仙桃市某建筑承重墻加固施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目位于仙桃市沙嘴街道某住宅小區(qū)，建筑為6層框架結(jié)構(gòu)住宅樓，建成于2005年，總建筑面積約8600㎡。經(jīng)結(jié)構(gòu)檢測，部分承重墻體存在橫向裂縫（最大寬度0.3mm）、局部混凝土碳化深度超標（≥5mm）等問題，承載力及抗震性能不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計標準》（GB50367-2013，2025年修訂版報批稿）及仙桃市住房和城市更新局相關(guān)規(guī)定，需對1-3層共計12處承重墻體實施加固處理。1.2工程地質(zhì)與環(huán)境條件場地土層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質(zhì)黏土（厚2.5-4.0m，地基承載力特征值fak=180kPa）→③淤泥質(zhì)土（厚1.0-2.0m，fak=80kPa）。地下水位埋深2.8m，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。施工期間需考慮周邊居民正常居住，嚴格控制施工噪音（晝間≤70dB，夜間≤55dB）及粉塵污染。1.3加固目標提升墻體承載力至原設(shè)計值1.2倍，滿足新增設(shè)備荷載要求（附加荷載≤2.0kN/㎡）；修復裂縫并控制其發(fā)展，混凝土碳化深度降低至≤2mm；增強結(jié)構(gòu)整體抗震性能，抗震設(shè)防烈度維持7度（0.15g），抗震等級由三級提升至二級；加固后結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計年限≥30年，同步植入智能監(jiān)測傳感器實現(xiàn)后期實時數(shù)據(jù)采集。二、加固設(shè)計方案2.1加固方法選擇根據(jù)結(jié)構(gòu)損傷程度及現(xiàn)場條件，采用復合加固技術(shù)：|墻體類型|損傷特征|加固方法|核心材料規(guī)格||----------------|---------------------------|---------------------------|---------------------------------------||橫向裂縫墻體|裂縫寬度0.1-0.3mm，無貫通|碳纖維布粘貼+裂縫注漿|300g/㎡PAN基碳纖維布（抗拉強度≥3000MPa）、A級改性環(huán)氧樹脂膠||承載力不足墻體|混凝土強度等級C20（設(shè)計C30）|增大截面法+植筋錨固|HRB400EΦ16縱向鋼筋、C40無收縮灌漿料（流動度≥300mm）||轉(zhuǎn)角節(jié)點區(qū)域|箍筋銹蝕率＞15%|外包鋼加固+化學錨栓固定|Q235B角鋼（L75×5）、M12化學錨栓（抗拉承載力≥15kN）|2.2關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計碳纖維布加固：采用U型包裹+壓條固定形式，纖維方向與主應力方向一致，搭接長度≥200mm，每層厚度0.167mm，設(shè)計粘貼2層；增大截面法：新增混凝土厚度100mm，配置雙層雙向Φ8@150鋼筋網(wǎng)，植筋深度15d（d為鋼筋直徑），鉆孔孔徑D=d+4mm；外包鋼節(jié)點：角鋼間距≤200mm，綴板采用-6×80鋼板，節(jié)點區(qū)涂刷防火涂料（耐火極限≥2h）。三、施工準備3.1技術(shù)準備圖紙會審：組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位進行三方會審，重點確認植筋位置與原結(jié)構(gòu)鋼筋沖突解決方案，形成《圖紙會審記錄》；專項方案編制：針對高空作業(yè)（≥3m）、臨時支撐體系、混凝土切割等關(guān)鍵工序編制專項施工方案，通過專家論證后實施；樣板引路：選取2軸/C-D軸墻體作為樣板區(qū)，完成從表面處理到碳纖維布粘貼的全流程工藝示范，經(jīng)檢測合格后推廣。3.2材料準備與驗收材料進場控制：碳纖維布：每批次需提供出廠合格證、力學性能檢測報告及濕熱老化試驗報告（50℃/95%RH條件下老化1000h強度保留率≥90%）；植筋膠：需出具50年耐久性承諾書，按每500kg為一批次進行抗剪強度（≥10MPa）及拉伸強度（≥30MPa）復驗；灌漿料：進場時進行流動度、抗壓強度（1d≥20MPa，28d≥40MPa）檢測，嚴禁使用氯離子含量＞0.06%的產(chǎn)品。