某住院大楼提质改造项目的粘贴碳纤维布加固施工研究

粘贴碳纤维布是住建筑提质改造过程中常用的一种加固施工措施，尤其是将其应用在住院大楼中取得了不错的应用效果。实际应用期间，为了保证该项技术作用能够得到合理发挥，必须从具体情况入手，做好相应分析工作。

1 粘贴碳纤维的优点

不仅能够提高结构承载力，而且可以用于建筑抗震加固，增强建筑结构延性，而且实际作业期间，能够采用不同方式进行加固，施工效果好。

整个施工期间不需要采用任何大型机具，施工效率高、速度快，而且能够依据要求将碳纤维布剪切成不同形式，施工作业占地面积小[1]。

碳纤维布轻质细薄，将应用在加固施工中，方便加工成各种不规则形状，解决施工中面临的各种难题，而且方便控制施工质量。

2 工程概况

某住院大楼需要进行提质改造总面积为 37460.73 ㎡，本项目原结构包含框架结构、钢结构、砖混结构等，项目建设于 1982 年，整体改造难度较大，实际改造过程对设计与施工等作业都提出了较高要求。从本项目的具体情况来看，实际改造过程中，针对原预制楼板可以采用粘贴碳纤维布方式进行加固，从而提高项目整体质量，使其能够满足使用要求。

3 粘贴碳纤维布加固施工要点

（1）材料与工具

本工程采用聚丙烯腈基不大于 15K 的小丝束纤维，采用的全部碳纤维布都为高强度一级，所有进入施工现场的材料都要具有材料检测报告和合格证，以免劣质材料进入施工现场，影响后续施工开展，以及施工质量[2]。施工单位要与材料供应厂家联系编制采购计划，确保施工中采用的材料都能够及时供应，做好检查加固材料作业，保证各种材料都符合施工要求。准备好施工中采用的手磨机、计量杯等，以供后续施工使用，以免缺少施工工具，影响施工开展。

（2）技术交底

正式开展施工前，要进行技术交底，明确施工部位、顺序，以及在施工过程中需要注意的各项内容，安排专人全面勘察现场情况，做好结构分析，制定一套合理施工方案，确定加固需要采用的各种材料。依据工程实际情况，编制设计图纸与技术规范，后续施工开展时，每一项工作都严格依据制定的规范进行，避免发生违规施工现象 [3]。

（3）现场准备

依据施工现场，做好相应清理与整理作业，确保施工区域不存在杂物，整个施工可以保持安全。在施工场地要设置警示标识，保证施工周围居民和工作人员的安全。针对施工现场管理工作要安排专人负责，而且要进行安全教育，同时，要准备好相应防护器材，保证施工过程中，不会造成人员伤亡。

3.2 施工工艺

3.2.1 界面处理

（1）加固区域要露出混凝土基层，而且表面不得存在杂物、要坚实，保证施工效果能够达到预期。针对粘结面，必须打磨，将表面磨掉1-2mm，然后开展后续粘贴作业。

（2）开展粘贴作业时，构件转角粘贴区域应当打磨成一个圆弧半径≥ 25mm 圆弧。

（3）打磨表面后，要彻底清除表面粉尘，而且表面要干燥，确保最终施工效果可以达到预期 [4]。3.2.2 涂刷底胶

（1）施工人员涂刷底胶作业要严格依据说明书中要求进行，而且要做好养护工作，禁止为了加快施工进度，私自修改涂抹涂胶工序。

（2）若粘贴纤维材料为免底涂刷胶粘剂，工作人员要全面检查产品型号、名称等内容，而且需要获得监理单位确认。

（3）底胶配制要严格依据产品说明书进行配制，拌匀处理后，通过抽样方式检测底胶黏度，不得通过稀释，或者加入漆方式转变胶黏度，一旦发现胶黏度无法满足施工要求，不得使用[5]。（4）底胶指干时，若表面出现凸起情况，施工人员应当采用砂纸将其磨光，然后涂刷一遍。底胶涂抹完成后，应当静止，待其固化至指干后，开展下一步施工作业。

3.2.3 纤维材料裁剪

（1）剪切作业要在清洁房间内开展，避免存在杂物，污染纤维材料，影响后续施工。

（2）剪切作业要顺丝进行，完成纤维剪切后，要做好保护，以免发生折损，对后续施工造成不良影响。完成剪切的纤维材料，若当天未用完，应当将其放置在干燥、无尘，而且不会被阳光直射的区域，避免材料变质，无法使用。

