屋頂柱頭加固維修施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本工程為屋頂柱頭加固維修專項(xiàng)工程，涉及建筑為框架結(jié)構(gòu)（地上6層，地下1層），需加固處理的屋頂柱頭共計(jì)12個(gè)，分布于3-5層梁柱節(jié)點(diǎn)處。結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀檢測(cè)顯示，部分柱頭存在混凝土強(qiáng)度不足（實(shí)測(cè)C25＜設(shè)計(jì)C35）、局部蜂窩麻面及鋼筋銹蝕等問(wèn)題，最大裂縫寬度達(dá)0.32mm，承載力較設(shè)計(jì)值降低15%-22%。加固范圍從柱頂延伸至梁底50mm處，采用"包鋼加固+碳纖維布環(huán)向圍束"的復(fù)合加固體系，同步對(duì)破損混凝土進(jìn)行置換處理。1.2加固目標(biāo)提升柱頭混凝土強(qiáng)度至C40，滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求通過(guò)包鋼加固使節(jié)點(diǎn)剛度提升≥30%，抗震性能達(dá)到原設(shè)計(jì)等級(jí)控制施工周期在28天內(nèi)，確保主體結(jié)構(gòu)安全及后續(xù)使用功能恢復(fù)1.3編制依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2023《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50550-2023《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146:2025設(shè)計(jì)院出具的專項(xiàng)加固圖紙（編號(hào)：JGS-2025-018）二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)核對(duì)柱頭尺寸（標(biāo)準(zhǔn)柱截面600×600mm，異形柱800×500mm）、鋼筋排布（縱向鋼筋12Φ25，箍筋Φ10@100）及包鋼規(guī)格（L100×8角鋼）。選取1個(gè)非承重柱頭進(jìn)行工藝試做，驗(yàn)證混凝土置換后的強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線（7天強(qiáng)度≥30MPa）。對(duì)施工班組進(jìn)行三級(jí)交底，明確植筋深度（15d）、焊接電流（180-220A）、碳纖維布搭接長(zhǎng)度（≥50mm）等關(guān)鍵參數(shù)。2.2材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)要求置換混凝土C40自密實(shí)混凝土坍落度260±20mm，28d強(qiáng)度≥40MPa每50m3留置1組試塊包鋼型鋼Q355B角鋼L100×8屈服強(qiáng)度≥355MPa，延伸率≥20%提供材質(zhì)單及力學(xué)性能報(bào)告結(jié)構(gòu)膠環(huán)氧基灌注膠粘結(jié)強(qiáng)度≥30MPa，耐溫-40~60℃現(xiàn)場(chǎng)抽樣做拉拔試驗(yàn)碳纖維布300g/㎡單向編織抗拉強(qiáng)度≥3400MPa，彈性模量≥240GPa每批次提供出廠合格證植筋膠改性環(huán)氧型鋼-混凝土粘結(jié)強(qiáng)度≥11MPa固化后做抗拔承載力檢測(cè)2.3設(shè)備配置混凝土施工：JS500攪拌機(jī)（產(chǎn)能25m3/h）、HBTS40輸送泵（水平輸送距離100m）切割拆除：液壓墻鋸（切割深度500mm）、風(fēng)鎬（沖擊力20J）測(cè)量監(jiān)控：全站儀（精度1mm+1ppm）、裂縫觀測(cè)儀（分辨率0.01mm）安全防護(hù)：滿堂腳手架（立桿間距≤1.2m）、防墜器（承重150kg）三、施工總體部署3.1支撐體系搭設(shè)采用Φ48×3.5mm鋼管搭設(shè)滿堂腳手架，立桿間距800×800mm，掃地桿距地200mm，設(shè)置雙向水平剪刀撐及豎向剪刀撐（間距≤6m）。在梁底增設(shè)可調(diào)頂托（承載力≥30kN），頂托與梁間隙填充50mm厚木板，確保荷載均勻傳遞。