本工程為23層框架剪力墻結(jié)構(gòu),裙房柱截面尺寸為400X500,主樓柱截面尺寸為400X550, 主樓剪力墻厚250.施工時(shí)采用商品混疑土澆注,當(dāng)主體施工到二層樓面時(shí),發(fā)現(xiàn)一層部分墻、柱砼澆搗錯(cuò)誤，其砼強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)值，隨后對整層每片墻、每根柱砼強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場強(qiáng)度回彈強(qiáng)度檢測，回彈結(jié)果表明：主樓部分有六柱及一片墻砼強(qiáng)度僅為C27左右(為計(jì)強(qiáng)度的67.5%)，五根柱二片墻強(qiáng)度僅為C32左右(為原設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%)，群房部分柱砼強(qiáng)度雖未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過驗(yàn)算可滿足設(shè)計(jì)要求，無須加固，故本工程僅對主樓部有分缺陷的墻、柱進(jìn)行加固處理。

　　1 加固方案的確定

　　1.1 外保碳纖維布加固，對砼強(qiáng)度等級達(dá)到C32左右的墻、柱采用外包碳纖維布來提高抗壓強(qiáng)度，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　1.2 內(nèi)貼鋼板外包碳纖維布，對砼強(qiáng)度等級達(dá)到C27的墻、柱采用內(nèi)粘薄鋼板(薄鋼板寬500毫米，6毫米)、外包碳纖維布的方案提高抗壓強(qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　采用上述方法來加固有缺陷的墻、柱的依據(jù)為：①碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度高于普通鋼10~15倍，彈性模量與鋼板較接近，實(shí)驗(yàn)表明：有缺陷的墻、柱通過碳纖維布環(huán)箍作用，能有效的約束砼，顯著地提高砼軸壓墻柱的延性，使墻、柱獲得較高的抗壓強(qiáng)度，碳纖維布加固后的墻、柱抗壓強(qiáng)度可達(dá)到相同等級砼的1.4倍左右;②碳纖維布是一種厚度小、自重輕、柔韌性極好的材料，它具有極高的抗疲勞、抗酸堿、抗徐變、抗高溫的能力，用來加固墻柱能滿足抗壓、抗彎和抗震的要求外，加固后基本上不改變外形尺寸;③這種加固方法具有不破壞原結(jié)構(gòu)、施工簡便的優(yōu)點(diǎn)，加固完成后，結(jié)構(gòu)在使用過程中無需再投入維護(hù)費(fèi)用，使用壽命長。雖然其材料價(jià)格相對較高，但可節(jié)約施工費(fèi)用，并具有長遠(yuǎn)的綜合效益。

　　2 加固設(shè)計(jì)依據(jù)

　　根據(jù)外貼碳纖維布的方式，按等強(qiáng)原則換算為外包鋼面積以形成矩形鋼管對混疑土的約束而提高混疑土的抗壓強(qiáng)度，最后按約束矩形鋼管混疑土組合軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsc復(fù)合原截面配筋。

　　約束矩形鋼管混疑土組合軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsc：fsc=(1.18+0.85ζ )Xfc ζ =α .f/fc

　　fc--混疑土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

　　f—鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;

　　α —鋼材的截面含鋼率(=As/Ac);

　　ζ --構(gòu)件截面的約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值;

　　As、Ac—分別為鋼管和混疑土的橫截面面積;

　　3 纖維布的加固施工

　　纖維布：寬100.間距：300. 2層厚。

　　其處理流程為：基面處理、基面清洗、涂刷底膠、貼面修補(bǔ)、黎貼碳纖維布、養(yǎng)護(hù)。

　　3.1基面處理：對砼粘貼面的劣化層(如浮漿、風(fēng)化層等)用砂輪機(jī)認(rèn)真打磨。基面突出部分要找平，轉(zhuǎn)角部位要做倒角處理。強(qiáng)度等級較低(

　　3.2 基面清洗:用鋼絲刷刷去表面的松散浮渣，壓縮空氣除去表面浮塵。用丙酮沖洗表面，必須待充分干燥后再進(jìn)行下一道工序。

　　3.3 涂刷底膠:按比例將底膠的甲組份和乙組份放入容器內(nèi)，用低速旋轉(zhuǎn)的方法攪拌均勻。底膠硬化后，若表面有凸起部分，用磨光機(jī)或砂紙打磨平整。待底膠指觸干燥后，進(jìn)入下一道工序。

　　3.4 粘貼面修補(bǔ):對粘貼面凹入部分，用修補(bǔ)膠找平，以保證粘貼平整，確保加固效果。待膠體固化后(以手指感覺干燥為宜，通常為2-4小時(shí))進(jìn)行下一步工序施工。涂刷粘浸膠。

　　3.5 粘貼碳纖維布:碳纖維布的下料長度，應(yīng)在現(xiàn)場根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和作業(yè)空間確定。若須接長，接頭長度不得低于100㎜.粘貼碳纖維布時(shí)須保證碳纖維布和混凝土面得粘貼密實(shí)，施工時(shí)應(yīng)始終順同一方向反復(fù)碾壓，消除氣泡，使粘浸膠充分滲透于碳纖維，以免影響加固效果。碳纖維布粘貼后，為保證粘浸膠的充分滲透，應(yīng)至少放置3分鐘以上，此期間若發(fā)生氣浮、錯(cuò)位等現(xiàn)象，須進(jìn)行處理。碳纖維布粘貼后，再在其外表面涂刷一層粘浸膠。

　　剪力墻碳纖維加固如下圖所示：

　　3.6養(yǎng)護(hù):碳纖維布粘貼后，自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在24小時(shí)以上，達(dá)到初期固化。

　　4 墻、柱加固后的效果

　　① 用碳纖維加固后，基本看不出被加固的痕跡，其截面幾何尺

　　寸僅比原來增大2~7㎜。

　　②一次加固后不須考慮今后使用過程中的維護(hù)。雖然碳纖維加固費(fèi)用要比粘鋼加固要高，但其施工速度快，可節(jié)約施工費(fèi)用。還具有長遠(yuǎn)的綜合效益。

　　③加固完成后一年內(nèi)多次觀測表明，加固后墻、柱底部和上部測點(diǎn)均未發(fā)生變化，粘貼碳纖維加固部位的小錘敲擊聲固定音頻無變化。再次進(jìn)行現(xiàn)場回彈強(qiáng)度檢測，回彈結(jié)果表明：經(jīng)加固后的墻、柱砼強(qiáng)度最小為C41(為計(jì)強(qiáng)度的102.8%)，最大為C45(為計(jì)強(qiáng)度的113.2%)，均滿足設(shè)計(jì)要求(設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]廈門興普華工程技術(shù)有限公司《土木工程混疑土加固技術(shù)資料匯編》 2003.6

　　[2]《混疑土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50367-2006

　　[3]《碳纖維片材加固混疑土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS146-2003

　　[4]《鋼管混疑土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ13-51-2003