3.2.4 粘贴作业

（1）采用低速搅拌机搅拌胶黏剂，搅拌要充分，确保胶黏剂无气泡且均匀。

（2）完成纤维织物剪切后，要将胶黏剂涂抹在混凝土表面。施工期间织物要充分展平，不得存在褶皱。沿纤维方向，采用滚筒进行多次碾压，确保织物铺层均匀， 做好压实处理，一旦在施工中发现存在面积未超过10m2 的空鼓，可以注浆修补 [6]。若空鼓面积超过 10m 要切除空鼓碳纤片，重新粘贴碳纤片材，搭接长度要≥ 200mm。

（3）开展多层粘贴纤维织物，应当在纤维织物表面胶液达到指干状态，立即开展下一层粘贴作业。如果在施工中，延误时长超出 1h，需要等待 12h，重复上述步骤，开展粘贴作业。需要注意的是，在粘贴前要擦拭织物粘合面，清除杂物，完成最后一层纤维织物粘贴后，应当将浸渍、粘结专用结构胶涂抹在其表面。

3.2.5 防护层施工

依据施工图要求开展防护面层构成和施工作业，要在粘结胶彻底硬化后，才能进行防护层施工。

3.2.6 养护作业

（1）完成碳纤维布施工后要做好养护工作，而且养护期间，温度不得低于碳纤维允许温度，以免碳纤维遭受破坏。

（2）养护时间通常要控制在 7-14d

（3）针对容易受到风吹雨淋，或者人为扰动影响区域，应当采取遮挡封闭方式保护，以免其受损。

3.3 施工要点

（1）采用钢管搭设操作架，四周需要搭设防护栏，碳纤维加固操作架及临时防护如图 1 所示。

修层在楼板直接进行装饰层和吊杆搭设作业，因此，开展基层处理作业时，要先清除原吊杆，用砂轮打磨原装饰层，对于存在缺陷，或者破损楼板，要采用性能符合要求的混凝土进行密实处理，待经过处理，其强度达到要求后，开展刮涂处理。

（3）采用 L75 角钢固定角钢碳固定碳纤维，穿式连接两边房间角钢连接要利用化学锚栓固定。

3.4 控制施工质量的合理措施

（1）所有进入施工现场的材料都由专人检查材料出厂日期、型号等内容，确定材料是否符合要求，如果发现材料与要求不符，不得使用，要立即更换。（2）打磨混凝土截面时，要确保其平整，以免施工人员粘贴碳纤维材料期间发生空鼓。开展下一道施工前，要由专人检验施工现场情况，只有通过检验确定打磨符合要求后，才能开展下一步施工。

3.5 确保施工安全的合理措施

（1）剪切碳纤维布，采用碳纤维布期间，应尽量远离电源，特别是远离输电线路，以及高压电线，以免发触电事故，造成人员伤亡。

（2）粘贴碳纤维布中采用的配套胶，其具有可燃性，因此，其要远离火源，以免发生火灾，同时，存放施工中采用的配套胶时，要避免其遭受阳光直射，以免其发生变质，无法继续使用。

（3）施工现场所有工作人员都必须穿工作服，而且要佩戴手套和口罩，同时，禁止施工人员饮酒后作业，在施工中禁止吸烟，以免引发安全事故。

（4）配置施工中采用的胶，以及使用胶场所，都要保持通风良好，以免发生中毒事故。

3.6 控制施工质量通病的合理措（1）碳布翘边原因

导致该项现象的原因如下：第一，未做好粘贴基层处理，平整度未达到设计要求。第二，未做好胶层涂抹，存在漏涂区域。第三，采用刮板刮压粘贴碳布时，存在漏刮情况。

（2）预防碳布翘边措施

第一，依据施工图纸进行定位放线，基面实际打磨面积与碳布粘贴面积相比应当略大，通常来说，每个边应当增加约 2cm。第二，涂抹胶层与碳布粘贴面积相比要略大，不得存在漏涂区域。第三，采用刮板开展刮压处理时，必须全面，不得存在遗漏区域。