支撐體系安裝完成后，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)力傳感器（量程0-50MPa），預(yù)警值設(shè)為30MPa。3.2施工分區(qū)與進(jìn)度計(jì)劃采用"三區(qū)流水"施工模式，每個(gè)施工區(qū)包含4個(gè)柱頭：A區(qū)（3層4-7軸）：第1-8天B區(qū)（4層1-4軸）：第9-16天C區(qū)（5層8-11軸）：第17-24天關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制：材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)（第1天）、首根柱樣板施工（第3天）、結(jié)構(gòu)膠固化檢測(cè)（第20天）、竣工驗(yàn)收（第28天）3.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備措施拆除柱周2m范圍內(nèi)裝飾層，采用靜力拆除工藝，保留墻體馬牙槎及拉結(jié)筋。布置材料庫(kù)房（溫濕度控制20±5℃，濕度≤60%）、加工區(qū)（配備防火設(shè)施）及安全通道（寬度≥1.5m）。對(duì)圖書(shū)館多功能廳等特殊區(qū)域，設(shè)置全封閉防塵帷幕（2000目/m2），配備4臺(tái)工業(yè)級(jí)空氣凈化器，控制PM10濃度≤0.5mg/m3。四、核心施工工藝4.1卸載與應(yīng)力釋放分級(jí)卸載：先清除屋面活荷載（堆載≤2kN/m2），通過(guò)可調(diào)頂托進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力釋放，每次調(diào)節(jié)量≤2mm，間隔時(shí)間≥2小時(shí)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支撐體系沉降，當(dāng)沉降速率超過(guò)1mm/d時(shí)立即停止卸載。臨時(shí)支撐：在柱頭四周設(shè)置Φ20mm鋼支撐，與滿堂架形成格構(gòu)式體系，支撐點(diǎn)設(shè)置在梁底100mm處，通過(guò)壓力傳感器（量程0-100kN）監(jiān)測(cè)荷載變化，確保卸載過(guò)程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力平穩(wěn)轉(zhuǎn)移。4.2原結(jié)構(gòu)拆除切割作業(yè)：采用金剛石繩鋸沿設(shè)計(jì)切割線（距梁底50mm）環(huán)形切割，切割面平整度誤差≤3mm。保留原結(jié)構(gòu)縱向鋼筋，對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），露出金屬光澤，截面損失超過(guò)10%的鋼筋需采用搭接焊補(bǔ)強(qiáng)?；炷凌彸喝斯よ彸茡p混凝土，深度至新鮮骨料露出（≥50mm），嚴(yán)禁損傷原結(jié)構(gòu)鋼筋。用高壓水槍（壓力≥8MPa）沖洗界面，清除浮灰及松動(dòng)顆粒，對(duì)深度＞5mm的蜂窩麻面，鑿成倒梯形凹槽后涂刷界面劑。4.3鋼筋工程植筋施工：鉆孔直徑Φ20mm（鋼筋直徑16mm），孔深240mm（15d），垂直度偏差≤3°。清孔采用"三吹兩刷"工藝（氣吹→毛刷→氣吹），孔內(nèi)粉塵含量≤5mg/m3。注入植筋膠后旋轉(zhuǎn)插入鋼筋，固化時(shí)間≥72小時(shí)（25℃環(huán)境），固化后做抗拔試驗(yàn)，承載力≥120kN。鋼筋連接：新增縱向鋼筋與原鋼筋采用雙面搭接焊，焊縫長(zhǎng)度≥5d，焊后進(jìn)行100%超聲波探傷。箍筋加密區(qū)間距100mm，采用封閉式綁扎，綁扎點(diǎn)數(shù)量≥80%，拐角處增設(shè)135°彎鉤，平直段長(zhǎng)度≥10d。4.4混凝土置換模板安裝：采用18mm厚多層板+50×100mm木方背楞，模板拼縫粘貼5mm厚海綿條。安裝對(duì)拉螺栓（間距500mm），模板垂直度偏差控制在≤3mm/m。柱頂設(shè)置喇叭口進(jìn)料斗，高度≥300mm，確?；炷翝仓軐?shí)。混凝土澆筑：采用"高位拋落+振搗棒輔助"工藝，分層澆筑厚度≤500mm，振搗時(shí)間15-20s/點(diǎn)。