對砌體結(jié)構(gòu)建筑的加固與改造技術(shù)探討

李靜 索全升

摘 要：建筑裂縫有很多種類型，其中砌體裂縫是最常見的一種裂縫類型。建筑裂縫形成的原因是多樣的。文章對產(chǎn)生裂縫的類型及成因進行了分析，并提出了加固與改造的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑；砌體結(jié)構(gòu)；裂縫；加固

建筑與結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)的，在修復(fù)歷史保護建筑的時候，本身具有的建筑結(jié)構(gòu)非常關(guān)鍵，為了能夠?qū)⒈緛砭哂械慕ㄖw態(tài)與營造法式，一般只是對建筑物的小部分進行修建。雖然只是一小部分的改變，建筑的結(jié)構(gòu)傳力與內(nèi)力也會發(fā)生轉(zhuǎn)變，對其它區(qū)域也會產(chǎn)生影響。所以，在修復(fù)建筑物之前，要充分的了解建筑物原有的結(jié)構(gòu)，結(jié)合建筑物原有的結(jié)構(gòu)來制定方案。

1 砌體房屋結(jié)構(gòu)抗震的加固準(zhǔn)則

1.1 加固的建筑必須具有完整的抗震性能，不影響建筑以前的構(gòu)造強度。所謂的抗震整體性能就是所有零件一起承受重力，并且將地震對荷載的作用恰當(dāng)?shù)膫鬏敗＜偃舴课莸恼w抗震性能良好，當(dāng)房屋因為受到外部的沖擊，一些區(qū)域被損壞，如果房屋的整體抗震性能良好，就不容易發(fā)生倒塌。

1.2 建筑物的結(jié)構(gòu)與零件強度級別符合抗震需求。磚砌體的抗彎強度與抗剪強度一般是抗壓強度的十分之一，當(dāng)磚砌體組織對水平地震作用承受的過程中，抗彎強度和抗剪強度往往與需求不符，導(dǎo)致要對很多的磚砌體零件進行加固，才能與抗震需求保持一致，亦或是增加建筑物中具有抗震能力的零件數(shù)量來提升房屋抗震能力。

1.3 謹(jǐn)慎選擇針對性的抗震加固方法。假若房屋的結(jié)構(gòu)體系是非剛性的，需要尤其謹(jǐn)慎挑選抗震加固方式。當(dāng)加固運用了加固柱、墻垛、支撐架等原材料的時候，應(yīng)該格外注意層間位移，抵御變形的強度需要相應(yīng)增強。

2 產(chǎn)生裂縫的類型及成因

2.1 溫度裂縫熱脹冷縮是物質(zhì)的同有特性，由于溫差的作用會產(chǎn)生不勻稱的伸張縮減，從而導(dǎo)致砌體構(gòu)造形成罅隙。最經(jīng)常產(chǎn)生的罅隙有兩種，分別是：①因為鋼筋混凝土面板及圈梁與磚墻伸縮大小的差異形成罅隙。我們居住的砼平屋蓋房中，常常會在最頂層的兩側(cè)墻體上看到一些罅隙。房屋周邊的罅隙最普遍的形狀是正“八”字斜裂縫，而平房屋頂下或者屋頂圈梁下沿磚（塊）灰縫形成罅隙形狀一般是水平狀的。當(dāng)建筑物頂板的熱度明顯比下部分的墻體溫度高，或者是砼頂板的線脹系數(shù)明顯大于磚砌體是平屋頂出現(xiàn)溫度裂縫的關(guān)鍵原因，因此頂板與墻體之間的變形會存在差異，對墻體形成的拉/剪力數(shù)值超大。②磚砌體本身發(fā)生的伸出縮進而構(gòu)成的罅隙。磚砌體的伸出縮進與其工作環(huán)境聯(lián)系密切，在土下埋藏的砌體具有恒定的地基，但是外部裸露區(qū)域，例如上部結(jié)構(gòu)，溫差轉(zhuǎn)變大、伸縮力度大，在砌體的內(nèi)部就會形成拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。由于有些地方砌體的截面面積較狹窄，在此區(qū)域集中形成了很大的應(yīng)力，罅隙就是由于拉裂與剪裂的作用而形成的。罅隙的詳細位置因為是與建筑物的建造形式與具體的架構(gòu)狀況息息相關(guān)，裂縫的級別是工程實施的季節(jié)相關(guān)，裂縫越寬，氣溫也就越高。

2.2 干縮裂縫。絕大部分的制造材料都有著干縮濕脹的特性。每種制造材料使用的材質(zhì)與內(nèi)部架構(gòu)都是獨一無二的，干濕變形數(shù)值也會存在差異，這就是干縮濕脹的特性表現(xiàn)。例如各式各樣的燒結(jié)制品，這種產(chǎn)品的干縮變形能力相對較小，即使是發(fā)生了變形，持續(xù)的時間也很短暫，但是需要注意的是，在一些較為超市的天氣中，濕脹的情況較為嚴(yán)重，并且一旦發(fā)生這種現(xiàn)象，都是無法挽回的。此外，一些砌體，例如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等，如果水分的含量較少，此時干縮變形的情況會比較嚴(yán)重。

