混凝土柱結(jié)構(gòu)加固工程專項施工方案一、工程概況本工程為既有建筑混凝土柱加固項目，涉及3棟框架結(jié)構(gòu)辦公樓，總建筑面積約15,000㎡。根據(jù)結(jié)構(gòu)檢測報告，需對28根混凝土柱進行加固處理，其中12根采用增大截面法，8根采用外包鋼法，6根采用碳纖維布加固法，2根采用植筋錨固法。加固部位主要分布在地下一層至地上三層，柱截面尺寸范圍為400mm×400mm至600mm×600mm，混凝土設(shè)計強度等級為C30，加固后結(jié)構(gòu)安全等級提升至二級。二、編制依據(jù)1.《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-20132.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012（2019年版）3.《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-20154.《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146:20035.《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50205-20206.本工程結(jié)構(gòu)檢測報告及加固設(shè)計圖紙7.施工現(xiàn)場實際勘察數(shù)據(jù)三、施工準備3.1技術(shù)準備組織技術(shù)人員進行圖紙會審，編制詳細的專項施工方案，經(jīng)監(jiān)理單位審批后實施對施工人員進行技術(shù)交底和安全培訓(xùn)，重點講解各加固工藝的操作要點編制材料進場計劃，明確各類加固材料的技術(shù)參數(shù)及檢驗要求建立測量控制網(wǎng)，對需加固柱的軸線、標高進行復(fù)核，偏差應(yīng)控制在±5mm以內(nèi)3.2材料準備材料名稱規(guī)格型號技術(shù)指標檢驗要求鋼筋HRB400EΦ12-20mm屈服強度≥400MPa，抗拉強度≥540MPa每60t為一批，見證取樣送檢鋼板Q235B4-6mm屈服強度≥235MPa，伸長率≥26%每批重量不超過60t，進行力學(xué)性能檢驗碳纖維布單向編織300g/㎡抗拉強度≥3000MPa，彈性模量≥2.1×10?MPa每1000㎡為一批，檢測拉伸強度及彈性模量結(jié)構(gòu)膠改性環(huán)氧樹脂抗壓強度≥60MPa，粘結(jié)強度≥3.5MPa每500kg為一批，進行粘結(jié)強度測試細石混凝土C40坍落度180±20mm，28d抗壓強度≥40MPa每100m3留置3組試塊3.3機具準備混凝土處理設(shè)備：角磨機（Φ100mm）、電錘（Φ6-32mm）、高壓水槍（8MPa）鋼筋加工設(shè)備：彎曲機（GW40）、切斷機（GQ40）、調(diào)直機（GT4-14）焊接設(shè)備：直流電焊機（ZX7-400）、二氧化碳氣體保護焊機（NB-500）測量儀器：全站儀（精度1mm+1ppm）、水準儀（DSZ2）、回彈儀（HT225）專用工具：碳纖維布滾壓筒（200mm寬）、膠槍（600ml）、扭矩扳手（0-300N·m）3.4現(xiàn)場準備搭設(shè)操作腳手架：采用滿堂腳手架，立桿間距≤1.2m，步距≤1.8m，設(shè)置雙向水平剪刀撐劃分材料堆放區(qū)、加工區(qū)、成品區(qū)，設(shè)置明顯標識牌對需加固區(qū)域進行圍擋，設(shè)置安全警示標志，夜間懸掛紅燈示警安裝臨時水電系統(tǒng)，施工用水壓力≥0.3MPa，臨時用電采用TN-S接零保護系統(tǒng)四、主要施工方法4.1增大截面法施工4.1.1施工工藝流程柱體表面處理→植筋鉆孔→清孔及鋼筋植入→綁扎鋼筋骨架→支設(shè)模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護→模板拆除4.1.2操作要點（1）柱體表面處理采用機械鑿毛法清除原柱表面疏松混凝土，露出堅實基層，鑿毛深度≥6