混凝土加固施工方案

混凝土结构加固施工综合方案一、工程概况与加固设计本工程为框架结构建筑加固项目，主要针对混凝土梁、柱及墙体构件进行系统性加固处理。原结构因使用年限较长及荷载变化，部分构件出现混凝土碳化深度超标、钢筋锈蚀、裂缝宽度超过0.3mm等问题，经检测机构评估需进行加固处理。加固设计目标为提升结构承载力30%，满足现行抗震设防烈度8度要求，设计使用年限20年。加固范围包括：①3-5层框架柱采用外包钢加固；②2-4层主梁采用粘贴碳纤维布加固；③地下室墙体采用高延性混凝土面层加固；④楼板采用增大截面法局部加固。所有加固施工需严格遵循《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013及《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010要求。二、施工准备（一）技术准备图纸会审：组织施工技术人员进行加固设计图纸会审，重点核对构件尺寸、加固材料规格、节点构造等关键信息，形成图纸会审记录并经设计单位确认。施工方案编制：针对不同加固方法编制专项施工工艺卡，明确各工序操作要点、质量标准及验收节点。特别对植筋锚固长度、碳纤维布粘贴顺序、包钢焊接工艺等关键环节制定详细技术措施。现场放线：使用全站仪对加固构件进行精确放线，标记植筋位置、碳纤维布粘贴范围、钢板包裹边界等，放线偏差控制在±5mm以内。（二）材料准备主要材料性能指标碳纤维布：采用Ⅰ级碳纤维单向布，抗拉强度标准值≥3000MPa，弹性模量≥2.1×10⁵MPa，伸长率≥1.5%，单位面积质量300g/m²。钢板：Q235B级热轧钢板，厚度10-12mm，屈服强度≥235MPa，抗拉强度375-500MPa，延伸率≥26%。植筋胶：A级改性环氧植筋胶，钢-混凝土粘结强度≥3.6MPa，胶体抗压强度≥80MPa，抗剪强度≥15MPa，固化时间25℃时≥24h。高延性混凝土：抗压强度等级C40，弹性模量≥3.0×10⁴MPa，极限延伸率≥5%，初始裂缝宽度≤0.05mm。环氧树脂胶粘剂：抗拉强度≥30MPa，弹性模量≥3.5×10³MPa，粘结强度（与混凝土）≥2.5MPa。材料验收与存储所有进场材料需提供出厂合格证、性能检测报告，并按规定进行抽样复验。碳纤维布需进行单位面积质量、拉伸强度及弹性模量检验；植筋胶需进行粘结强度现场拉拔试验。材料存储应符合要求：碳纤维布存放于干燥通风库房，避免阳光直射，环境温度控制在5-30℃；胶粘剂密封存储于阴凉处，远离火源，保质期内使用。（三）机具准备设备名称规格型号数量用途冲击电锤Φ20-Φ32钻头3台植筋钻孔角磨机Φ125mm5台混凝土表面打磨注浆机工作压力0.3-0.8MPa2台裂缝注浆、钢板灌注电焊机BX1-5003台钢板焊接碳纤维布专用滚筒宽度100-300mm10个碳纤维布压实超声波探伤仪CTS-90031台焊接质量检测回弹仪HT-2252台混凝土表面强度检测（四）现场准备临时支撑搭设：对加固构件采取卸载措施，框架柱采用25#槽钢搭设三角支撑，间距≤1.5m，支撑点设置在梁底100mm处，支撑系统承载力经计算确定。操作平台：采用满堂脚手架或悬挑脚手架，脚手板铺设严密，操作层设1.2m高防护栏杆及18cm高挡脚板，脚手架搭设后经专项验收方可使用。施工用水电：设置专用施工配电箱，配备漏电保护器（额定漏电动作电流≤30mA），施工用水采用市政自来水，安装流量计进行用量控制。三、主要施工工艺（一）增大截面加固法（楼板加固）表面处理采用机械打磨去除原楼板表面浮浆、油污及疏松混凝土层，露出坚实基层，打磨深度3-5mm。对表面裂缝（宽度≥0.2mm）采用环氧树脂压力注浆处理，注浆压力0.2-0.4MPa。