黃欣玲 黃 瓏 歐陽(yáng)宗洲 林振南 趙騁超

（福建江夏學(xué)院 工程學(xué)院，福建 福州 350108）

0 引言

解放以來(lái)我國(guó)磚的產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)，砌體結(jié)構(gòu)由于其容易就地取材、價(jià)格低廉、耐火性能好等優(yōu)點(diǎn)，得到了大力的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，早期建設(shè)的辦公、住宅、中小學(xué)教學(xué)樓和宿舍樓等常采用砌體結(jié)構(gòu)。我國(guó)是地震頻發(fā)的國(guó)家，在四川汶川地震中，許多砌體結(jié)構(gòu)的建筑都受到了嚴(yán)重破壞，其原因大部分是建筑未按照規(guī)范要求采取抗震構(gòu)造措施。因此，對(duì)已有砌體結(jié)構(gòu)建筑的加固技術(shù)研究勢(shì)在必行。

本文結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，針對(duì)不同加固技術(shù)的適用性和可行性進(jìn)行分析，通過(guò)技術(shù)研究和調(diào)研整理，總結(jié)和確定了切實(shí)可行的加固方法，為砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)和施工提供了參考。

1 砌體結(jié)構(gòu)的主要加固技術(shù)

砌體的加固結(jié)構(gòu)屬于二次受力的結(jié)構(gòu)，在加固前原有的結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到過(guò)荷載力，尤其在結(jié)構(gòu)因?yàn)槌休d的能力不足夠時(shí)而進(jìn)行加固，截面所要求的應(yīng)力以及應(yīng)變水平都非常高。加固后的結(jié)構(gòu)屬于二次組合的結(jié)構(gòu)，新舊兩部分結(jié)構(gòu)存在一定的磨合，也就是工作時(shí)共同受力的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵取決于新舊結(jié)構(gòu)的結(jié)合面的構(gòu)造處理和施工的方法。加固的材料在一定程度上也影響著加固的好壞，加固材料的利用程度與加固前的應(yīng)力水平有關(guān)，水平越高，新加的材料強(qiáng)度的利用率越低。以下將從外加鋼筋混凝土面層加固法、外加鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層加固法、增設(shè)柱加固法三種方法進(jìn)行分析。

1.1 外加鋼筋混凝土面層加固法

外加鋼筋混凝土面層加固法是先在做面層前，應(yīng)將等待加固的墻體鏟除掉粉刷層面，來(lái)確保加固面層與墻體的粘結(jié)。加固構(gòu)件的界面不能有塵埃，污垢等污染，更不能通過(guò)降低其承載能力的方法來(lái)考慮其污染帶來(lái)的影響。如果墻體表面有腐蝕以及松散現(xiàn)象，則要先鏟除掉這些部分。然后在墻體的單面或者兩面鋪放設(shè)置鋼筋網(wǎng)，最后再向墻面噴射混凝土。

但應(yīng)該注意的是這個(gè)方法主要是針對(duì)開(kāi)裂裂縫的寬度大于1mm，原來(lái)的砂漿的強(qiáng)度等級(jí)高于M2.5 的墻體。由于混凝土和磚砌體的彈性模量相差比較大，因此為了確保鋼筋混凝土的有效加固強(qiáng)度，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該高于C20，而且鋼筋混凝土的外加面層的截面厚度應(yīng)該高于60mm，當(dāng)用混凝土噴射施工時(shí)，應(yīng)該大于50mm。

一般規(guī)定采用鋼筋混凝土外加面層加固砌體構(gòu)件，對(duì)柱子適宜采用圍套加固的形式。對(duì)帶壁柱墻與承重墻，適宜采用有拉結(jié)的兩側(cè)加固的形式。采用外加鋼筋混凝土面層加固法加固砌體件時(shí)，其加固后力的計(jì)算，應(yīng)該要遵守現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

其優(yōu)點(diǎn)是可以提高墻體的抗剪承載能力與抗壓承載能力，并且還可以大幅度地提高墻體的抗彎剛度和抗震性能。而且在實(shí)際應(yīng)用中，其操作方法簡(jiǎn)單方便，適應(yīng)性強(qiáng)，成本也很低，是目前比較先進(jìn)的澆筑方法。

但是其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，所使用的鋼筋和水泥都是易于被腐蝕的，尤其是位于多雨地區(qū)的建筑，雨水會(huì)侵蝕墻體表面導(dǎo)致加固后的墻體損壞的速度更快。因此這個(gè)方法不適用于那些位于易受到大量降雨等南方地區(qū)的建筑。在采用外加鋼筋混凝土面層加固法前，應(yīng)該要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候等條件考慮。

1.2 外加鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層加固法

外加鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層加固法可應(yīng)用于各種砌體墻、柱的后期加固。在新增外加面層前，應(yīng)先將墻面抹灰、瓷磚、油漆等清除干凈，以保證外加面層與原先墻體的黏結(jié)效果。在進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片的固定時(shí)，建議采用穿過(guò)墻面的的S 型鋼筋或者不穿墻的U 型拉筋構(gòu)成夾板，還可根據(jù)施工情況使用圍套形式或在墻內(nèi)側(cè)加以異形銷釘或者使用尼龍錨栓拉結(jié)筋網(wǎng)面的做法。

外加鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層加固法的構(gòu)造在不同條件下有相應(yīng)的規(guī)定：