（3）处理碳布翘边

对于施工中出现的翘边区域，应当充分进行补胶，再次粘贴，消除碳布翘边。

3.6.2 碳布空鼓情况分析（1）碳布空鼓原因

第一，碳纤维布自身质量不达标，混凝土表面平整度不达标，未做好打磨、找平等工作。第二，未依据施工要求打磨构件边缘棱角，或者打磨过程中，处理不到位，致使打磨圆角半径过大。第三，开展粘贴碳布作业期间，采用滚筒或者刮板滚涂、刮压期间过于随意，这会降低施工效果，从而引起碳布空鼓现象。

（2）预防碳布空鼓方法

第一，选择质量过硬的施工材料，所有碳布进场前，需要全面检查其级别、类型，而且要具有产品合格证，不得采用劣质材料施工。针对出现大孔洞、漏筋等区域，在对其修补时，要采用结构修补胶。第二，做好构件棱角打磨作业，打磨的圆弧半径要≥ 25mm，针对同一构件来说，打磨棱角半径时，圆角半径偏差不得超过2mm。第三，涂刮、滚压作业要沿着碳布纤维方向进行。

（3）处理碳布空鼓

采用锤击法检查粘贴总有效面积，其不得小于总作业面积的 95%，检查单个碳布空鼓面积，以 100cm2 为分界点，碳布空鼓面积未超出这一数值，可以通过注胶方式修复，若大于这一数据，则应当将碳布空鼓部分割除，重新粘贴。

3.6.3 与混凝土基面粘结强度低（1）粘结强度低的原因

第一，未严格依据正常施工程序开展加固作业，施工中出现遗漏，影响整个施工作业开展，降低施工质量。第二，未做好混凝土表面清洁与打磨工作，混凝土表面不平，存在杂物，影响施工。第三，空气湿度大，混凝土表面水分含量过高。

（2）预防粘结强度低的方法

第一，正式开展施工作业前，要对施工中采用的技术进行全面交底，提高施工人员综合能力，使其在后续操作时，各项内容都能够依据规范进行。第二，先开展基面修补，再进行打磨处理，吹净施工表面。第三，混凝土基层含水量要控制在 4% 以内最佳，不得超过 6%，若含水率超过 6%，应当采用热风或红外线进行照射。如果施工现场湿度过大，应当通过除湿，或通风方式处理，以免开展大面积湿润施工。

3.6.4 加固后表面抹灰遭受的影响（1）加固后表面抹灰遭受影响的原

第一，开展抹灰作业时，采用的水泥粘结力未达到标准。第二，为采取撒砂等糙化方式处理碳布表面。（2）预防加固后表面抹灰遭受影响的方法

第一，采用粘结力满足要求的水泥砂浆，砂浆进入施工现场时，要全面检查水泥砂浆质量，禁止采用质量不达标的水泥砂浆。第二，在浸渍胶固化前，将适量干燥黄砂喷撒在碳布外表面。

4 结语：

总而言之，在住院大楼提质改造过程中采用粘贴碳纤维加固施工方式进行处理，能够提高住院大楼质量，确保其在长期使用过程中不会出现质量问题。相关工作人员在实际工作期间，要注重总结应用经验，明确施工工艺，保证施工的合理性。

参考文献：

[1] 余咏兴 . 碳纤维复合材料粘贴加固混凝土力学性能及应用研究 [J]. 粘接 , 2024, 51 (07): 97-101.

] 骆青业 . 碳纤维布加固钢轴扭转性能实验研究 [J]. 机电产品开发与创新 , 2022, 35 (04): 117-119.

[3] 褚少辉, 付士峰. 粘贴钢板或碳纤维布加固受损混凝土梁效果对比试验研究 [J]. 建筑结构, 2022, 52 (06):81-84.

[4] 刘津京 . 市政建筑工程中碳纤维结构加固技术的应用 [J]. 工程机械与维修 , 2022, (01): 130-131.

[5] 刘东坤, 刘浩杰, 金平, 等. 老化混凝土结构粘贴碳纤维布加固效果评价试验研究[J]. 中国水运 (F♯^♯)^♯ ),2020, 20 (08): 262-264.

[6] 陆洋 . 粘贴碳纤维布法现场加固应用 [J]. 建筑技术开发 , 2018, 45 (16): 1-2.

作者简介：肖文（1974.7-），男，大专，工程师，湖南岳阳，汉族，从事工作：建筑工程现场管理