沿板跨方向每隔500mm凿毛一条宽100mm的结合面，凿毛深度≥6mm，形成粗糙面，用高压水枪冲洗干净后晾干。钢筋工程新增受力钢筋采用HRB400E级Φ12螺纹钢，间距150mm，与原楼板钢筋采用植筋连接。植筋孔径Φ16mm，孔深15d（d为钢筋直径），清孔后注入植筋胶，钢筋植入后旋转90°确保胶层均匀，固化期间避免扰动。绑扎钢筋网片，保护层厚度25mm，采用Φ8@200×200钢筋作为分布筋，与新增受力钢筋绑扎牢固，绑扎点间距≤200mm。模板工程采用18mm厚多层板作为模板，50×100mm木方作为次龙骨，间距300mm，Φ48×3.5mm钢管作为主龙骨，间距600mm。模板拼缝处粘贴海绵条，确保严密不漏浆，模板支撑系统验算满足刚度要求。混凝土浇筑采用C35细石混凝土，坍落度控制在160±20mm，掺加聚丙烯纤维（掺量0.9kg/m³）改善抗裂性能。混凝土由一端向另一端连续浇筑，采用平板振动器振捣密实，表面用木抹子搓平，初凝前进行二次压光。浇筑完成后覆盖塑料薄膜保湿养护，养护时间不少于14d，养护期间混凝土表面温度与环境温差控制在25℃以内。（二）粘贴碳纤维布加固法（梁加固）基层处理用角磨机对梁表面进行打磨，去除混凝土表面浮浆及碳化层，直至露出新鲜混凝土面，棱角打磨成半径≥20mm的圆弧。用丙酮擦拭表面油污，对宽度＜0.2mm的裂缝采用环氧树脂胶泥封闭，宽度≥0.2mm的裂缝进行压力注浆处理。涂刷底胶按配比（主剂:固化剂=3:1）搅拌环氧树脂底胶，搅拌时间≥3min，采用滚筒均匀涂刷于梁表面，涂刷厚度0.2-0.3mm，常温下静置2-4h至指触干燥。粘贴碳纤维布按设计尺寸裁剪碳纤维布，长度方向预留100mm搭接长度。调配粘贴胶（主剂:固化剂=2:1），搅拌至无气泡产生。采用湿铺法粘贴：先在梁表面均匀涂刷一层粘贴胶（厚度0.5-0.8mm），将碳纤维布沿受力方向铺贴，用专用滚筒沿纤维方向多次滚压，排出气泡，使胶液充分浸润纤维布，确保粘贴密实。多层粘贴时，待前一层碳纤维布表面指触干燥后（约2h），涂刷下一层粘贴胶并铺贴碳纤维布，搭接位置错开≥500mm。表面防护最后一层碳纤维布粘贴完成24h后，涂刷环氧树脂面胶两道，总厚度≥0.5mm。面胶中掺入水泥基色粉，使其颜色与原结构基本一致。（三）外包钢加固法（柱加固）柱面处理用钢丝刷清除柱表面灰尘、铁锈，角磨机打磨去除混凝土表层，四角磨成R15圆角。对原柱缺陷部位采用1:2聚合物砂浆修补平整，修补厚度≤20mm时一次完成，超过时分层施工。钢板加工与安装按柱实际尺寸切割钢板，每块钢板长度6m，宽度比柱截面每边大50mm，四角开设螺栓孔（孔径Φ22mm）。钢板边缘加工45°坡口，坡口深度为钢板厚度的1/3。在柱表面标记螺栓孔位置，采用冲击电锤钻孔（孔径Φ24mm，孔深120mm），清孔后植入M20化学锚栓，锚固深度≥10d，固化时间≥24h。将钢板紧贴柱面，穿入化学锚栓并拧紧螺母（扭矩值45-50N·m），钢板接缝处采用坡口焊接，焊缝高度≥8mm，焊接完成后清除焊渣。压力注浆配置环氧树脂注浆液（环氧树脂:邻苯二甲酸二丁酯:乙二胺=100:20:8），搅拌均匀后倒入注浆机。在钢板底部开设注浆孔（间距500mm），顶部开设排气孔，注浆压力控制在0.3-0.5MPa，当排气孔溢出纯浆液时关闭阀门，稳压3min后停止注浆。注浆完成24h后，切除注浆嘴，用环氧胶泥修补孔洞，打磨平整。防腐处理钢板表面涂刷两道环氧富锌底漆（干膜厚度≥60μm），中间漆采用环氧云铁漆（干膜厚度≥80μm），面漆采用丙烯酸聚氨酯漆（干膜厚度≥60μm），总干膜厚度≥200μm。（四）高延性混凝土加固法（墙体加固）基层处理拆除墙体表面装饰层，用高压水枪冲洗砖墙面，对松动砖缝采用1:3水泥砂浆嵌补。