面層厚度在室內(nèi)正常濕度條件時(shí)，厚度為35～45mm；在露天或潮濕條件下，厚度應(yīng)為45～55mm。軸心受壓構(gòu)件的水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M10，偏心受壓構(gòu)件水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M15。加固使用的鋼筋建議采用HPB235 級(jí)鋼筋或HRB335 級(jí)鋼筋。在加固柱、墻的壁柱時(shí)，其中豎向受力鋼筋的直徑宜取12mm，且凈間距不小于30mm。箍筋與豎向筋的連接應(yīng)使用焊接。

在加固墻體作業(yè)時(shí)，建議采用點(diǎn)焊方格式鋼筋網(wǎng)片，其中豎向受力筋直徑不小于8mm；水平分布鋼筋直徑建議為6mm，網(wǎng)格的尺寸不宜大于500mm。鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層使用夾板形式時(shí)，需在網(wǎng)格的結(jié)點(diǎn)處設(shè)穿墻的拉結(jié)筋，可取拉結(jié)筋直徑為8mm，并于鋼筋網(wǎng)片焊接牢固，且拉結(jié)筋呈梅花狀布置。當(dāng)墻體有裂縫時(shí)，應(yīng)當(dāng)先對(duì)裂縫處使用壓力灌漿法填充內(nèi)部空隙，之后再植入鋼筋。

外加鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層加固法的適用范圍較廣，且能根據(jù)加固部位的不同調(diào)整合適的加固方式，能有效提高墻體的承載能力、抗震性能，常用于因施工質(zhì)量、夾層超載、地質(zhì)變化引起的部分墻體承載力或剛度不足的情況。需要注意的是，對(duì)于嚴(yán)重風(fēng)化或污損不易清除的墻體，不適宜采用該方法加固。

1.3 增設(shè)柱加固法

在直接加固法中增設(shè)扶壁柱加固技術(shù)本質(zhì)就是通過(guò)加大截面起到加固的作用，該方法的優(yōu)點(diǎn)就是使施工簡(jiǎn)易，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，加固后承載力有很大的提高，它成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)也是一大優(yōu)點(diǎn)，與圈梁共同作用，大大提高了墻體的變形能力以及整體性，對(duì)于墻體的突發(fā)性倒塌起到顯著的預(yù)防作用，但是它的承載力提高存在上限，在我國(guó)這樣的地震多發(fā)地區(qū)，較難滿足抗震要求，因此一般用于非地震區(qū)。

在對(duì)于有圈梁的無(wú)構(gòu)造建筑物，可以用豎向配筋帶于鋼筋網(wǎng)的砂漿面層中配置，用于代替外加構(gòu)造柱，同時(shí)要在未封口的墻段和轉(zhuǎn)角墻分別增設(shè)邊框柱以及外加的構(gòu)造柱，使其上下貫通。

在增設(shè)扶壁柱加固墻體時(shí)，他的高厚比和承載力的驗(yàn)算要按現(xiàn)在實(shí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003 的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)與原墻的連接和扶壁柱的構(gòu)造連接符合該規(guī)范的規(guī)定時(shí)，可以按照整體的截面進(jìn)行計(jì)算。

構(gòu)造規(guī)定新增設(shè)的扶壁柱截面的寬度要大于或者等于240mm，它的厚度要大于或者等于120mm。如果用到角鋼--螺栓拉結(jié)時(shí)，應(yīng)該沿著墻的內(nèi)外的周邊以及全高，增設(shè)細(xì)石混凝土防護(hù)層或者水泥砂漿。若是用以提高受壓構(gòu)件承載力時(shí)，應(yīng)沿著墻的兩側(cè)增設(shè)柱。加固使用的塊材，它的強(qiáng)度等級(jí)要比原本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)出來(lái)的塊材強(qiáng)度等級(jí)的基礎(chǔ)上再提高一個(gè)等級(jí)，而且要大于或者等于MU15，同時(shí)選用整磚（砌塊）用于砌筑。加固使用的砂漿的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)高于或者等于原本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的砂漿的強(qiáng)度等級(jí)，而且應(yīng)大于或者等于M5。在增設(shè)扶壁柱的地方，要沿著墻體的高度設(shè)置2φ12 的鋼筋（帶有螺紋、螺帽）和雙角鋼組合成的套箍，將它們進(jìn)行拉結(jié)；套箍的間距應(yīng)不大于500mm。

在墻體需要增設(shè)扶壁柱的位置，每300mm 鑿去一層磚塊，使其形成水平槽口。在砌筑扶壁柱的時(shí)侯，水平槽口的墻體與扶壁柱之間，要使它們上下錯(cuò)縫以及內(nèi)外搭砌。磚砌體與墻體接頭時(shí)，必須將接頭處的表面部位清理干凈，用水澆濕潤(rùn)，將灰縫用干捻砂漿填實(shí)。最后在增設(shè)扶壁柱的時(shí)候應(yīng)設(shè)基礎(chǔ)，它的埋置深度應(yīng)和墻體的基礎(chǔ)一致。

2 結(jié)語(yǔ)

多層砌體結(jié)構(gòu)有容易就地取材、價(jià)格低廉、耐火性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在我國(guó)早期建筑工程中有廣泛應(yīng)用。但它抗震性能差、自重大等缺點(diǎn)也在地震災(zāi)害中顯得尤為突出。本文總結(jié)了砌體結(jié)構(gòu)加固的常用方法：外加鋼筋混凝土面層加固法、外加鋼筋網(wǎng)片水泥砂漿面層加固法、增設(shè)柱加固法，這些方法都有著施工方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，并且在實(shí)際工程中有著廣泛的應(yīng)用和良好的效果，具有針對(duì)性強(qiáng)的工程實(shí)際意義，可供今后多層砌體結(jié)構(gòu)加固工程提供參考。