材料存儲：設(shè)置專用庫房，溫度控制在5-35℃，濕度≤70%，碳纖維布需架空存放防止受潮，膠粘劑遠離火源并設(shè)置通風設(shè)施。3.3現(xiàn)場準備施工分區(qū)：將工程劃分為3個流水段，每個流水段配置3個作業(yè)小組（鉆孔組、粘貼組、灌漿組），采用"跳倉施工"減少對結(jié)構(gòu)整體剛度的影響；臨時支撐：對加固墻體兩側(cè)3m范圍內(nèi)樓板設(shè)置滿堂腳手架（立桿間距0.8×0.8m，掃地桿距地≤200mm），搭設(shè)完成后進行1.2倍設(shè)計荷載預壓試驗；降塵降噪措施：安裝霧炮機（覆蓋半徑30m）、設(shè)置隔音圍擋（高度2.5m，隔聲量≥25dB），切割作業(yè)采用濕法施工，粉塵排放濃度控制在≤2mg/m3。四、主要施工工藝4.1增大截面法施工4.1.1表面處理采用機械打磨結(jié)合人工鑿毛去除原墻體表面疏松混凝土，露出新鮮骨料，溝槽深度≥6mm，間距200mm呈梅花狀布置；用高壓水槍（壓力≥10MPa）沖洗表面，干燥后涂刷混凝土界面劑（涂刷量0.3kg/㎡），界面劑初凝前完成鋼筋綁扎。4.1.2植筋施工鉆孔：使用水鉆（Φ20鉆頭）按設(shè)計位置鉆孔，垂直度偏差≤1°，孔深240mm（15×Φ16），鉆孔后用吹風機（風壓≥0.5MPa）清除孔內(nèi)粉塵，反復清孔不少于3次；注膠與植筋：采用靜態(tài)混合器從孔底向上注膠（膠層厚度≥3mm），插入鋼筋后緩慢旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速≤30r/min）確保膠液飽滿，固化期間（24h）嚴禁擾動，7d后進行現(xiàn)場拉拔試驗（抽檢數(shù)量1%，非破損承載力≥1.15倍設(shè)計值）。4.1.3模板與混凝土施工模板采用18mm厚多層板（抗彎強度≥15MPa），背楞選用50×100mm木方（間距≤300mm），對拉螺栓（Φ12）橫向間距450mm，模板拼縫處粘貼海綿條防止漏漿；灌漿料采用機械攪拌（轉(zhuǎn)速800r/min，攪拌時間3-5min），通過串筒下料（自由落差≤2m），采用插入式振搗棒（Φ30）振搗，振搗間距≤300mm，直至表面泛漿無氣泡溢出；養(yǎng)護采用薄膜+阻燃棉被覆蓋，環(huán)境溫度低于5℃時啟用碘鎢燈加熱（升溫速率≤10℃/h），養(yǎng)護期不少于14d，期間每日監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度（最高溫升≤50℃）。4.2碳纖維布加固施工4.2.1基層處理用角磨機（Φ120砂輪片）打磨混凝土表面，去除浮漿及碳化層，陽角打磨成圓?。ò霃健?0mm）；裂縫處理：寬度＜0.2mm裂縫采用環(huán)氧樹脂膠表面封閉，≥0.2mm裂縫采用低壓注漿（壓力0.2-0.4MPa），注漿嘴間距300-500mm，固化后打磨平整。4.2.2粘貼工藝底膠涂刷：采用滾筒均勻涂刷底膠（用量0.2kg/㎡），常溫（20℃）下靜置1-2h至指觸干燥；找平處理：對表面凹陷處采用環(huán)氧膩子修補，膩子厚度≤2mm，實干后用砂紙打磨至表面平整；碳纖維布粘貼：按設(shè)計尺寸裁剪碳纖維布（預留搭接長度），涂刷浸漬膠（用量0.8kg/㎡）后將布沿纖維方向平鋪，用橡膠輥筒（硬度70ShoreA）沿同一方向反復碾壓，排出氣泡，確保膠液完全浸透纖維；固化養(yǎng)護：粘貼完成后靜置固化，20℃時固化時間≥7d，期間嚴禁機械沖擊，固化后進行空鼓檢測（采用小錘敲擊，空鼓面積≤5%且單個空鼓面積≤100cm2為合格）。4.3智能監(jiān)測系統(tǒng)安裝在加固關(guān)鍵部位植入FBG光纖傳感器（測量精度±2με），具體布設(shè)如下：縱向鋼筋應變傳感器：沿墻高方向每1.5m布置1個，植入深度為鋼筋直徑的2倍；碳纖維布表面應變片：在跨中及支座處各布置1組，采用環(huán)氧樹脂粘貼；溫濕度傳感器：埋設(shè)于新增混凝土內(nèi)部，采集頻率1次/小時，數(shù)據(jù)通過LoRa無線傳輸至云平臺。五、質(zhì)量控制標準5.1主控項目材料性能：碳纖維布抗拉強度標準值≥3000MPa，彈性模量≥2.1×10?MPa，伸長率≥1.5%；植筋抗拔承載力實測值≥設(shè)計值的1.1倍；施工工藝：增大截面：鋼筋保護層厚度偏差±5mm，截面尺寸偏差+8mm/-5mm，表面平整度≤5mm/2m；碳纖維布：粘貼位置偏差≤10mm，搭接長度偏差≥-10mm，厚度均勻度±5%。