斷梁柱加固施工方案一、工程概況（一）工程背景本項(xiàng)目為某12層住宅樓加固工程，建于2005年，地下1層，地上12層，采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。因結(jié)構(gòu)老化及荷載變化，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分梁柱存在明顯損傷，主要表現(xiàn)為：框架梁跨中及支座區(qū)域出現(xiàn)斜向裂縫，最大縫寬0.3mm；框架柱根部混凝土存在酥松、露筋現(xiàn)象，部分柱身縱向裂縫貫通；梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋銹蝕嚴(yán)重，混凝土碳化深度達(dá)50mm。為確保結(jié)構(gòu)安全，需對(duì)1-12層共計(jì)36根框架梁、28根框架柱實(shí)施加固處理。（二）加固依據(jù)1.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）2.《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367-2013）3.《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50550-2010）4.原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙及檢測(cè)報(bào)告（三）加固目標(biāo)恢復(fù)梁柱承載力至設(shè)計(jì)值1.2倍，滿足現(xiàn)行規(guī)范要求修復(fù)混凝土裂縫及破損，消除鋼筋銹蝕隱患提升結(jié)構(gòu)整體抗震性能，達(dá)到7度設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)確保加固后結(jié)構(gòu)耐久性不低于50年二、加固材料選擇（一）結(jié)構(gòu)加固主材碳纖維布：采用300g/m2單向編織碳纖維布，抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥2.1×10?MPa，延伸率≥1.5%，單位面積質(zhì)量偏差≤±3%。結(jié)構(gòu)膠粘劑：環(huán)氧樹脂基膠粘劑，膠體拉伸強(qiáng)度≥30MPa，抗彎強(qiáng)度≥45MPa，粘結(jié)強(qiáng)度（混凝土內(nèi)聚破壞）≥3.5MPa，適用溫度范圍-30℃~60℃。型鋼材料：Q235B級(jí)角鋼（L75×5）及綴板（-6×80），屈服強(qiáng)度≥235MPa，抗拉強(qiáng)度375-500MPa，伸長(zhǎng)率≥26%。灌漿料：無(wú)收縮高強(qiáng)灌漿料，28d抗壓強(qiáng)度≥85MPa，流動(dòng)度≥300mm，豎向膨脹率0.02%-0.1%。鋼筋：HRB400E級(jí)鋼筋（Φ12、Φ16），屈服強(qiáng)度≥400MPa，強(qiáng)屈比≥1.25，伸長(zhǎng)率≥16%。修補(bǔ)砂漿：聚合物改性水泥砂漿，28d抗壓強(qiáng)度≥30MPa，粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa，可操作時(shí)間≥60min。（二）輔助材料裂縫修補(bǔ)膠：低粘度環(huán)氧樹脂，注射壓力0.2-0.4MPa，固化時(shí)間24h/25℃界面處理劑：混凝土界面劑，含砂率15%-20%，涂刷用量0.2kg/m2脫模劑：水性脫模劑，pH值7-8，干燥時(shí)間≤30min防火涂料：超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，耐火極限≥2h，干膜厚度≥3mm三、加固設(shè)計(jì)方案（一）梁體加固方案1.碳纖維布加固（適用于裂縫寬度＜0.2mm的梁體）加固形式：梁底粘貼U型包裹+跨中滿貼組合方式，受拉區(qū)粘貼2層碳纖維布，剪跨區(qū)采用3層U型箍（寬度200mm，間距150mm）材料規(guī)格：300g/m2碳纖維布，幅寬500mm，搭接長(zhǎng)度≥200mm受力計(jì)算：通過(guò)增大截面受拉區(qū)面積，使梁抗彎承載力提高45%，抗剪承載力提高30%2.