;(3) 外貼鋼板加固法; (4) 改變結構傳力法; (5)預應力加固法; (6)碳纖維布加固法等。其相關加固效益和性能參數的比較結果綜合上表比較結果可知:碳纖維加固法具有耐腐蝕，抗疲勞，自重輕，施工方便、快捷，節約空間和成本等優點;另外，實踐證明它還具有高強度、高模量等良好的力學性能。為此，經過市質監站、設計院和施工單位等各方專家多方面研究、討論和反復的計算、驗證，后一致決定運用粘貼碳纖維布法對其進行加固補強。
2.2 方案設計根據《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》[2]的具體規定和其它強制性文件的相應條款進行加固補強設計:加固樓板底部雙向單層粘貼寬的CF-HS-200R 索奇牌高性能碳纖維布，同時四邊端頭壓條50mm;碳纖維配套粘貼樹脂采用JGN-P 和JGN-C系列建筑結構專用樹脂。
三、工程施工
3.1 施工準備粘貼施工前應認真閱讀相關設計文件，嚴格按照設計要求做好計劃安排;并對所要使用的碳纖維布、配套樹脂、儀器機具等逐一檢驗、測試，以確保工期進度、施工材料和配套設施符合加固要求。
3.2 板面處理
1)敲掉結構板面風化、剝落、疏松、蜂窩或露筋部位的劣質混凝土層，并用高壓水流清洗，充分干燥。
2)細微裂縫處，直接灌漿處理，當裂縫較大時，先封縫，后用注射器進行壓力灌漿;對于蜂窩麻面、凹凸空洞，需采用高強水泥砂漿填充，而當大面積混凝土缺損時，則用無收縮膨脹水泥砂漿修補;對于轉角處，還要進行倒角處理，以便貼片。
3)按照設計要求進行合理的打磨放線。
4)待填補砂漿強度達標后，混凝土板面用角向磨光機、砂輪或鋼絲刷打磨，去掉1~2mm 的表面粉刷層或雜質層，直至完全露出新面;后用毛刷或高壓氣槍將碎屑及粉塵去掉，并用丙酮清理、晾干，保證混凝土板面清潔、平整、干燥。
3.3 底涂施工
1)按照3:1 準確稱取專用配套樹脂JGN-P 膠AB 兩組分，在干凈容器中充分攪拌5 分鐘，混合均勻。
2)在40min 內，用滾筒或毛刷把樹脂膠均勻的涂于混凝土板面，厚度不超過0.4 mm，且不能出現漏刷、氣泡和流淌等不良現象(如圖1-2 所示)。
3)樹脂干燥后，板面凹陷處用修補膠(JGN-C 膠 +2 倍的粉料制作)重新找平，找平時要盡量減少高差，且不宜出現棱角;樹脂膠初期固化后，才能進行下一道工序(粘貼碳纖維布)。
3.4 粘貼施工
1)按照設計要求的尺寸(長、寬)裁剪碳纖維布。
2)按照3:1 準確稱取專用配套樹脂JGN-C 膠AB 兩組分，在干凈容器中充分攪拌5 分鐘，混合均勻。及時將樹脂膠均勻地涂刷在需粘貼碳纖維布的底膠上，然后把已裁剪好的碳纖維布粘貼在放線確定的相應部位，隨即在貼上的碳纖維布表面再涂抹一層2~3mm 厚的浸漬樹脂(JGN-C 膠);再用專用滾筒沿碳纖維布的受力方向滾壓，擠出氣泡，并使樹脂充分滲透碳纖維布(如圖2-1 所示)。
3)初期固化后，才可繼續進行垂直方向上碳纖維布的粘貼，方法同第一道。此外，碳纖維布的搭接長度為100mm，四邊端頭用橫向碳纖維布壓條50mm(如圖2-2 所示)。
4)施工結束，四周要適當進行圍護，并用塑膠布覆蓋24h 以上，防止碳纖維材料受到擾動、污染。
5)加固碳纖維完全固化后，才可進行外保護層施工或涂刷防護、裝飾外漆。
3.5 注意要點
1)用滾筒滾壓碳纖維布時，應始終由一邊向另一邊單向滾壓或由中間向兩邊分別單向滾壓，切不可雙向來回滾壓，以免損傷碳纖維布。
2)施工溫度在5℃~30℃范圍內，相對濕度不大于70%。
3)環境平均溫度在10℃以下時，初期固化時間為2d，10℃~20℃時為1~2d，20℃以上時為1d，若迫于工期，則應靜置2~3h 或指觸干燥為止;完全固化時間一般在環境溫度20℃左右時為7d，10℃左右時為14d。
4)加固工作室內要保持良好的通風，禁煙、隔火，并配備相應的防護設施;施工人員要穿特制的工作服，佩戴護目鏡、口罩及手套等。
四、加固檢測
4.1 材料檢驗
1)碳纖維布材料按照《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》[2]中 3.2.2 和3.2.3條的規定檢驗合格。
2)專用配套樹脂按照《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》[2]中3.3.2 和3.3.3條的規定檢驗合格。
3)表面防護材料按照《碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程》[2]中3.4.1 和3.4.2條的規定檢驗合格。
4.2 樓板檢驗
1)大試驗荷載綜合活荷載和扣除樓板自重，并加上后期裝修荷載和其它荷載后的恒荷載，計算取為3.5kN/m2。
2)在隨機抽檢的樓板上表面進行均布、分級堆載，直至3.5kN/m2 且每級加載完成后，均停留30min 以上;加載完畢，對應變片、位移傳感器、數據采集儀等設備收集的相關數據整理、分析發現:樓板的大撓度在3mm 左右，遠小于《混凝土結構設計規范》[3]中規定的撓度限值L/200;鋼筋應力均小于設計強度210MPa，滿足承載力要求;碳纖維布大應力只有幾十兆帕，遠小于其設計強度3000MPa 以上。另外，在加載過程中混凝土樓板沒有出現新裂紋;碳纖維布與混凝土粘結面之間也沒有出現剝離現象，兩者協同受力效果良好。為此，加固檢測合格，驗收通過，可以交付使用!
五、結束語
工程實踐表明:樓板表面粘貼碳纖維布能有效的提高其抗彎曲、抗剪切或沖切能力，加大結構的整體強度和剛度，對結構的抗裂性和延性也有很好的改善;而且無須打孔穿洞(與傳統的加大截面法、外包鋼板法、纏繞鋼絲法相比)，不會造成結構的加固損傷，施工質量易于保證，在后期使用過程中也不需要定期維護;同時具有輕巧美觀、操作簡單、方便快捷等優點，綜合經濟效益良好。
隨著碳纖維加固技術的快速發展和廣泛應用，其試驗及理論研究亦俯拾皆是;但由于試驗難度大，安全保障措施復雜等原因，對于混凝土板特別是現澆鋼筋混凝土樓板的相關研究仍然有限。今后，還需要我們進一步開展的工作主要有:
1)檢驗加固效果的均布加載方式還不完善，迫切需要尋找一種方便快捷、節省成本、容易控制、安全穩定的加、卸載測試方法;
2)碳纖維布與加固樓板之間粘結、剝離破壞的計算理論尚不成熟，在今后的相關研究中有待進一步的完善;
3)碳纖維布加固樓板在長期或反復荷載作用下的徐變、疲勞以及不同卸載情況下，混凝土、鋼筋和碳纖維布的各自受力性能仍需著力探討。-中拓興業