談既有砌體結(jié)構(gòu)房屋抗強風加固

張 榮 蘭

(鹽城工學院土木工程學院，江蘇 鹽城 224001)

1 根據(jù)安全性檢測鑒定，提出既有建筑物處理措施與建議

在既有結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定中，如果要求對損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件提出建議和處理措施時，就得分析結(jié)構(gòu)承載力和調(diào)查檢測具體情況，并且分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞情況如裂縫、缺陷、變形等，此時就對既有結(jié)構(gòu)提出原則性建議和處理措施。對既有結(jié)構(gòu)所查出問題，根據(jù)其具體情況，采取措施有：拆除全部結(jié)構(gòu)或者部分結(jié)構(gòu)；減少構(gòu)件及結(jié)構(gòu)上荷載；臨時支撐；更換和加固構(gòu)件；停止使用結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

對既有結(jié)構(gòu)加固前，同類構(gòu)件普查，確定需要加固構(gòu)件范圍和數(shù)量。既有結(jié)構(gòu)加固設(shè)計和施工，除應(yīng)遵循《既有建筑物結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定技術(shù)標準》外，還要符合國家結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范和結(jié)構(gòu)施工驗收規(guī)范等規(guī)定。

2 砌體結(jié)構(gòu)抗強風加固準則

抗風結(jié)構(gòu)以鑒定結(jié)論為依據(jù)，經(jīng)設(shè)計人員綜合分析采用方法加固。為房屋整體性加強，為綜合抗風能力提高，為構(gòu)件受力狀況改善，整體加固房屋、區(qū)段加固或構(gòu)件加固。為消除不利因素，為不會導致結(jié)構(gòu)強度和剛度突變，房屋構(gòu)件加固房屋構(gòu)件，原有構(gòu)件與新增構(gòu)件得可靠連接；新增柱墻得設(shè)基礎(chǔ)。新加固材料的強度等級要求應(yīng)不小于原結(jié)構(gòu)的。應(yīng)按不同功能的損壞程度區(qū)別對待多層砌體結(jié)構(gòu)的抗強風加固?？箯婏L性能不合格時，應(yīng)以總體結(jié)構(gòu)功能恢復為主，而不應(yīng)強調(diào)必須恢復每個構(gòu)件的功能。

3 砌體結(jié)構(gòu)抗強風加固方法

既有建筑結(jié)構(gòu)由于先天設(shè)計不足(風荷載估計不夠、結(jié)構(gòu)抗強風構(gòu)造不合理)以及結(jié)構(gòu)的老化、年久失修、龍卷風災(zāi)等原因，使得結(jié)構(gòu)的抗強風能力不足，留下結(jié)構(gòu)抗風安全隱患。我們對既有建筑物進行抗強風鑒定后，再從結(jié)構(gòu)進行抗風計算與抗風構(gòu)造面中找出既有結(jié)構(gòu)的抗風缺陷，提出抗強風加固方案。我們從加強房屋整體性，提高砌體結(jié)構(gòu)抗強風承載力，加固局部明顯扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和易倒易損部位等情況，分別選擇不同的加固方法。

3.1 加強房屋整體性的方法

加強砌體房屋整體性方法有：增設(shè)圈梁；布置鋼拉桿；增設(shè)構(gòu)造柱；增設(shè)圈梁和構(gòu)造柱以及鋼拉桿綜合方法；設(shè)托梁；增設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框；增設(shè)鋼筋混凝土現(xiàn)澆層等方法。

增設(shè)圈梁加固不滿足抗風抗震要求的圈梁。采用現(xiàn)澆圈梁加固外墻圈梁，可用鋼拉桿圈梁或在進深梁端加錨桿代替內(nèi)墻圈梁。增加構(gòu)造柱加固布置不符合抗風抗震要求的構(gòu)造柱。通過增加柱、增加圈梁、增設(shè)長錨桿、鋼拉桿加固連接較差的縱橫墻。增設(shè)托梁或采取增強樓、屋蓋整體性等措施滿足樓、屋蓋梁支承長度不足。開口處增設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框或增設(shè)墻段形成平面內(nèi)閉合的墻體。增設(shè)鋼筋混凝土現(xiàn)澆層或增設(shè)托梁加固樓、屋蓋以滿足其抗風災(zāi)鑒定要求。

3.2 提高墻體抗強風承載力

提高墻體抗強風承載力方法有：增加構(gòu)造柱；包角或鑲邊加固柱、墻角或門窗洞邊；現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固柱、墻垛；灌漿修補法；拆原承載力低墻增抗風墻；面層法加固一側(cè)或兩側(cè)墻體等。

為加固墻體，墻體縱橫墻交接處設(shè)構(gòu)造柱。構(gòu)造柱與圈梁可靠連接、構(gòu)造柱與鋼拉桿可靠連接以使結(jié)構(gòu)形成整體。外加構(gòu)造柱需設(shè)基礎(chǔ)，應(yīng)可靠連接現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋蓋。用型鋼或鋼筋混凝土包角或鑲邊加固柱、墻角或門窗洞邊；現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固柱、墻垛。采用壓力灌漿修補已開裂的墻體，滿墻灌漿加固砌筑砂漿飽滿度差且砌筑砂漿強度等級偏低的墻體。拆除重砌強度過低原墻體，或增設(shè)抗風墻。鋼絞線網(wǎng)—聚合物砂漿面層或現(xiàn)澆鋼筋混凝土板墻、水泥砂漿面層、鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固墻體一側(cè)或兩側(cè)。綜合采用提高墻體承載力方法加固砌體房屋。