入模溫度控制≤30℃，采用低熱水泥（水化熱≤270kJ/kg），預(yù)埋DTS光纖傳感器監(jiān)測(cè)內(nèi)部溫度，溫差超過(guò)25℃時(shí)通冷卻水循環(huán)。澆筑完成后立即覆蓋塑料薄膜，初凝后灑水養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)期≥14d）。4.5包鋼加固型鋼加工與安裝：在工廠精確加工L100×8角鋼及8mm厚綴板（尺寸100×80mm），綴板間距300mm。采用M12膨脹螺栓（間距300mm）臨時(shí)固定型鋼，角鋼與柱面間隙控制在2-5mm，垂直度偏差≤1‰。柱角處理采用半徑≥25mm的圓弧過(guò)渡，確保型鋼平滑貼合。焊接施工：采用手工電弧焊，焊條型號(hào)E50系列，焊接電流180-220A，焊縫高度≥6mm。綴板與角鋼滿焊連接，焊后24小時(shí)進(jìn)行滲透檢測(cè)，焊縫等級(jí)達(dá)到Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。焊接作業(yè)配備2個(gè)8kg干粉滅火器，作業(yè)面下方設(shè)置接火斗（防火棉厚度≥50mm）。灌注膠施工：從下往上灌注結(jié)構(gòu)膠，排氣孔溢出膠液后封堵，灌注壓力控制在0.2-0.3MPa。膠液按甲:乙=3:1比例配制，采用電動(dòng)攪拌器（轉(zhuǎn)速600-800r/min）攪拌3分鐘，真空脫泡處理后使用。固化期間環(huán)境溫度保持5-35℃，固化后膠體表面硬度≥80ShoreD。4.6碳纖維布加固混凝土表面處理：使用角磨機(jī)配合金剛石磨片進(jìn)行表面打磨，去除浮漿、油污及碳化層，露出新鮮混凝土面，表面平整度誤差控制在3mm/2m內(nèi)。柱四角加工成R≥25mm的圓弧，圓弧過(guò)渡長(zhǎng)度≥100mm。膠粘劑施工：按甲:乙=3:1比例配制底膠，采用滾筒均勻涂刷，厚度0.2-0.3mm，指觸干燥時(shí)間控制在2-4小時(shí)（25℃環(huán)境）。對(duì)表面凹陷處采用環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)，膩?zhàn)雍穸取?mm，實(shí)干后進(jìn)行二次打磨。碳纖維布粘貼：按柱周長(zhǎng)+100mm搭接長(zhǎng)度裁剪碳纖維布，每幅寬度200-300mm。涂刷浸漬膠厚度1.2-1.5mm，將碳纖維布沿環(huán)向粘貼，用專用橡膠輥筒順纖維方向多次滾壓，擠出空氣使膠液充分浸潤(rùn)纖維。環(huán)向搭接寬度≥50mm，上下層搭接位置錯(cuò)開(kāi)≥100mm，截?cái)帱c(diǎn)延伸長(zhǎng)度≥200mm。粘貼完成24小時(shí)后涂刷面膠，厚度0.3-0.5mm，實(shí)干后采用聚合物水泥砂漿做20mm厚防護(hù)層。五、質(zhì)量控制體系5.1關(guān)鍵工序控制點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢驗(yàn)方法責(zé)任人植筋工程抗拔力≥120kN，膠層飽滿度≥95%隨機(jī)抽樣3%做現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)質(zhì)檢員混凝土強(qiáng)度7d強(qiáng)度≥30MPa，28d強(qiáng)度≥40MPa回彈法+鉆芯取樣（每3個(gè)柱）試驗(yàn)員型鋼焊接焊縫探傷Ⅰ級(jí)合格，咬邊深度≤0.5mm超聲波探傷+目測(cè)檢查焊接工程師碳纖維粘貼粘結(jié)面積≥95%，空鼓≤10cm2/處小錘敲擊法+現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)技術(shù)負(fù)責(zé)人5.2質(zhì)量通病防治混凝土裂縫：控制水灰比≤0.45，摻加粉煤灰（摻量15-20%）降低水化熱。澆筑后48小時(shí)內(nèi)每隔2小時(shí)監(jiān)測(cè)表面溫度，溫差超過(guò)25℃時(shí)覆蓋保溫被養(yǎng)護(hù)。型鋼滑移：安裝前對(duì)混凝土表面進(jìn)行噴砂處理（表面粗糙度50-80μm），結(jié)構(gòu)膠配置時(shí)嚴(yán)格控制A:B=3:1（質(zhì)量比），攪拌時(shí)間≥3min，確保膠體均勻無(wú)氣泡。