mm用角磨機打磨混凝土表面，去除浮漿及碳化層，直至露出新鮮骨料用高壓水槍沖洗表面，再用壓縮空氣吹干，表面平整度誤差控制在5mm/m以內(nèi)（2）植筋施工按設(shè)計要求定位鉆孔，孔徑比鋼筋直徑大4-6mm，孔深為鋼筋直徑的10-15倍采用專用清孔器進行"三吹兩刷"：先用毛刷清孔，再用壓縮空氣吹孔，重復(fù)2-3次注入結(jié)構(gòu)膠至孔深的2/3，將鋼筋旋轉(zhuǎn)插入孔內(nèi)，確保膠體飽滿，固化時間≥72h植筋后進行拉拔試驗，抽檢數(shù)量為1%且不少于3根，抗拔力應(yīng)≥鋼筋屈服強度標準值的0.9倍（3）鋼筋骨架施工縱向鋼筋采用機械連接或焊接，接頭位置應(yīng)相互錯開，同一截面接頭率≤25%箍筋間距按設(shè)計要求設(shè)置，加密區(qū)為柱端1.5倍柱高范圍內(nèi)，間距≤100mm鋼筋保護層厚度為30mm，采用塑料墊塊固定，間距≤800mm安裝完畢后進行隱蔽工程驗收，檢查鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距及綁扎質(zhì)量（4）混凝土施工采用自密實細石混凝土，坍落度控制在200±20mm，澆筑前檢查混凝土坍落度及和易性采用分層澆筑法，每層厚度≤500mm，使用振搗棒（Φ30mm）振搗密實，直至表面泛漿混凝土澆筑完成后及時覆蓋薄膜養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于14d，養(yǎng)護期間溫度保持在5-35℃4.2外包鋼加固法施工4.2.1施工工藝流程柱體表面處理→鋼板加工→鉆孔及螺栓固定→鋼板安裝→縫隙灌注結(jié)構(gòu)膠→防腐處理4.2.2操作要點（1）鋼板加工根據(jù)柱截面尺寸切割鋼板，長度按柱高+200mm（用于焊接），四角加工成R=20mm圓角鋼板表面進行噴砂除銹處理，達到Sa2.5級標準，除銹后2h內(nèi)涂刷界面處理劑按設(shè)計位置鉆孔，孔徑比螺栓直徑大1mm，孔距偏差≤2mm（2）螺栓固定采用膨脹螺栓固定鋼板，螺栓間距≤500mm，距柱角距離≥100mm鉆孔深度為螺栓長度+10mm，鉆孔垂直度偏差≤1°安裝螺栓時采用扭矩扳手擰緊，扭矩值控制在35-40N·m，做好防松處理（3）結(jié)構(gòu)膠灌注采用壓力灌注法，從鋼板底部開始灌注，灌注壓力控制在0.2-0.3MPa膠液配制按A:B=3:1（重量比）攪拌，攪拌時間≥3min，確保無氣泡產(chǎn)生灌注過程中觀察排氣孔出膠情況，待溢出膠液色澤均勻后封堵，養(yǎng)護溫度≥15℃（4）防腐處理鋼板表面涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥60μm），中間漆采用環(huán)氧云鐵漆（干膜厚度≥80μm）面漆采用氯化橡膠面漆（干膜厚度≥60μm），總干膜厚度≥200μm焊接部位打磨光滑后進行防腐處理，焊縫處涂層厚度增加20%4.3碳纖維布加固法施工4.3.1施工工藝流程表面處理→涂刷底膠→修補找平→涂刷浸漬膠→粘貼碳纖維布→表面防護4.3.2操作要點（1）基層處理用角磨機清除混凝土表面浮漿、油污及疏松層，打磨至露出骨料，表面平整度≤3mm/m轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀，半徑≥20mm，用修補膠修復(fù)表面缺陷，凹陷深度≤5mm用丙酮擦拭表面，去除灰塵及油污，保持干燥（含水率≤6%）（2）膠料配制底膠按A:B=2:1（重量比）攪拌，攪拌時間2-3min，使用時間控制在45min內(nèi)（25℃條件下）找平膠按A:B=4:1（重量比）配制，稠度以能自然流平為宜，單次配制量≤2kg浸漬膠按A:B=2:1（重量比）攪拌，采用電動攪拌器攪拌，轉(zhuǎn)速300r/min，攪拌5min（3）碳纖維布粘貼底膠涂刷厚度0.2-0.3mm，間隔2-3h（以指觸干燥為準）后涂刷浸漬膠碳纖維布按設(shè)計尺寸裁剪，嚴禁折疊，宜沿纖維方向滾動展開采用滾壓法粘貼，從中間向兩邊滾壓，擠出氣泡，滾壓方向與纖維方向一致，搭接長度≥