3.3 加固局部明顯產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的部位和易倒易損部位

為避免扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，優(yōu)先采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻或混凝土砌塊配筋砌體或面層加固原墻方法加固薄弱部位。我們根據(jù)具體情況采用相應(yīng)加固措施加固砌體局部易倒易損部位，如采用面層加固單側(cè)兩側(cè)原墻法或增設(shè)鋼筋混凝土窗框等方法加固太窄的承重窗間墻。

3.4 砌體房屋地基基礎(chǔ)加固方法

既有砌體結(jié)構(gòu)加固基礎(chǔ)的主要方法有：基底底面積增大法、補樁加強法、加密注漿法、基礎(chǔ)加深法等。最終選用哪種加固基礎(chǔ)方法，得結(jié)合土質(zhì)土層情況、施工情況、原有基礎(chǔ)實際情況與現(xiàn)場情況等因素綜合考慮。

4 砌體結(jié)構(gòu)抗強風加固工程實例

4.1 工程概況

某工程為2層磚混結(jié)構(gòu)，從建筑原始資料查看，已達不到現(xiàn)行規(guī)范的抗強風要求；為使用安全，應(yīng)對該建筑物進行強風加固及部分墻體表面加固處理。

4.2 加固依據(jù)

砌體結(jié)構(gòu)加固應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范包括GB 50010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,GB 50292民用建筑可靠性鑒定標準,GB 50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范,GB 50011建筑抗震設(shè)計規(guī)范,GB 50003砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,GB 50007建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范,JGJ 116建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程,GB 50367混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范等。

4.3 主要結(jié)構(gòu)材料

現(xiàn)澆構(gòu)造柱基礎(chǔ)、圈梁、構(gòu)造柱及噴射的混凝土強度等級均為C25；鋼筋強度等級HPB300(Φ)，鋼筋強度等級HRB335(Φ)；鋼筋網(wǎng)砂漿面層M10水泥砂漿。

對HPB300鋼筋采用E43型焊條，對HRB335鋼筋采用E50型焊條。

4.4 鋼筋混凝土的一般構(gòu)造

縱向受拉鋼筋的最小錨固長度滿足規(guī)范規(guī)定；光面鋼筋兩端必須加彎鉤。新增柱與圈梁鋼筋保護層厚度均為25 mm。

4.5 其他要求

圖中圈梁頂標高與樓板底標高相同，在樓梯間處圈梁頂標高應(yīng)與休息平臺頂相同，兩側(cè)與新增構(gòu)造柱連接。鋼拉桿兩端應(yīng)錨入柱、圈梁及原墻體內(nèi)，在混凝土內(nèi)錨固時，應(yīng)采用彎鉤，其錨固長度不小于拉桿直徑的35倍，張緊鋼拉桿，所有外露部分得涂防銹漆。

為增強新舊混凝土間粘結(jié)，沖洗干凈并清除表面原墻面、潤濕原墻面，然后澆筑新混凝土構(gòu)造柱和圈梁，應(yīng)可靠錨固內(nèi)設(shè)筋。應(yīng)連續(xù)澆筑鋼筋混凝土圈梁，施工縫不得留在距離橫墻及距離鋼拉桿1 m范圍內(nèi)，頂層的圈梁應(yīng)做泛水。

如發(fā)現(xiàn)隱蔽工程部位出現(xiàn)質(zhì)量問題或者出現(xiàn)嚴重缺陷時，應(yīng)立即停工，請教設(shè)計單位一起采取措施解決問題后方可繼續(xù)施工。施工時應(yīng)采取可靠的安全措施避免不安全因素的發(fā)生。加固施工前，應(yīng)做好施工組織設(shè)計，千方百計采取有效措施保證施工質(zhì)量和安全施工。

4.6 工程設(shè)計圖紙

圖1為磚混結(jié)構(gòu)加固平面圖，圖2為構(gòu)造柱箍筋加密圖，圖3為基礎(chǔ)加固及柱配筋圖，圖4為樓層處圈梁及圈梁與墻連接圖，圖5、圖6分別為節(jié)點,詳圖。圖1～圖6中字母含義：a為混凝土銷鍵，b為墻厚，c為鋼拉桿，d為D25孔，內(nèi)用1∶3水泥砂漿填實，e為原基礎(chǔ)，f為C25細石混凝土填實，g為Φ12拉結(jié)鋼筋，QL為圈梁，Z為構(gòu)造柱。增設(shè)構(gòu)造柱，圈梁和構(gòu)造柱以及拉桿均有效形成整體，增加房屋整體性，使房屋具有效抗風抗震能力。加固后砌體房屋從結(jié)構(gòu)整體性，結(jié)構(gòu)承載能力以及結(jié)構(gòu)局部的易扭轉(zhuǎn)部位和易倒易塌部位等方面均具有抗風抗震能力。

5 結(jié)語

實踐表明，每個加固工程包括砌體結(jié)構(gòu)、受強風損壞砌體工程，需要經(jīng)過結(jié)構(gòu)安全鑒定、加固原則、加固措施、結(jié)構(gòu)設(shè)計、加固施工、結(jié)構(gòu)受荷投入使用的過程。加固后工程除經(jīng)受荷載作用，還要經(jīng)受住地震、洪水、臺風等災(zāi)害作用。采取從設(shè)計、加固、施工等做到一備多防、節(jié)約資金、經(jīng)濟可行、多重防御的方案更顯得彌足珍貴。

[1] GB 50292—2015,民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[2] 萬勁松.水泥砂漿面層及鋼筋網(wǎng)砂漿面層對磚墻的加固作用[J].林業(yè)科技情報，2001,34(2):10-11.

[3] V Turco,S.Secondin,A.Morbin,et al.Flexural and shear strengthening of un-reinforced masonry with FRP bars[J].Composites Science and Technology,2005(66):289-296.