房建砌体结构加固施工技术探究

房建砌体结构加固施工技术探究

中国大部分地区处在6℃~7℃的低烈度区，但近年来低烈度区时有发生较强地震，导致大量砌体房屋结构在地震中破坏非常严重，严重威胁了人民的生命和财产安全。砌体结构，通常是指由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构。由于砌体是一种脆性材料，其抗拉、抗剪强度均较低，因而砌体房屋的抗震性能相对较差，在国内外的历次强烈地震中，砌体结构的破坏率相当高。因其材料脆弱、延性较差，地震烈度为6℃时，对砌体结构就有破坏性，对设计不合理或施工质量差的房屋就会引起裂缝。当遇到7℃~8℃地震时，砌体结构的墙体大多会产生不同程度的裂缝。抗震性能差的一些砌体房屋还会因之发生倒塌，因此它是中国房屋结构中抗震加固的主要对象。又由于砌体结构是中国居住、办公、学校等建筑中普遍使用的一种结构形式，特别是在低烈度区，更是量大面广。因此，在低烈度区加强砌体房屋的抗震加固尤为重要。结合工作实际谈谈低烈度区砌体房屋结构的加固技术。

一、砌体房屋结构抗震的加固原则

1.保证必要的抗震整体性，基本上不损伤原有结构的强度。建筑物的抗震整体性就是所有承重构件共同承受和合理传递地震作用荷载的性能。抗震整体性好的建筑物，能减少由于局部破坏造成建筑物倒塌或部分倒塌的危险性。

2.使结构和构件的强度满足抗震要求。砖砌体的抗弯强度和抗剪强度约为其抗压强度的10%，当砖砌体结构承受水平地震作用时，

抗弯强度和抗剪强度常常不能满足要求，这就使较多的砖砌体构件要经过加固之后才能达到所需要的抗震强度，或者增加抗震作用的构件（如后加抗震横墙等），以使之达到所需的抗震要求。

3.防止局部刚度突变和质量不均匀分布的不利影响。不仅要防止由于房屋加固以后产生的刚度突变和质量不均匀分布，而且对原有的刚度突变和质量分布不均匀情况要通过加固使其有所改善。为了防止在抗震加固中出现局部刚度突变，要求加固楼层综合抗震承载力不超过下一楼层的抗震能力的20%，非承重或自承重墙体加固后的抗震能力不超过同一层楼层承重墙体加固后的抗震承载力。当超过下一楼层综合抗震能力指数的20％时，同时应增强下一楼层的抗震能力。

4.选用合理抗震加固方案。对非刚性结构体系的房屋，选用合理抗震加固方案时应特别慎重，当采用加固柱或墙垛，增设支撑或支架等非刚性结构体系的加固措施时，应控制层间位移和提高其变形能力。

二、砌体结构房屋抗震加固的技术方法

1.增设抗震横墙加固技术。当原有墙体不能满足抗震需要时，可考虑增设抗震横墙，数量由抗震横墙面积率计算确定。为了使增设的抗震横墙能真正分担地震荷载，抗震砖横墙的厚度应不小于240mm，墙下面做基础，墙顶要用细石混凝土与大梁顶紧，并与原纵墙妥善拉结。增设抗震墙是提高建筑抗震能力的有效措施，特别对于原建筑的抗震墙较少，抗震墙间距超过抗震鉴定标准要求时更为合适。

2.水泥砂浆或钢筋网水泥砂浆面层加固技术。该法属于复合截面加固法的一种，当砖墙的抗震承载力不足时，可采用水泥砂浆抹面或配有钢筋网片的水泥砂浆抹面层进行加固，这种方法通常称为夹板墙加固法。

3.混凝土板墙加固技术。砖房的混凝土板墙加固与钢筋网水泥面层加固法类似，属于复合截面加固法的一种，其优点是：施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，可控制墙体裂缝的开展，且具有成熟的设计和施工经验，适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是：现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小，具有较大的灵活性。

4.增设扶壁柱加固技术。该技术属于加大截面加固法的一种，其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般在非地震地区应用，它属于砌体结构的间接加固方法。一般有两种做法，第一种为无黏结外包型钢加固法，该法属于传统加固方法，其优点是：施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠，适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为：加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施；第二种为预应力撑杆加固法，其优点是：能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠，适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。

5.联结与拉结技术。做好联结和拉结是砌体结构抗震加固中的一个重要内容，联结和拉结的措施是连与锚。通过连与锚，使后加构件（如外加柱、后加圈梁）与原有构件（如墙体）连成整体，使原来联结不好的构件连成整体，并提高某些构配件（如山墙、非承重构件、瓦等）的抗震强度，防止地震坠落伤人。实现联结和拉结的主要工具有钢筋、销键、螺栓和锚杆，可按照不同条件和需要采用。

6.隔震及减震消能加固技术。目前最常用的隔震材料为叠合橡胶隔震垫，其作用是使地面水平地震加速度在隔震层处中断，或使向上传递的地震加速度大大减小。在设计计算中，其表现形式是上部结构周期加长，因而地震作用减小，结构反应亦减小，从而达到抗震加固的目的。该方法的原理很简单，然而用于加固时的技术难度却很大。首先必须将上部结构与基础完全切开，并要放入有一定阻尼的叠合橡胶垫。其必要条件是上部结构整体性好，因此并非所有结构都能用此方法进行加固。

隔震减震技术用于加固砌体结构，目前国内外还不多见，原因是除了技术上存在着尚需解决的问题之外，比如砌体结构刚度很大而自振周期很短，用改变原结构的刚度而使其自振周期改变以减少地震反应的方法很难获得成效，在经济效益比较方面，与其他常规加固技术相比，存在着加固投资较大的问题。所以，用隔震减震技术来加固砌体结构，还需进行大量的实用上的研究分析。

文中首先阐述了砌体房屋结构的加固原则，接着结合工作实际经验，介绍了几种加固技术，主要有增设抗震横墙加固技术、水泥砂浆

或钢筋网水泥砂浆面层加固技术、混凝土板墙加固技术、增设扶壁柱加固技术、联结与拉结技术、隔震及减震消能加固技术。这些方法对绝大部分的砌体房屋进行抗震加固是可行的，但对为数不少的特殊房屋和更多的其他类型房屋（特别是古建筑、木结构等）还需进一步的研究，特别是对用隔震减震技术来加固砌体结构，还需进行大量的实用上的研究分析。

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