增大截面加固（適用于裂縫寬度≥0.2mm或混凝土強(qiáng)度不足C25的梁體）截面尺寸：原梁寬250mm×高500mm，新增截面為寬350mm×高550mm（兩側(cè)各加寬50mm，底部加高50mm）配筋設(shè)計(jì)：新增縱向鋼筋4Φ16（HRB400E），箍筋Φ8@100（四肢箍），植入原梁深度≥10d混凝土強(qiáng)度：采用C40微膨脹混凝土，坍落度180±20mm，摻加聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3）（二）柱體加固方案1.外包型鋼加固（適用于軸壓比＞0.9的框架柱）型鋼配置：四角布置L75×5角鋼，綴板-6×80@300mm，形成鋼骨架包裹原柱連接方式：角鋼與柱體采用灌注高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料粘結(jié)，綴板與角鋼滿焊連接（角焊縫高度6mm）承載力提升：通過(guò)型鋼與原柱協(xié)同受力，使柱軸心受壓承載力提高60%，延性系數(shù)提高1.8倍2.復(fù)合加固（適用于偏心受壓柱及節(jié)點(diǎn)區(qū)）施工組合：柱身粘貼碳纖維布（環(huán)向3層，每層寬度400mm）+四角植入Φ16抗剪鋼筋（植入深度20d）節(jié)點(diǎn)處理：梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)采用型鋼套箍+碳纖維布交叉包裹，形成立體約束體系（三）節(jié)點(diǎn)加固構(gòu)造梁柱節(jié)點(diǎn)：采用“鋼套箍+碳纖維布”雙重加固，型鋼套箍延伸至梁端500mm，碳纖維布十字交叉粘貼（角度45°）新舊混凝土結(jié)合面：原混凝土表面鑿毛深度≥6mm，植入Φ10@300梅花形布置的拉結(jié)筋，植入深度10d，外露長(zhǎng)度15d防腐處理：所有型鋼表面涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）+氯化橡膠面漆（干膜厚度60μm）四、施工準(zhǔn)備工作（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)審查加固節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、材料替換可行性及施工順序技術(shù)交底：編制專項(xiàng)施工方案，對(duì)施工班組進(jìn)行三級(jí)交底，明確各工序質(zhì)量控制點(diǎn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)樣板施工：選取3層C軸3號(hào)梁、B軸2號(hào)柱作為樣板區(qū)，施工完成后進(jìn)行荷載試驗(yàn)及無(wú)損檢測(cè)，確認(rèn)工藝參數(shù)（二）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地布置：劃分材料堆放區(qū)（硬化處理+防雨棚）、加工區(qū)（配置鋼筋切斷機(jī)、彎曲機(jī)）、臨時(shí)倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)（膠粘劑儲(chǔ)存溫度5-25℃）臨時(shí)支撐：對(duì)加固區(qū)域梁體設(shè)置鋼管支撐（Φ48×3.5），間距≤1.2m，掃地桿距地200mm，剪刀撐連續(xù)設(shè)置安全防護(hù)：搭設(shè)全封閉腳手架（搭設(shè)高度超出作業(yè)面1.8m），滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）水電布置：施工用水采用Φ50PPR管，設(shè)置3處取水點(diǎn)；施工用電采用三相五線制，配置2級(jí)配電箱（漏電保護(hù)電流≤30mA）（三）材料驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：碳纖維布需提供出廠合格證、檢測(cè)報(bào)告，每批次隨機(jī)抽取3卷進(jìn)行拉伸性能測(cè)試膠粘劑檢測(cè)：每500kg膠粘劑為一批，取樣進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度及耐老化性能試驗(yàn)型鋼檢驗(yàn)：角鋼、綴板進(jìn)行外觀檢查（無(wú)銹蝕、裂紋），抽樣進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)試五、主要施工工藝（一）碳纖維布加固施工1.表面處理混凝土處理：使用角磨機(jī)（配備金剛石磨片）打磨梁體表面，去除浮漿及碳化層，露出新鮮混凝土面；對(duì)裂縫采用壓力注漿法處理（注漿壓力0.3MPa）缺陷修補(bǔ)：用修補(bǔ)砂漿填補(bǔ)表面凹坑（深度＞5mm），圓弧過(guò)渡處理陽(yáng)角（半徑≥20mm）清潔除塵：采用高壓空氣（0.5MPa）吹除表面粉塵，再用丙酮擦拭2遍2.