2.3 溫度與材料干縮相互影響下形成的裂縫。在很多情況下，溫度和干縮裂縫的形成是受到多種要素的相互影響，但是在建筑物上面展現(xiàn)出來的裂縫形態(tài)往往偏向于某一種。燒結(jié)制品產(chǎn)生裂縫的最主要是溫度原因?qū)е碌?，非燒結(jié)制品形成的裂縫的形態(tài)主要是溫度與干縮兩種要素互相作用的結(jié)果，這類制品有砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等縫，這種相互結(jié)合的裂縫形態(tài)主要表現(xiàn)在房屋的墻面上，抑或是由于所處區(qū)域環(huán)境的差異使得裂縫出現(xiàn)差異，這樣的裂縫相對于簡單由一種要素導(dǎo)致的裂縫來說，損壞更為嚴(yán)重。

2.4 設(shè)計缺陷形成的裂縫。大部分已經(jīng)完工的農(nóng)房，在建造之前都缺乏認(rèn)真的設(shè)計，設(shè)計圖紙簡單、精確度不高，有很大部分的項目都是沿用以往的設(shè)計圖紙，在運用的時候，并未嚴(yán)加考核；一些適當(dāng)?shù)慕梃b了設(shè)計方案，但是并沒有經(jīng)過精確的計算，毫無根據(jù)的增加荷載。還有一下即使實現(xiàn)統(tǒng)計了荷載的數(shù)值，但是統(tǒng)計的過程不夠認(rèn)真細致，導(dǎo)致荷載的不足，最終使得砌體的承載力還是不滿足要求，加入施工過程出現(xiàn)質(zhì)量問題，建筑物開裂與倒塌的危險系數(shù)非常大。

3 砌體結(jié)構(gòu)裂縫加固改造的施工技術(shù)措施

3.1 溫差形成的裂縫一般的處置方式：

3.1.1 覆貼鋼板網(wǎng)片法。首先順著裂縫的方面，將在墻體上殘留的抹灰層清理徹底，并且留下的寬度要超過30cm，將其清理干凈。首先將縫隙用水泥漿填滿，然后開始第一次的抹灰工作（用水泥砂漿），隨后鋪平釘牢鋼板網(wǎng)，用第一次抹灰面層過程中使用的材料與經(jīng)過科學(xué)配比的砂漿在不同的層面涂抹平實。

3.1.2 皮磚縫將砂嵌錨拉鋼筋法。順著裂縫的水平方向，相隔5皮磚縫的距離將砂漿去除成長度、深度分別為1000mm、50mm，并且把一根6鋼筋（鋼筋端部加直鉤，直鉤伸人磚墻豎縫中）埋入其中，運用比例是1：2.5，的水泥砂漿將其填嵌密實。不可忽略的是要避免因為過度的施工，會使得墻體安全度下降。

3.1.3 運用壓力灌漿法。聚合物水泥漿液、化學(xué)漿液是壓力灌漿法之中最常使用的漿液，需要與專業(yè)的設(shè)備、機械相結(jié)合，達到漿液灌入縫隙的目的。在灌注之前，要用水泥砂漿對裂縫的內(nèi)外都進行修補，并且在上部與下部都要開一個小洞，將漿液從上部的小洞中灌入，直到下部的小洞流出了漿液，密封小孔。

3.1.4 假若環(huán)境許可，拆磚重砌法是最好的修復(fù)方法，也就是在產(chǎn)生裂縫的區(qū)域，拆除一些磚塊（約長500mm～1000mm），徹底的清除黏附的砂漿，并展開清洗，徹底清除殘留，重新砌筑比原有設(shè)計強度等級高一級的砂漿，新修筑的砌體與以往修筑的要緊密的聯(lián)系。

3.2 針對地基沉降的情況應(yīng)采用的應(yīng)對策略

3.2.1 密切關(guān)注建筑物下降的幅度，假若地基每天不平均沉降的幅度大于0.5mm，意味著地基此刻還處于下降的狀態(tài)之中。假若產(chǎn)生的縫隙大于1.5mm-2mm，并且縫隙的長度是建筑物整體高度的一半，或者超過三分之一且裂縫比較多時，就視之為危險建筑，這時一定要全部撤出，不能再次使用此建筑物，必須要及時分析，尋找補救方式。

3.2.2 假若因為一部分土層軟弱而造成沉降的情況，就要與建筑的構(gòu)造情態(tài)與軟土的位置與大小等相結(jié)合，設(shè)計恰當(dāng)?shù)募庸滩呗浴＠?，利用樹樁加固、灌漿加固等形式，來確保房屋的穩(wěn)定性。

3.2.3 在策劃磚混建筑過程中，要集合地基綜合分析房屋的體積、荷載、基本類型。簡單是對房屋平面的基本要求，盡量防止出現(xiàn)曲折變化的情況；內(nèi)墻與外墻要相互貫通，縱橫墻要進行恰當(dāng)?shù)牟贾?，橫墻之間的距離比建筑物寬度的1.5倍還小。房屋的長度與高度之間的比例最好小于3：1的比例。沉降縫要設(shè)置在恰當(dāng)?shù)膮^(qū)域，對圈梁進行恰當(dāng)?shù)牟贾?，與具體的情況相結(jié)合。挑選優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)類別，使得強度與剛度都能夠得到強化。

4 結(jié)束語

對于砌體建筑物來說，出現(xiàn)裂縫的情況是很平常的事情，為了盡量避免出現(xiàn)這種情況，在工程設(shè)計與施工的時候，就要認(rèn)真細致地完成每一個步驟，這樣人們在這些建筑物之下生活、工作，才會住的舒心。有關(guān)部門要認(rèn)真的排查已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的砌體架構(gòu)建筑物，做好必要的加固修復(fù)工作，以免對人們形成威脅。

參考文獻

[1]趙宏海，張皤.淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因及其控制方法[J].科技促進發(fā)展，2009，（3）.