試論房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)的加固工程與施工技術(shù)

王同先

【摘 要】隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷的快速發(fā)展，使得人們對(duì)其居住、工作、學(xué)習(xí)的房屋建筑的安全性和可靠性的要求也越來(lái)越高。本文主要介紹了幾種房屋建筑加固的技術(shù)。這些方法可以說(shuō)對(duì)于我國(guó)大部分的砌體房屋建筑做抗震加固都是非?？尚械模梢怨┢鲶w房屋的結(jié)構(gòu)加固工程做一定參考。

【關(guān)鍵詞】房建建筑；砌體結(jié)構(gòu)；加固工程；技術(shù)

0.前言

我國(guó)的大部分地區(qū)是處在地震烈度為6℃到7℃的低烈度的區(qū)域，但是近幾年來(lái)我國(guó)的低烈度區(qū)經(jīng)常發(fā)生比較強(qiáng)的地震，進(jìn)而導(dǎo)致了大量的砌體結(jié)構(gòu)的房屋在這些地震之中遭到非常嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重的威脅到了人們的生命及其財(cái)產(chǎn)安全。砌體結(jié)構(gòu)的房屋，一般是指用混凝土砌塊以及黏土磚等堆砌的結(jié)構(gòu)。砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度都比較低是一種脆性的材料，所以砌體的房屋抗震性能是比較差的，在近幾年來(lái)的數(shù)次強(qiáng)烈地震之中，砌體結(jié)構(gòu)的房屋的破壞率是相當(dāng)高。因?yàn)樗牟牧媳容^脆弱、延性也比較差，所以在地震烈度達(dá)到6℃的時(shí)候，從而對(duì)砌體結(jié)構(gòu)就會(huì)有破壞性，進(jìn)而導(dǎo)致了設(shè)計(jì)不合理的或者是施工質(zhì)量比較差的房屋發(fā)生裂縫。在地震烈度達(dá)到7℃到8℃的時(shí)候，砌體結(jié)構(gòu)的房屋的墻體大部分會(huì)發(fā)生不同程度上的裂縫。一些砌體結(jié)構(gòu)的房屋的抗震性能比較差有時(shí)還會(huì)發(fā)生倒塌，所以切磚體結(jié)構(gòu)的房屋是我國(guó)房屋結(jié)構(gòu)之中需要抗震加固的主題。加上砌體結(jié)構(gòu)的房屋是我國(guó)居住、學(xué)校等建筑之中的一種普遍使用的結(jié)構(gòu)形式，尤其是在低烈度的地區(qū)，更為普遍和廣泛。所以，在我國(guó)的低烈度區(qū)強(qiáng)化砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固變得更為重要。

1.砌體結(jié)構(gòu)概念

什么是砌體結(jié)構(gòu)？一些資料顯示的是這樣的：砌體結(jié)構(gòu)是用塊材及砂漿砌筑形成的墻、柱作為建筑物的主要受力構(gòu)件的砌體為主制作的結(jié)構(gòu)稱為砌體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)包括結(jié)石構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)以及其它材料的砌塊結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用可以說(shuō)是比較廣泛的，這是因?yàn)樗兄容^明顯的優(yōu)點(diǎn)，比如，可以就地取材；具有良好的耐久性；具有比較好的化學(xué)穩(wěn)定性以及大氣穩(wěn)定性；有比較好的保溫隔熱性能。和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比較它具有節(jié)約水泥及鋼材，砌筑的時(shí)候不需要模板以及特殊的技術(shù)設(shè)備等，可以節(jié)約木材。但是砌體結(jié)構(gòu)也存在著缺點(diǎn)，比如，自重大、體積大，砌筑工作繁重等等。因?yàn)槭?、磚、砌塊和砂漿之間粘結(jié)力是比較弱，所以無(wú)筋砌體的抗彎、抗拉及抗剪的強(qiáng)度都是很低的。它組成的材料和連接方式，就決定了它存在著脆弱性，從而使得它在遭受地震時(shí)破壞比較嚴(yán)重，抗震性能比較差，所以對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)一般是需要采用圈梁、構(gòu)造柱以及其它拉結(jié)等構(gòu)造措施來(lái)提高它的延性和抗倒塌的能力。

2.砌體結(jié)構(gòu)的房屋的抗震加固原則

2.1保證做到抗震的整體性以及基本不能損傷原有砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度

建筑物抗震的整體性指的是所有的承重構(gòu)件要共同的承受和傳遞地震所作用的荷載的性能。建筑物的抗震整體性如果比較好的話，可以減少因?yàn)榫植科茐乃斐傻慕ㄖ镎w倒塌或者部分倒塌存在的危險(xiǎn)。

2.2讓砌體結(jié)構(gòu)和其構(gòu)件的強(qiáng)度足夠抵抗抗震

通常狀況下磚砌體的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度是它抗壓強(qiáng)度的大約10%左右，如果磚砌體結(jié)構(gòu)承受了水平地震的作用，其抗彎強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度往往是不能滿足抗震要求的，這就要求對(duì)較多的磚砌體的構(gòu)件進(jìn)行加固，在此之后才可以達(dá)到建筑物需要的抗震強(qiáng)度。

2.3預(yù)防局部剛度突變及質(zhì)量分布不均勻所產(chǎn)生的不利影響

不僅要注意預(yù)防因?yàn)榉课菁庸毯笏a(chǎn)生的一定程度上的剛度突變以及質(zhì)量分布不均勻，還要對(duì)砌體原有的剛度突變及質(zhì)量不均勻分布等情況進(jìn)行加固，從而讓建筑物的整體抗震能力得到改善。為預(yù)防在抗震加固過(guò)程之中出現(xiàn)局部的剛度突變，這就要求在加固樓層的綜合抗震承載力時(shí)通常不要超過(guò)下一個(gè)樓層所具有的抗震能力的20%，自承重或者非承重的墻體在加固以后其抗震能力通常不能超過(guò)同一個(gè)樓層的承重墻體加固以后所具有的抗震承載力。如果超過(guò)了下一樓層的綜合抗震能力指數(shù)的20%，應(yīng)該增強(qiáng)其下一個(gè)樓層所具有的抗震能力。