涂刷底膠配膠比例：主劑:固化劑=3:1（重量比），電動(dòng)攪拌3min（轉(zhuǎn)速2000r/min），攪拌后靜置5min涂刷工藝：采用羊毛滾筒均勻涂刷底膠，用量0.2-0.3kg/m2，表干時(shí)間控制在2-4h（25℃環(huán)境）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：表面無(wú)漏涂、流掛，指觸干燥（不粘手）3.粘貼碳纖維布布裁剪：按設(shè)計(jì)尺寸裁剪碳纖維布（預(yù)留100mm搭接長(zhǎng)度），嚴(yán)禁折疊存放浸漬膠涂刷：采用齒形刮板均勻涂刷浸漬膠，厚度1.5-2mm，用量0.8-1.0kg/m2粘貼操作：從梁端向跨中方向粘貼，用塑料刮板（硬度70ShoreA）沿纖維方向反復(fù)刮壓，排出氣泡，確保膠層飽滿搭接處理：縱向搭接長(zhǎng)度≥200mm，橫向搭接≥100mm，搭接區(qū)膠層厚度增加20%4.固化養(yǎng)護(hù)初期養(yǎng)護(hù)：粘貼后24h內(nèi)避免擾動(dòng)，環(huán)境溫度保持15-30℃，相對(duì)濕度≤70%完全固化：自然養(yǎng)護(hù)7d（25℃）或加熱養(yǎng)護(hù)（40℃，3d），固化期間嚴(yán)禁在構(gòu)件上堆放重物（二）外包型鋼加固施工1.柱體處理表面清理：人工鑿除疏松混凝土（深度≥10mm），用鋼絲刷清除鋼筋銹蝕（露出金屬光澤）植筋施工：采用后擴(kuò)底型錨栓（M12×160），鉆孔直徑18mm，孔深120mm，植入后抗拔力≥15kN角鋼成型：根據(jù)柱截面尺寸預(yù)彎角鋼（彎曲半徑≥5倍角鋼厚度），確保與柱面間隙≤5mm2.型鋼安裝定位固定：角鋼通過(guò)臨時(shí)夾具固定，垂直度偏差≤1/1000，軸線偏差≤5mm綴板焊接：采用E43型焊條，直流反接焊接，焊腳高度6mm，焊接后進(jìn)行24h保溫緩冷縫隙處理：用環(huán)氧膩?zhàn)臃忾]型鋼與柱體間隙（寬度2-3mm），預(yù)留灌漿孔（間距500mm）3.壓力灌漿漿料制備：水灰比0.12-0.14，機(jī)械攪拌3min（轉(zhuǎn)速1500r/min），流動(dòng)度控制在320±10mm灌漿工藝：從下往上連續(xù)灌漿，壓力0.3-0.5MPa，當(dāng)排氣孔溢出濃漿后封堵，持壓3min養(yǎng)護(hù)措施：灌漿后24h內(nèi)環(huán)境溫度≥5℃，覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)7d（三）增大截面加固施工1.模板工程模板選型：采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，背楞為50×100mm方木（間距300mm），支撐體系為Φ48鋼管（間距600×600mm）安裝要求：模板拼縫≤1mm，涂刷脫模劑2遍，模板垂直度偏差≤3mm/2m預(yù)檢內(nèi)容：截面尺寸（允許偏差+5mm/-3mm）、標(biāo)高（±5mm）、支撐剛度（加載1.2倍設(shè)計(jì)荷載無(wú)變形）2.鋼筋工程原筋處理：鑿除保護(hù)層露出原鋼筋，采用機(jī)械除銹（Sa2.5級(jí)），焊接點(diǎn)進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)鋼筋綁扎：新增鋼筋與原鋼筋采用單面搭接焊（長(zhǎng)度10d），焊縫飽滿度≥85%，箍筋彎鉤角度135°，平直段長(zhǎng)度10d保護(hù)層控制：采用塑料墊塊（強(qiáng)度≥C30），間距≤800mm，確保保護(hù)層厚度30mm3.混凝土工程澆筑工藝：采用C40微膨脹混凝土，分層澆筑（厚度≤500mm），插入式振搗器振搗（振搗時(shí)間15-30s）施工縫處理：水平施工縫鑿毛后涂刷界面劑，鋪設(shè)50mm厚同配比水泥砂漿養(yǎng)護(hù)方案：澆筑完成12h內(nèi)覆蓋保濕，夏季每2h灑水1次，冬季采用電熱毯保溫（溫度≥10℃）六、質(zhì)量控制措施（一）過(guò)程控制要點(diǎn)碳纖維布粘貼：采用超聲波檢測(cè)儀檢測(cè)粘結(jié)質(zhì)量，空鼓面積≤5%，單個(gè)空鼓面積≤100cm2，可采用鉆孔注膠修復(fù)型鋼焊接：焊縫外觀檢查（無(wú)氣孔、夾渣），抽樣20%進(jìn)行超聲波探傷，Ⅰ級(jí)焊縫合格率100%灌漿施工：采用雷達(dá)波檢測(cè)灌漿密實(shí)度，脫空區(qū)體積≤0.5%，深度≤20mm混凝土強(qiáng)度：每50m3留置1組試塊，28d