淺析建筑物鋼筋砼與砌體結構抗震加固的技術方法

戚俊宇

[摘 要]本文分析鋼筋混凝土結構抗震加固技術方法、提高側向強度和變形能力及增加延性支捧體系方法，以及砌體結構抗震加固的主要技術方法等。

[關鍵詞]建筑物；鋼筋混凝土；砌體結構；抗震加固；技術

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0204-01

1 引言

在建筑物抗震加固上，經(jīng)過近幾年的發(fā)展。方法已從傳統(tǒng)的形式不斷改變成了多樣化的形式，其抗震加固材料也由單一的砌體、鋼筋混凝土等，逐步向新型加固材料的方向發(fā)展。這使得建筑結構的加固強度更高、材料成本更低、合理性更好。在此，就鋼筋混凝土與砌體結構的建筑物的抗震加固技術方法進行探討，以促進建筑結構加固的實際應用。

2 鋼筋混凝土結構抗震加固技術方法

2.1 增加構件和結構強度加固

1）對原有框架新增加鋼支撐。有的建筑物需較大敞開洞口（像學校、商場等）的，加固時多采用這種方法。所支撐的形式有：X型、K型、開口型等形式。這種加固技術方法的特點在于：一是能提供很大的強度和剛度；二是容易達到采光要求；三是質量增加相對較小，進而使加鋼支撐所增加的基礎費用減少；四是鋼支撐可以先預制，顯然可縮短工期和減少施工面。

2）對原有框架填充或新加剪力墻。因剪力墻可以是現(xiàn)澆、預制鋼筋混凝土或配筋砌體，這樣就減少了預制構件的操作占用空間。剪力墻可以焊接與上下粱連接，或與周邊梁柱連接，但錨筋或錨栓的強度必須滿足要求。

3）在住構件上外包鋼筋混凝土圍套。采用這種方法能顯著提高構件強度，但是僅在層間柱加圍套，而未新加鋼筋（或其它）等穿透樓板時，只能提高軸向與剪切強度，彎曲強度得不到改善，因而需在樓板上鉆洞，將新加鋼筋穿過洞口，再在粱柱節(jié)點澆筑新混凝土提高彎曲強度；在加固梁時，加鋼綴條則能顯著提供抗剪強度，特別是重力荷載下，假如所受荷載是往復的（像地震荷載、風荷載等），對其進行整體圍套時更為合理。使用這種加固，基礎和梁柱節(jié)點也需要詳細的設計加固，因施工復雜，其費用也高些。

4）采用粘貼碳纖維加固。碳纖維加固則是近年來發(fā)展的新型加固技術方法，它施工便捷、增加的截面尺寸小、強度又高，因而被廣泛應用于鋼筋混凝土板、粱等的補強加固。但是，碳纖維長期使用的環(huán)境溫度不應高于60℃，所以處于特殊環(huán)境（高溫、腐蝕、放射等）下的混凝土加固，應遵守國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定，并要采取相應的防護措施。碳纖維片材（含碳纖維布和碳纖維板）應用配套樹脂類粘結材料與混凝土牢固粘結，并要加表面防護材料。原理：在混凝土表面粘貼碳纖維，使其與混凝土共同工作，如此碳纖維與混凝土的粘結以及端部錨固就非常重要了，這能防止碳纖維與混凝土出現(xiàn)過早剝離而影響加固效果。除此之外，還要注意碳纖維的粘貼方向：在梁、板等構件的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進行受彎加固時，其纖維方向與加固處的受拉方向應一致；采用封閉式粘貼、U型粘貼或側面粘貼對梁、柱構件進行受剪加固，其纖維方向宜與構件軸向垂直。這是值得注意的地點。

5）采用高強不銹鋼絞線網(wǎng)、滲透性聚合物砂漿加固。高強不銹鋼絞線網(wǎng)是由高強不銹鋼絞線編織成的鋼絞線網(wǎng)，其強度高、不銹蝕、運輸和施工也方便。而滲透性聚合物砂漿則為無機材料，與混凝土材料粘結性能良好，耐久性還好，并耐高溫。這些材料都可以進行工廠化生產(chǎn)，直接運抵施工現(xiàn)場進行加固施工即可。主要優(yōu)點：一是高強鋼絞線強度高，其標準強度約為普通鋼材的5倍左右，因此加固后對結構自重增加的很?。欢且子诖笠?guī)模機械化施工，在結構加固的過程中還不影響建筑的使用，對被加固的母體表面也沒有平整要求，而節(jié)點處理又方便，還可以加固有缺陷或強度低的混凝土結構；三是通過抗彎加固不僅可以顯著地提高承載力，而且還可以顯著地提高剛度，這是碳纖維加固所無法相比的。