碳纖維空鼓：粘貼前對(duì)混凝土表面再次擦拭除塵，膠層涂刷均勻連續(xù)，滾壓順序從中間向邊緣，擠出空氣形成飽滿膠層。對(duì)面積＜10cm2的空鼓采用針管注膠修補(bǔ)，＞10cm2的空鼓需切除重貼。六、安全專項(xiàng)措施6.1高空作業(yè)防護(hù)作業(yè)層滿鋪腳手板（厚度≥50mm），設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及18cm擋腳板。工人佩戴雙鉤安全帶（連接至生命繩），每2層設(shè)置水平安全網(wǎng)（阻燃型，網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）。屋頂周邊設(shè)置1.5m高防護(hù)圍擋，出入口搭設(shè)防護(hù)棚（雙層50mm厚木板，間距500mm）。6.2應(yīng)急處置坍塌預(yù)警：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)以下情況立即停工：支撐沉降≥5mm/d、結(jié)構(gòu)裂縫擴(kuò)展≥0.1mm/h、應(yīng)力傳感器達(dá)到預(yù)警值30MPa。備用鋼管200m、木楔500個(gè)，應(yīng)急支撐搭設(shè)時(shí)間≤30分鐘。火災(zāi)防控：易燃材料（結(jié)構(gòu)膠、酒精）單獨(dú)存放，與火源保持≥10m距離。焊接作業(yè)前清除周?chē)扇嘉?，作業(yè)后30分鐘內(nèi)留人監(jiān)護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)配置應(yīng)急消防水桶（容量≥200L）及消防沙（2m3），每個(gè)作業(yè)面設(shè)置2組滅火器。觸電防護(hù)：施工用電采用三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)，配電箱配備漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）。電動(dòng)工具使用前進(jìn)行絕緣檢測(cè)，雨天停止露天電氣作業(yè)，電焊機(jī)設(shè)置防雨罩。七、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)資源配置支撐體系搭設(shè)3腳手架驗(yàn)收合格架子工8人，鋼管50t舊混凝土拆除5切割面平整度檢測(cè)完成拆除工10人，墻鋸2臺(tái)鋼筋與模板6植筋抗拔試驗(yàn)合格鋼筋工12人，木工8人混凝土置換4試塊7d強(qiáng)度達(dá)標(biāo)混凝土工6人，輸送泵1臺(tái)包鋼加固5結(jié)構(gòu)膠固化檢測(cè)完成焊工6人，注膠設(shè)備2套碳纖維施工3粘結(jié)質(zhì)量檢測(cè)合格專業(yè)施工隊(duì)4人驗(yàn)收與撤場(chǎng)2第三方檢測(cè)合格技術(shù)員3人，檢測(cè)設(shè)備1套八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與資料歸檔8.1驗(yàn)收內(nèi)容結(jié)構(gòu)性能：柱頭承載力提升系數(shù)≥1.2，位移角≤1/500，裂縫寬度≤0.15mm外觀質(zhì)量：混凝土表面平整度≤5mm/m，型鋼涂層厚度≥80μm，碳纖維布無(wú)褶皺空鼓材料性能：結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)強(qiáng)度≥30MPa，碳纖維布拉伸強(qiáng)度≥3400MPa8.2資料歸檔原材料出廠合格證及進(jìn)場(chǎng)復(fù)試報(bào)告（鋼材、混凝土試塊、膠粘劑等）施工記錄（隱蔽工程驗(yàn)收單、焊接檢測(cè)報(bào)告、灌漿密實(shí)度檢測(cè)記錄）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（沉降觀測(cè)記錄、應(yīng)力監(jiān)測(cè)曲線、裂縫發(fā)展記錄）第三方檢測(cè)報(bào)告（承載力檢測(cè)、粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)、超聲波探傷報(bào)告）九、成品保