5.2一般項目混凝土表面處理：露筋修補合格率100%，蜂窩麻面面積≤0.5%；模板工程：軸線位置偏差≤5mm，垂直度偏差≤3mm/2m；灌漿料強度：28d抗壓強度≥40MPa，與原混凝土粘結(jié)強度≥2.5MPa。5.3驗收程序分項驗收：每道工序完成后由施工單位自檢→監(jiān)理驗收→第三方檢測（關(guān)鍵工序），形成《隱蔽工程驗收記錄》；檢測項目：碳纖維布粘結(jié)強度：采用拉拔法抽檢（每100㎡1組，每組3個測點），粘結(jié)強度≥2.5MPa且無剝離破壞；混凝土強度：鉆芯取樣（每50m31組），芯樣抗壓強度≥設(shè)計值的95%；竣工驗收：提交加固工程竣工圖、材料合格證、檢測報告等12類資料，組織五方責任主體進行現(xiàn)場實體核查，通過后簽署《工程竣工驗收報告》。六、施工進度計劃6.1關(guān)鍵線路施工準備（7d）→增大截面施工（21d）→碳纖維布粘貼（14d）→智能監(jiān)測安裝（5d）→驗收整改（7d），總工期54d，其中：第1-3d：材料進場驗收及樣板施工；第8-15d：完成1層墻體增大截面施工；第22-28d：完成2-3層碳纖維布粘貼；第45-50d：進行傳感器安裝及數(shù)據(jù)調(diào)試。6.2資源配置勞動力：木工12人、鋼筋工8人、混凝土工6人、特種作業(yè)人員（焊工、架子工）各4人，配置專職安全員2名、質(zhì)量員1名；機械設(shè)備：液壓植筋機2臺（鉆孔效率≥50孔/h）、碳纖維布專用滾壓機4臺、灌漿料攪拌站1套（生產(chǎn)能力3m3/h）；監(jiān)測設(shè)備：鋼筋位置測定儀、超聲波探傷儀、回彈儀各1臺，確保施工過程實時質(zhì)量監(jiān)控。七、安全文明施工7.1安全防護措施高空作業(yè)：搭設(shè)操作平臺（寬度≥1.2m），設(shè)置1.2m高防護欄桿及18cm高擋腳板，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（錨固點抗拉承載力≥15kN），平臺腳手板滿鋪并固定；臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護"，鉆孔設(shè)備加裝漏電保護器（動作電流≤15mA，動作時間≤0.1s）；防火防爆：施工現(xiàn)場嚴禁吸煙，設(shè)置2個滅火器箱（每組4×4kg干粉滅火器），膠粘劑存放區(qū)與明火點保持≥10m安全距離。7.2環(huán)境保護噪聲控制：切割、鉆孔作業(yè)安排在晝間（8:00-18:00），夜間禁止使用錘擊工具，必要時設(shè)置聲屏障；粉塵治理：施工區(qū)域設(shè)置PM10在線監(jiān)測儀，超標時自動啟動霧炮降塵，建筑垃圾采用密閉容器運輸，出場前沖洗輪胎；廢水處理：鉆孔廢水經(jīng)三級沉淀池（總?cè)莘e5m3）處理后回用，pH值控制在6-9范圍內(nèi)排放。7.3應急預案結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應急：配備4套應急支撐（Φ159×8鋼管），發(fā)現(xiàn)墻體變形速率＞0.1mm/h時立即停止施工，啟動臨時加固方案；火災應急：編制《消防應急預案》，每半月組織1次演練，現(xiàn)場設(shè)置應急通道（寬度≥1.5m），確保消防車輛通行無阻；中毒急救：膠粘劑使用時佩戴防毒口罩（P100級濾棉），設(shè)置急救藥箱（含腎上腺素、氧氣袋等），距離最近醫(yī)院車程≤15min。八、成本控制與效益分析8.1成本構(gòu)成（總造價約86.5萬元）費用項目金額（萬元）占比控制措施直接工程費68.278.8%材料集中采購（碳纖維布采購價下浮8%）、機械租賃優(yōu)化措施項目費9.511.0%腳手架周轉(zhuǎn)使用（利用率≥85%）、模板攤銷次數(shù)≥6次其他費用8.810.2%第三方檢測與監(jiān)理合并招標，節(jié)省費用12%8.2效益評估經(jīng)濟效益：較拆除重建方案節(jié)省投資約220萬元（重建造價約300萬元），縮短工期4個月；社會效益：減少建筑垃圾排放約500t（相當于30輛渣土車運量），降低碳排放180tCO?當量；技術(shù)效益：復合加固技術(shù)可推廣應用于仙桃地區(qū)類似既有建筑改造項目，智能監(jiān)測系統(tǒng)為后期運維提供數(shù)據(jù)支撐，