原砌筑砂浆强度低于M1.0时，按梅花状布置嵌缝（深度10-15mm），每㎡不少于6个嵌缝点。钢筋网安装采用Φ6@200×200钢筋网片，竖向钢筋锚入楼板或梁内30d，横向钢筋两端伸入相邻墙体≥300mm。钢筋网与墙体连接采用L形Φ8锚筋（长度150mm），锚筋间距600mm，梅花形布置。高延性混凝土施工高延性混凝土配合比（重量比）：水泥:砂:石子:矿物掺合料:外加剂=1:1.8:2.2:0.3:0.012，加水搅拌至坍落度180±20mm。采用分层浇筑法，每层厚度≤300mm，用插入式振捣棒振捣（振捣时间10-15s），表面用木抹子抹平。墙体转角处及门窗洞口周边应加强振捣，确保密实。浇筑完成后24h内覆盖保湿，养护时间不少于7d，环境温度低于5℃时采取冬季施工措施（覆盖电热毯或蒸汽养护）。四、质量控制措施（一）原材料质量控制建立材料台账，记录材料进场日期、规格、数量、生产厂家及检验情况，不合格材料严禁使用。碳纤维布每批次随机抽取3个试样进行拉伸性能试验，植筋胶每500kg为一批次进行粘结强度试验，试验结果需符合设计要求。（二）工序质量控制植筋工程：按1%比例随机抽取植筋进行现场拉拔试验，非破坏性试验荷载取0.9倍钢筋屈服强度，持荷1min无滑移、无破坏。碳纤维布粘贴：采用锤击法检查粘贴质量，空鼓面积≤1%，单个空鼓面积≤100cm²，空鼓处采用注射法灌注粘结胶修复。焊接工程：对接焊缝进行100%超声波探伤，Ⅰ级焊缝合格率≥98%，Ⅱ级焊缝合格率≥95%，不合格焊缝需进行返修并重新检测。（三）验收标准检验项目允许偏差检验方法植筋位置±5mm尺量检查碳纤维布粘贴方向与设计方向夹角≤3°角度尺检查钢板安装垂直度≤1/1000线坠、尺量高延性混凝土厚度+10mm，-5mm超声波测厚仪五、安全文明施工（一）安全防护措施高处作业：作业人员佩戴双钩安全带，搭设安全平网（每隔10m设一道），脚手架搭设完毕后经安全员验收签字方可使用。临时用电：实行“三级配电两级保护”，配电箱加装防雨罩，电动工具使用前进行绝缘检测（绝缘电阻≥1MΩ）。焊接作业：配备移动式灭火器（每50m²配置2具4kg干粉灭火器），焊接区域下方设置接火斗，作业人员佩戴绝缘手套、护目镜等防护用品。（二）文明施工措施噪声控制：昼间施工噪声≤70dB，夜间（22:00-6:00）禁止进行打桩、切割等强噪声作业，确需施工时办理夜间施工许可并公告周边居民。粉尘控制：切割、打磨作业采用湿法施工，现场设置雾炮机降尘，施工垃圾集中堆放并覆盖防尘网，运输车辆必须密闭。废弃物处理：废弃胶桶、碳纤维布边角料等危险废弃物交由有资质单位处理，建立废弃物处置台账，记录处置数量、时间及接收单位。六、施工进度计划本工程总工期45天，各分项工程工期安排如下：施工准备：5天（含材料进场、设备调试）楼板增大截面加固：10天（3层同时施工）梁粘贴碳纤维布加固：8天（每层2天）柱外包钢加固：12天（分批次施工，每批次3天）墙体高延性混凝土加固：7天（两面同时施工）验收及清理：3天关键线路：施工准备→柱外包钢加固→梁碳纤维布加固→验收，设置3个关键节点控制工期：柱加固完成（第17天）、梁加固完成（第25天）、整体验收（第45天）。七、验收标准与流程（一）分项工程验收隐蔽工程验收：植筋、钢板焊接、钢筋绑扎等隐蔽工序完成后，由施工单位自检合格并报监理工程师验收，验收合格签署隐蔽工程验收记录后方可进入下道工序。分项工程验收：每个加固分项工程完成后，施工单位提交分项工程验收申请，监理工程师组织设计、施工单位共同进行验收，验收内容包括外观质量、尺寸偏差、性能检测等。（二）竣工验收施工单位完成全部加固工程后，提交竣工验收报告及以下资料：原材料出厂合格