砌體結構加固方法

　　1、前言

　　在市場經濟大潮中，因為片面追求經濟效益導致工程質量事故常有發(fā)生。加固有質量隱患的工程，是經常要處理的問題。而砌體結構加固問題又最為普遍。實用的砌體結構加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時，可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法。

　　2、適用于砌體結構的直接加固方法

　　2.1鋼筋混凝土外加層加固法

　　該法屬于復合截面加固法的一種。其優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后承載力有較大提高，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點是現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

　　2.2鋼筋水泥砂漿外加層加固法

　　鋼筋水泥砂漿外加層加固法是指把需加固的磚墻表面除去粉刷層后，在磚墻兩面附設φ4～8mm的鋼筋網片，然后抹水泥沙漿面層的加固方法如圖1所示。

　　該法屬于復合截面加固法的一種。其優(yōu)點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者；適用于砌體墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。

　　2.3增設扶壁柱加固法

　　混凝土扶壁柱的形式如圖2所示。混凝土扶壁柱與原墻體的連接是十分重要的。

　　該法屬于加大截面加固法的一種。其優(yōu)點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震要求，一般僅在非地震區(qū)應用。

　　3、適用于砌體結構的間接加固方法

　　3.1無粘結外包型鋼加固法

　　用水泥沙漿將角鋼粘貼于受荷磚柱的四周，并用卡具卡緊，隨即用綴板與角鋼焊接連成整體，去掉卡具，粉刷水泥漿以保護角鋼如圖3所示。

　　該法屬于傳統(tǒng)加固方法，其優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少，受力較為可靠；適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點為加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施。

　　3.2預應力撐桿加固法

　　該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠；適用于加固處理高應力、高應變狀態(tài)的砌體結構的加固；其缺點是不能用于溫度在600℃以上的環(huán)境中。

　　4、砌體結構構造性加固與修補

　　4.1增設圈梁加固

　　當圈梁設置不符合現(xiàn)行設計規(guī)范要求，或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷，或房屋的整體性較差時，應增設圈梁進行加固。

　　4.2增設梁墊加固

　　當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時，應增設梁墊進行加固。

　　4.3砌體局部拆砌

　　當房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時，可將破裂墻體局部拆除，并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。

　　4.4砌體裂縫修補

　　在進行裂縫修補前，應根據砌體構件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素，確定造成砌體裂縫的原因，以便有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。有水泥沙漿填縫修補、配筋水泥砂漿填縫修補、灌漿修復等方法。

　　5、一個實例

　　湘潭市易俗河某大廈，六層磚混結構，建筑面積5000多平方米，在主體工程施工到第六層時，底層和二層相繼在承重橫墻出現(xiàn)豎向裂縫。底層的承重橫墻80%以上的墻體開裂，豎向裂縫的間距約800～1200mm，裂縫的長度約600～1000mm，不僅沿灰縫，還將塊體壓裂而貫通，裂縫的寬度約1～2mm；二層的承重橫墻60%以上的墻體開裂，豎向裂縫的間距1000～1500mm，亦沿灰縫和塊體貫通，裂縫寬度0.5～1mm，底層并不時傳來塊體開裂的聲音，底層房屋即將倒塌。幸虧施工隊緊急搶救，用100多根杉條貼橫墻將樓面空心板撐住，支撐以后裂縫得到控制，在采取搶救措施后，裂縫沒有發(fā)展。建設單位立即報告市建筑工程質量監(jiān)督站，并相繼報市建設委員會、省建設委員會。經調查查明，該建筑結構出現(xiàn)嚴重危險現(xiàn)象的直接原因是施工中嚴重偷工減料引起，該砌體結構原設計底層為M5混合砂漿砌MU7.5小型混凝土空心砌塊。經抽樣檢測該層的砂漿強度等級為M1，砌塊的強度等級為MU5.0，大大低于設計要求。經計算復核M5砂漿、MU7.5砌塊的砌體抗壓強度正好滿足安全的要求，而M1砂漿、MU5.0砌塊的砌體抗壓強度只能達到需要值的65%～70%.造成質量事故的間接原因是管理違規(guī)，該工程未辦理質量監(jiān)督手續(xù)，無人監(jiān)督。而建設方又缺乏專業(yè)技術人員在現(xiàn)場檢查。根據問題的嚴重性，建設主管部門作出拆除重建，并擬在現(xiàn)場召開全省質量安全現(xiàn)場會議。該工程當時已花費200多萬元，拆除后僅能回收部分預制空心板，回收價值約等于拆除、清場的費用，200多萬元費用將“顆粒無收”。但該工程資金來源是職工集資款，施工承包人無任何償還能力，準備接收刑事處分了事。在建設單位再三要求下，經建設主管部門同意，由湘潭大學、湖南大學等單位的專家進行加固設計并監(jiān)督、指導加固的實施。該建筑加固后進行決算的費用為25萬元。25萬元的代價挽回了200多萬元的損失，說明危房加固比拆除重建在經濟上取得了十分顯著的效益，加固后經過驗收完全符合安全要求，至今已安全使用10a。

　　下面介紹加固的方案和主要計算：

　　1、加固方案

　　在進行加固設計前先審核了整套圖紙，并對砌體及砌體以外的混凝土梁柱均進行了檢測和計算復核，以防承重橫墻雖加固獲得安全但其他構件仍存在安全隱患。對發(fā)現(xiàn)的問題同時作加固處理，處理方案如下：

　?。?）減層卸荷，主樓由原來的七層減為六層；

　?。?）一、二層墻體采用兩面加鋼筋混凝土層加固；

　?。?）空心砌塊局部承壓不夠，采用在梁端設墊塊或采用壓力灌漿的辦法填實梁端砌塊孔洞；

　?。?）外墻轉角處采用加設構造柱加固墻體的穩(wěn)定性；

　?。?）現(xiàn)澆鋼筋混凝土板采用減小板跨增加次梁且面層加厚40mm的辦法加固；

　?。?）在承載力不夠的梁下增設承重墻。

　　這里重點介紹承重橫墻的加固方案，底層墻由于瀕臨破壞，采取混凝土組合砌體的方案，即在原240mm寬的墻體兩側每側現(xiàn)澆60mm厚的鋼筋混凝土墻，配筋豎向為φ8，間距為150mm，水平向配筋為φ6，間距為200mm，混凝土采用C20細石混凝土，墻體兩側的混凝土用φ6的穿墻鋼筋拉結，位置設在磚縫的部位，其間距雙向均為900mm。一層墻體由于破壞嚴重，在加固計算時略去墻體的承載能力，即荷載全部由兩側的混凝土墻承受；二層墻體因出現(xiàn)的裂縫較輕，采用在二側用鋼筋網水泥砂漿面層進行加固，在加固計算時考慮原墻體的承載能力，水泥砂漿為M10每面3mm厚，鋼筋網配筋同底層。

　　2、加固計算

　?。?）底層墻體加固計算

　　取1m寬的橫墻，軸向壓力設計值經統(tǒng)計計算為310KN。

　　橫墻的高厚比計算：

　　以上計算中略去了原墻體的承載能力，可見組合砌體的加固效果是十分安全的，按計算兩邊的混凝土可以更薄，但小于60mm將引起施工的困難，故仍按原來的構造要求定的方案進行加固。

　?。?）二層墻體的加固計算

　　取1m寬橫墻，軸向壓力設計值經統(tǒng)計計算為260KN。

　　墻體高厚比計算

　　組合砌體墻厚：

　　高厚比：

　　組合砌體承載能力的計算：

　　以上計算表明，鋼筋網水泥砂漿面層也有很好的加固效果，而且施工方便。