广西某市某商住楼框架梁裂缝缺陷的分析和处理
摘要：广西某市某商住楼转换层局部框架梁出现因材料、温度而引起的竖向裂缝后，根据设计单位出具的采用粘贴碳纤维布的方案进行结构加固补强。该工程于2008年7月4日通过竣工验收并交付使用，至今尚未发现异常现象。
关键词：补强加固碳纤维裂缝
Abstract: there are vertical cracks in Guangxi a composite conversion of local frame beam caused by material, temperature, structural reinforcement use the carbon fiber sheet according to the design of units issued.
Key words: reinforcement; reinforcement; carbon fiber; crack
中图分类号：TU398+.2 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况及施工情况：
本工程为商住楼，建筑面积为10439.1m2，结构类型为框混结构，基础类型为柱基础。地上八层，一、二层为商场，三至八层为住宅楼。
施工单位于2006年11月初正式开挖基坑土方，地基情况与地质报告基本相符，开挖至设计标高后经设计、勘察、建设、施工、监理单位共同验收合格。基础工程于2007年3月底完成并验收合格。8月底主体工程完成，建设、施工、监理单位相关人员在主体工程初验时，发现三层（转换层）局部框架梁在跨中位置梁侧存在裂缝，其裂缝大部分为竖向裂缝，在梁的两侧基本对称出现，主要分布在梁跨中L/3范围内。裂缝长度一般都为梁的高度，中间宽两头细，大部缝宽度经现场测量均不超过0.1mm。少部缝已延伸至梁底，形成兜底裂缝，并贯通梁的截面。
9月中旬，广西某检测中心应业主委托，对三层框架梁的梁侧裂缝进行检测（包括裂缝的描述、梁的截面尺寸、砼强度、梁的配筋情况、钢筋力学性能检测及对相关结构梁进行验算复核等），结论为：因砼浇筑时使用石粉、安定性不稳定的水泥及温度应力影响等多种因素造成的非结构受力裂缝。设计单位根据此报告，出具了三层框架梁所出现的裂缝不属于结构裂缝，且未对结构安全造成影响结论。但建设单位出于安全因素的考虑，决定采用粘贴碳纤维布的方法进行结构加固补强。
9月底，广西某特种工程施工有限公司受建设单位委托，对出现裂缝的
三层（转换层）框架梁进行加固补强。10月中旬，由设计、建设、施工、监理及市质量监督站负责人共同进行验收，结论为符合设计和规范要求，同意进行下道工序施工。10月25日，经勘察、设计、建设、施工、监理进行主体验收合格。2008年7月4日，本工程经过勘察、设计、建设、施工、监理各方建设责任主体的竣工验收合格，同意交付使用。
本工程模板支撑系统采用扣件钢管（规格为φ48×3.5mm），立杆的纵、横距均为1.1米，步距为1.5米；模板采用胶合板（规格为1840×920×18），方木（规格为50×80×2000）间距为0.3米。模板安装后均经过施工方质检员及监理工程师检查合格后方允许进入下一道工序施工；模板拆除前，三层（转换层）梁板模板是在砼龄期已达28天，且同条件养护、标准养护的砼试块其抗压强度值均已达到设计值的100%以上，由施工方提出拆模申请，经监理审核、批准后才进行梁板模板的拆除。
本工程所有进场的材料，尤其是钢材、水泥等双控材料，均要求施工方按规定报验并提供出厂合格证（产品合格证），经监理现场随机取样、送检，试验合格后方允许进场使用。
钢筋的制作、安装均由专业施工班组完成，且各楼层钢筋安装后均经过施工方项目经理部的三级检查及监理工程师、业主代表、设计技术负责人的共同验收，合格后方允许进行砼的浇筑。
本工程各楼层砼的浇筑均采用现场搅拌、利用物料提升机运输砼至楼面，由专业施工队完成浇筑。其砼试块严格按相关规定进行留置，由现场旁站的监理人员见证、在浇筑地点随机取样留置标准、同条件养护试块若干组。在砼浇筑过程中，均有木工护模、钢筋护筋，砼浇筑后12小时派专人淋水养护。各楼层构件砼试块结果满足设计要求。
二、裂缝缺陷的处理：
2006年9月30日至10月16日，广西某特种工程施工有限公司受建设单位委托，按照设计单位9月28日出具的加固补强方案，对三层（框架梁）进行粘贴碳纤维布加固补强。
（一）加固补强方案如下：
1、因为改造加固工程的特殊性，加固前应对原结构尽量卸载，施工时不得对原有结构进行破坏性扰动，如发现原结构质量或构造有严重问题，应停止施工，并通知设计人员进行处理。
2、本工程采用200g/m2、0.111mm厚的碳纤维，抗拉强度标值不小于3000Mpa，弹性模量不小于210000Mpa，伸长率不小于1.5%。
3、碳纤维粘贴施工前应凿除松散、碱化砼，将钢筋除锈后用HPPC将粘
贴面修补平整。
4、因材料性质要求，如纤维布不可折叠等特性。所以对于保管、损耗的控制等遇混凝土直角部位应将其打磨成圆角。
5、口罩、护目镜、橡皮手套、安全帽均必须要求穿戴，且应穿着长袖衣衫、长裤及安全鞋。
6、地漆、基层树脂、涂料等若不小心粘到皮肤，应以肥皂水洗净；如碰到眼睛时，均需特别注意，应即以大量清水冲洗，并紧急送医做适当处理。