100mm多層粘貼時，每層涂刷浸漬膠后需靜置30min，待指觸干燥后再粘貼下一層（4）質(zhì)量檢驗粘貼完成24h后檢查，碳纖維布表面應(yīng)無空鼓、褶皺，空鼓面積≤5%采用小錘輕擊法檢查粘貼質(zhì)量，空鼓處應(yīng)采用注射法灌注結(jié)構(gòu)膠修復(fù)固化7d后進行現(xiàn)場拉拔試驗，粘結(jié)強度≥2.5MPa（混凝土內(nèi)聚破壞）五、質(zhì)量保證措施5.1材料質(zhì)量控制建立材料進場驗收制度，嚴格檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗報告，不符合要求的材料嚴禁使用主要材料（鋼筋、鋼板、碳纖維布、結(jié)構(gòu)膠）必須進行見證取樣送檢，合格后方可使用材料儲存應(yīng)符合要求：鋼筋架空堆放，防雨防潮；結(jié)構(gòu)膠儲存溫度控制在5-25℃，保質(zhì)期內(nèi)使用對已進場材料進行標識管理，標明材料名稱、規(guī)格、數(shù)量、檢驗狀態(tài)及使用部位5.2施工過程控制實行樣板引路制度，每個加固工藝先做樣板柱，經(jīng)監(jiān)理驗收合格后大面積施工加強工序檢驗，上道工序不合格不得進入下道工序，隱蔽工程需經(jīng)監(jiān)理工程師驗收簽字嚴格控制施工參數(shù)：植筋膠固化時間：常溫下≥72h，低于10℃時需延長至96h碳纖維布粘貼環(huán)境溫度：5-35℃，相對濕度≤85%焊接作業(yè)環(huán)境風速≥8m/s時需采取防風措施，雨天禁止露天焊接做好施工記錄，詳細記錄各工序施工時間、操作人員、材料使用及檢驗數(shù)據(jù)5.3質(zhì)量驗收標準增大截面法：鋼筋保護層厚度偏差：±5mm截面尺寸偏差：+8mm，-5mm混凝土表面平整度：≤8mm/2m結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)強度：≥3.5MPa外包鋼法：鋼板安裝垂直度：≤1‰柱高螺栓擰緊扭矩：設(shè)計值±5%結(jié)構(gòu)膠灌注飽滿度：≥95%焊縫質(zhì)量等級：二級（外觀檢查）碳纖維布加固法：粘貼位置偏差：≤10mm搭接長度偏差：≥95%設(shè)計值空鼓面積：單塊≤100cm2，總空鼓率≤5%膠層厚度：1.5-2.0mm（浸漬膠）六、安全文明施工6.1安全防護措施搭設(shè)安全防護網(wǎng)：在施工層及以下每隔10m設(shè)置一道水平安全網(wǎng)，網(wǎng)寬≥1.2m作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶，高空作業(yè)（≥2m）時安全帶應(yīng)高掛低用臨時用電采用三級配電兩級保護，開關(guān)箱內(nèi)安裝漏電保護器（額定漏電動作電流≤30mA）焊接作業(yè)設(shè)置接火斗，配備滅火器（每50㎡配置2具4kg干粉滅火器），焊接人員佩戴防護面罩6.2文明施工措施施工現(xiàn)場材料堆放有序，做到"一頭齊、三線直"，廢料及時清理，保持場地整潔施工噪音控制：白天≤70dB，夜間≤55dB，噪聲大的設(shè)備設(shè)置隔音棚粉塵控制：切割、打磨作業(yè)采取濕法施工，現(xiàn)場主要道路硬化處理，定時灑水降塵施工廢水經(jīng)沉淀池處理后排入市政管網(wǎng)，沉淀池定期清理（每周不少于1次）6.3應(yīng)急預(yù)案編制高處墜落、火災(zāi)、觸電等應(yīng)急預(yù)案，配備急救器材（擔架、急救箱、氧氣袋等）成立應(yīng)急小組，定期組織應(yīng)急演練（每月1次），提高應(yīng)急處置能力現(xiàn)場設(shè)置醫(yī)務(wù)室，配備專職醫(yī)護人員，能進行基本急救處理與附近醫(yī)院建立聯(lián)動機制，確保突發(fā)事故能得到及時救治七、施工進度計劃7.1進度安排施工準備階段：7d（材料進場、設(shè)備調(diào)試、技術(shù)交底）增大截面法施工：21d（12根柱，分3個流水段）外包鋼法施工：14d（8根