6）采用聚合物浸漬混凝土加固技術。采用這種方法還是以普通混凝土為基材，以有機單體為浸漬液滲入混凝上內部，并且聚合而成的一種有機-無機復合材料。因有機單體滲入混凝土內部，并且聚合后基本填滿了混凝土原有的空隙，所以這就極大地改善了混凝土的微觀力學結構，顯然浸漬混凝土能顯著提高原混凝土基材的力學強度。

2.2 增加建筑物構件變形能力的措施

焊接鋼絲網(wǎng)外澆混凝土形成套箍（繞絲法）、新加鋼板箍或鋼條箍、碳纖維封閉、加高強不銹鋼絞線網(wǎng)、用滲透性聚合物砂漿封閉等，這幾種抗震加固方法主要目的都是提高抗剪能力以及約束混凝土，以提高構件的延性，而不是為了側向強度的提高。至于鋼筋混凝土圍套、鋼圍套，則主要用于提高側向強度與剛度。兩者的主要區(qū)別在于后者更注重于形成“套箍”，這能起到“約束”原混凝土的作用。實際上，后者也能起到一些提高側向強度和剛度的作用；后者在約束混凝土柱時，通常在柱頭與柱腳留有間隙（提高強度的鋼筋混凝土圍套加固方法，必須有鋼筋穿過樓板并澆筑混凝土，不允許有間隙），不僅提高了構件剪切強度，且保持有一定的彎曲強度，這樣由于增大了構件的剪彎強度比從而也提高了構件的延性效果。

2.3 提高側向強度和變形能力及增加延性支捧體系方法

如今在已有框架中安裝鋼支撐這種方法，已被廣泛地用在鋼筋混凝土抗震加固中。比如一個“Y”型延性支撐為例，其支撐系統(tǒng)包括剪切板與鋼支撐架。剪切板由于其本身的塑性變形而能耗散大量地震能量，這樣就能有效地提高框架的強度、剛度和延性，甚至耗能能力。所以近年來不少專家學者對消能減震裝置也進行了大量研究，從而出現(xiàn)了各種各樣的消能器、阻尼墻等。因其本身的構造特點，能耗散大量的地震能量，用各式消能器代替剪切板的工程也就不斷出現(xiàn)了。根據(jù)發(fā)展方向，采用該法進行消能減震也會越來越被應用在已有或新建建筑。

3 砌體結構抗震加固的主要技術方法

久性支撐加固現(xiàn)代配筋砌體結構是可以承受地震作用的，但是老的砌體結構由于未設置如圈梁與構造柱之類的配筋構件，因而遭遇地震時容易發(fā)生脆性破壞，對其應進行加固，以提供更高的強度和延性。一般加固措施包括：①加鋼筋混凝±柱約束砌體；②加鋼板約束砌體；③用鋼筋混凝土或鋼圍套；④加現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平疊合層和粱，增強結構整體性；⑤用鋼拉桿內部拉結砌體墻。在當砌體結構承重墻體上有水平鋼筋混凝土粱時，新加的鋼筋混凝土構件是最好的加固方法，因為這時原鋼筋混凝土梁與新加鋼筋混凝土柱對原砌體墻產(chǎn)生約束，從而顯著的提高了承載能力。再說，重新加鋼筋混凝土框架也是一種很好的加固方法。遇到緊急加固砌體結構時，采用鋼板約束則是最快捷最有效的方法。鋼筋混凝土或鋼圍套能增加結構抗側力。而對于混凝土圍套，則可以采用澆筑或噴射的方法。條件具備時，可以加現(xiàn)澆鋼筋混凝土水平疊合層與梁，這是提高結構整體性的有效措施；條件不具備時，可在樓板底用鋼拉桿（鋼筋）內部拉結砌體墻，也可以達到增強結構整體性的要求。但是，對于未配筋砌體結構出入口上部的女兒墻，它的加固也很重要，這可以考慮在女兒墻與屋頂間加支撐體系。

4 結束語

對于建筑物鋼筋砼與砌體結構抗震的加固技術方法，要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況，且通過檢測而定。至于具體選擇哪種方法來加固，需要綜合考慮，可以本著滿足強度要求，施工方便、經(jīng)濟成本低的角度來衡量確定。

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