2.4用一些具有合理抗震加震作用的構(gòu)件以使建筑物達(dá)到抗震要求

對(duì)于非剛性結(jié)構(gòu)體系的建筑物，選擇合理抗震加固的方案時(shí)應(yīng)該特別的慎重，如果采用加固柱或者墻垛，增加支架或者支撐等一些非剛性的結(jié)構(gòu)體系等加固措施的時(shí)候，應(yīng)該控制樓層間的位移以及提高它的變形能力。

3.砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固的一些技術(shù)和方法

3.1增加抗震橫墻的加固技術(shù)

當(dāng)原有砌體結(jié)構(gòu)的房屋的墻體不能再滿足抗震需要的時(shí)候，可以考慮增設(shè)一些抗震橫墻，其數(shù)量應(yīng)該通過(guò)抗震橫墻的面積率來(lái)計(jì)算確定。增設(shè)抗震墻可以說(shuō)是提高砌磚體結(jié)構(gòu)房屋抗震能力的比較有效的措施方法，尤其是對(duì)于那些原建筑中抗震墻比較少的房屋來(lái)說(shuō)。抗震墻的間距一般在超過(guò)抗震鑒定的標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)是最為合適的。

3.2水泥砂漿或者鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層的加固技術(shù)

這種方法是復(fù)合截面加固方法的一種，當(dāng)原有砌體結(jié)構(gòu)的房屋的磚墻的抗震承載力不能滿足抗震要求時(shí)，可以利用加有鋼筋網(wǎng)片的水泥砂漿抹面或者水泥砂漿抹面層來(lái)進(jìn)行加固，此種方法一般被稱是夾板墻加固法。

3.3混凝土板墻的加固技術(shù)

砌體結(jié)構(gòu)的房屋的混凝土板墻的加固和鋼筋網(wǎng)水泥面層的加固方法相類似，也是屬于復(fù)合截面加固方法的一種，這種方法具有施工工藝簡(jiǎn)單且適應(yīng)性比較強(qiáng)，在砌體加固以后承載力可有比較大的提高，可以控制震后墻體裂縫的繼續(xù)開展以及具有比較成熟的施工和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，適在柱和帶壁墻的加固等優(yōu)點(diǎn)。但是，任何事物都有其兩面性，這種方法也存在著一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：在建筑現(xiàn)場(chǎng)施工一般其濕作業(yè)時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)正常的生產(chǎn)和生活存在著一定的影響；加固以后的建筑物凈空在一定程度上減小了，其具有比較大的靈活性。

3.4增加扶壁柱的加固技術(shù)

增加扶壁柱的加固技術(shù)是加大截面加固方法其中的一種，它的優(yōu)點(diǎn)和鋼筋混凝土外加層的加固方法相接近，但是其承載能力的提高是比較有限，而且比較難易滿足抗震的要求，這種方法一般應(yīng)用在非地震的地區(qū)，它是加固砌體結(jié)構(gòu)的一種間接的加固方法。

3.5聯(lián)結(jié)和拉結(jié)技術(shù)

砌體結(jié)構(gòu)抗震加固中一個(gè)比較重要內(nèi)容就是做好聯(lián)結(jié)以及拉結(jié)，其聯(lián)結(jié)及拉結(jié)的措施是連和錨。通過(guò)連和錨，讓后加構(gòu)件，比如，后加圈、梁外加柱，和原有的構(gòu)件比如墻體，連接成為一個(gè)整體，讓原來(lái)聯(lián)結(jié)不是很好的構(gòu)件再次連成一個(gè)整體，并且提高其中某些構(gòu)配件的，比如非承重構(gòu)件、山墻、瓦等，抗震強(qiáng)度，以防止地震時(shí)墜落傷害到人物。銷鍵、鋼筋、螺栓以及錨桿是實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)及拉結(jié)的最主要的工具，可以按照不同的條件和不同的需要選擇采用。

3.6隔震和減震消能的加固技術(shù)

目前，我國(guó)最常用的一些隔震材料多為疊合橡膠隔震墊。疊合橡膠隔震墊的作用是可以實(shí)現(xiàn)地面水平的地震加速度在隔震層處得以中斷，或者實(shí)現(xiàn)向上傳遞地震的加速度在很大程度上得到減小。

4.結(jié)語(yǔ)

以上主要是介紹房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)的幾種加固技術(shù)和方法，其中主要涉及到水泥砂漿或者鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層的加固技術(shù)、增設(shè)抗震橫墻的加固技術(shù)、混凝土板墻的加固技術(shù)、隔震和減震消能的加固技術(shù)、聯(lián)結(jié)和拉結(jié)的技術(shù)、增設(shè)扶壁柱的加固技術(shù)?？梢哉f(shuō)這些方法對(duì)于我國(guó)大部分的砌體結(jié)構(gòu)的房屋做抗震加固是比較可行使用的的，但是對(duì)于多數(shù)的特殊的房屋以及更多其他類型的房屋，比如，木結(jié)構(gòu)、古建筑等，還是需要做進(jìn)一步的研究和考察的，尤其是對(duì)于用隔震減震技術(shù)進(jìn)行加固砌體結(jié)構(gòu)，還是需要進(jìn)行實(shí)用上的大量研究和分析。 [科]

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