柱，分2個流水段）碳纖維布加固：10d（6根柱，平行作業(yè)）植筋錨固施工：5d（2根柱，穿插作業(yè)）驗收整改階段：7d總工期：64d（日歷天）7.2保證措施采用平行作業(yè)法，各加固工藝同時施工，合理劃分流水段配備足夠的施工人員，高峰期投入鋼筋工15人、木工12人、焊工8人、普工20人材料提前7d進場，確保施工連續(xù)性，避免因材料短缺影響進度每周召開進度協(xié)調(diào)會，及時解決影響進度的因素，必要時調(diào)整施工計劃八、環(huán)境保護措施施工現(xiàn)場設(shè)置封閉式垃圾站，分類存放建筑垃圾和生活垃圾，及時清運出場油漆、稀料等危險品設(shè)置專用庫房，地面進行防滲處理，防止污染土壤夜間施工（22:00-6:00）需辦理夜間施工許可證，減少對周邊環(huán)境的影響施工機械定期維護保養(yǎng)，減少廢氣排放和噪音污染，淘汰老舊設(shè)備節(jié)水節(jié)電措施：安裝節(jié)水型龍頭和節(jié)能燈具，施工用水循環(huán)利用，現(xiàn)場設(shè)置電表、水表進行計量考核九、驗收標準與流程9.1驗收標準主控項目：加固材料性能必須符合設(shè)計要求和國家現(xiàn)行標準規(guī)定各加固工序施工質(zhì)量必須符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50550-2010要求結(jié)構(gòu)膠固化后粘結(jié)強度必須達到設(shè)計值，現(xiàn)場拉拔試驗合格一般項目：表面平整度：混凝土表面≤8mm/2m，鋼板表面≤5mm/2m構(gòu)件尺寸偏差：截面尺寸±10mm，垂直度≤H/1000且≤30mm外觀質(zhì)量：無明顯裂縫、空鼓、氣泡，涂層均勻一致9.2驗收流程分項工程驗收：每個加固工藝完成后，施工單位自檢合格后報監(jiān)理驗收隱蔽工程驗收：植筋、鋼筋綁扎、鋼板焊接等隱蔽工序需留存影像資料結(jié)構(gòu)性能檢測：加固完成28d后進行結(jié)構(gòu)性能檢測，包括回彈法檢測混凝土強度、超聲波檢測內(nèi)部缺陷竣工驗收：施工單位提交竣工驗收報告，監(jiān)理單位組織設(shè)計、施工、建設(shè)單位共同驗收資料歸檔：整理完整的技術(shù)資料，包括施工記錄、檢測報告、驗收記錄等，一式五份存檔十、成品保護措施加固完成后的構(gòu)件設(shè)置警示標志，嚴禁碰撞、堆載，養(yǎng)護期間設(shè)置圍擋隔離碳纖維布加固完成后7d內(nèi)嚴禁在構(gòu)件表面進行其他作業(yè)，避免尖銳物體劃傷外包鋼構(gòu)件在防腐涂層干燥前（≥7d）嚴禁接觸水和污染物，必要時覆蓋保護增大截面柱混凝土強度達到設(shè)計強度75%前嚴禁拆除模板支撐，達到100%后方可承受設(shè)計荷載建立成品保護責任制，劃分責任區(qū)域，配備專職成品保護員進行巡查十一、應(yīng)急預(yù)案11.1突發(fā)事件應(yīng)急處置（1）火災(zāi)事故立即切斷電源，組織人員疏散，使用現(xiàn)場滅火器撲救初期火災(zāi)火勢較大時撥打119報警，同時組織人員撤離至安全區(qū)域派人到路口引導(dǎo)消防車，保護現(xiàn)場，配合事故調(diào)查（2）高處墜落事故立即停止作業(yè)，將傷員轉(zhuǎn)移至安全地帶，檢查傷情并進行初步急救撥打120急救電話，同時向項目負責人報告保護事故現(xiàn)場，分析事故原因，采取防范措施（3）結(jié)構(gòu)膠中毒事件立即將中毒人員轉(zhuǎn)移至通風良好處，解開衣領(lǐng)，保持呼吸道通暢若出現(xiàn)呼吸困難，給予氧氣吸入，撥打120急救電話查明中毒原因，更換合格材料，加強作業(yè)人員防護措施11.2應(yīng)急物資儲備物資名稱規(guī)格型號數(shù)量存放位置急救箱標準型3個施工現(xiàn)場、項目部、生活區(qū)滅火器4kg干粉20具各作業(yè)區(qū)、材料庫房消防水帶DN6520m5條每層樓梯間應(yīng)急照明充電式10臺配電箱旁擔架折疊式2