抗壓強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值1.15倍（二）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率碳纖維布粘貼位置±10mm鋼尺測(cè)量每構(gòu)件3處型鋼安裝垂直度1/1000全站儀每柱4個(gè)方向新增截面尺寸+8mm/-5mm卡尺測(cè)量每構(gòu)件5點(diǎn)鋼筋保護(hù)層厚度+10mm/-5mm保護(hù)層測(cè)定儀每構(gòu)件10點(diǎn)灌漿料流動(dòng)度≥300mm流動(dòng)度儀每工作班1次（三）試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)：對(duì)樣板梁進(jìn)行1.5倍設(shè)計(jì)荷載靜載試驗(yàn)，持荷1h，撓度≤L/2500，殘余變形≤20%粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試：每500m2碳纖維布粘貼區(qū)抽取1組（3個(gè)試樣）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)，粘結(jié)強(qiáng)度≥3.0MPa混凝土碳化檢測(cè)：采用碳化深度測(cè)定儀，每100m2檢測(cè)10點(diǎn)，碳化深度≤20mm七、安全文明施工（一）安全防護(hù)措施高空作業(yè)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（橫桿間距≤600mm），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（抗沖擊力≥15kN）臨時(shí)用電：實(shí)行“一機(jī)一閘一漏”，配電箱接地電阻≤4Ω，電纜架空高度≥2.5m防火措施：施工現(xiàn)場(chǎng)每50m2配置2具4kg干粉滅火器，膠粘劑存放區(qū)設(shè)置防爆燈具（二）環(huán)保要求噪聲控制：晝間施工噪聲≤70dB，夜間（22:00-6:00）禁止使用錘擊工具，必要時(shí)設(shè)置聲屏障粉塵防治：切割作業(yè)配備除塵裝置，PM10濃度≤0.5mg/m3，現(xiàn)場(chǎng)裸土覆蓋率100%廢棄物處理：建筑垃圾分類存放，危險(xiǎn)廢棄物（廢膠粘劑桶）交由有資質(zhì)單位處置（三）應(yīng)急預(yù)案火災(zāi)應(yīng)急：編制消防應(yīng)急預(yù)案，每季度組織1次演練，明確3個(gè)緊急疏散通道及集合點(diǎn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)：配備應(yīng)急支撐（Φ60鋼管），當(dāng)監(jiān)測(cè)到構(gòu)件變形≥L/500時(shí)立即啟動(dòng)應(yīng)急加固中毒急救：設(shè)置急救藥箱（含活性炭、氧氣袋），作業(yè)人員崗前進(jìn)行防毒培訓(xùn)八、施工進(jìn)度計(jì)劃（一）關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備（7d）→樣板施工（5d）→全面施工（45d）→驗(yàn)收整改（10d）→竣工驗(yàn)收（3d）工期控制節(jié)點(diǎn)：第15d完成3-6層梁體加固第30d完成7-12層柱體加固第45d完成節(jié)點(diǎn)區(qū)處理（二）資源配置勞動(dòng)力計(jì)劃：木工15人、鋼筋工12人、架子工8人、特種作業(yè)工6人、普工10人機(jī)械設(shè)備：液壓式鋼筋切斷機(jī)2臺(tái)、角磨機(jī)10臺(tái)、注漿機(jī)3臺(tái)、混凝土輸送泵1臺(tái)材料供應(yīng)：碳纖維布按周計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)（每周500m2），膠粘劑提前3d到場(chǎng)（儲(chǔ)存量≥5d用量）九、驗(yàn)收與保修（一）驗(yàn)收程序分項(xiàng)驗(yàn)收：每個(gè)加固區(qū)域完成后進(jìn)行分項(xiàng)驗(yàn)收，填寫《結(jié)構(gòu)加固分項(xiàng)工程檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄》竣工驗(yàn)收：施工完成后由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位進(jìn)行竣工驗(yàn)收，