7、碳纤维贴片具有导电性，飞散的碳纤维会造成电动机械的短路，因此在有电器开关及插座的部位，宜用塑料布包封绝缘。
8、提取或裁剪碳纤维贴片往往会造成皮肤过敏，故必须戴橡皮手套。
9、用粘贴碳纤维贴片加固法加固的构件及相应部位在以后的使用过程中需注意的几个问题：
（1）不得撕扯粘贴面，不得用锐器重击粘贴表面；
（2）严禁在加固部位打孔、开设洞口，不得对结构进行破坏性扰动；
（3）严禁在粘贴部位施焊或高温作业，以免胶层碳化而失效。
10、为保证加固构件的耐久性，所有粘贴碳纤维加固的构件表面采用抗裂砂浆粉刷。
11、新增空调主机及新增发电机应搁置在加固后的梁上，并根据设备要求设置可靠的减振设施。
12、施工中注意防火，并配备有灭火器具及设备。
13、未尽事宜按国家现行相关规范、规程进行。
14、原来的裂缝用裂缝修补胶修补。修补胶言应符合国标GB50367-2006第4、6章要求。
15、碳纤维布粘贴位置及要求见附图。
（二）施工工艺：
1、把松散、碱化的混凝土凿掉，把锈蚀的钢筋用钢丝刷刷掉被锈蚀层。
2、补粉凿除的框架梁：用sj-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁（对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复），并养护三天。
3、用压缩空气将表面浮尘清除干净[未凿部位（需加固处）用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平]，用丙酮将需粘贴处清洗干净。
4、涂底胶：将jgn-p胶甲乙组分按需按3：1的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将它均匀地涂在屋架底面（两侧刮150mm），待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。注意：调好的底胶须在规定的时间内用完，一般情况下40min内用完。
5、找平：混凝土表面凹陷部位用修补胶（jgn-c胶掺入两倍粉料）填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补胶填补，尽量减少高度差。
6、粘贴碳纤维布：将jgn-c胶甲乙组分按3：1的重量称好，放在洁净的容器中调和均匀，用刮板将胶均匀地涂刮在底胶上需粘贴碳纤维布处，随即把按设计要求已裁剪好的碳纤维布粘贴在设计部位，然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方向来回滚压，挤出汽泡。待指触干燥后，即可以进行第二道碳纤维布的粘贴，方法同第一道。注意：碳纤维布的搭接长度一般为100mm，端部用横向碳纤维布固定。
7、两道碳纤维布粘贴完，待指压干燥后，再刮涂一层jgn-c面胶，来回滚压，使胶充分渗入到碳纤维布中去。
8、待面胶指触干燥后，表面做一层保护层（防火涂料或水泥砂浆）。
三、结语：
碳纤维增强聚合物（carbon fibre reinforced poly-mer简称cfrp，也称为碳纤维增强塑料）是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。使用碳纤维布加固具有以下几个优点：a、强度高（强度约为普通钢材的10倍），效果好；b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；c、自重轻（约200g/m2），基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广；d、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），易于操作，经济性好；e、施工工期短（本工程实例仅用一周）。碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补，如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构，要求基层混凝土的强度等级不低于c15即可；另外，砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。
本工程经过以上加固补强后已于2007年10月25日主体验收合格，2008年7月4日竣工验收合格，7月5日正式投入使用。经现场观察，至今尚未发现异常现象。
参考文献：
一、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
二、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）；
三、《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）；
四、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146-2003）。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。