砌體結(jié)構(gòu)房屋的加固設(shè)計

周 艷 龍

(中石化中原石油工程設(shè)計有限公司，河南 鄭州 450000)

1 工程概況

某單位2層辦公樓位于新疆庫爾勒輪臺縣，建筑面積1 516.88 m2，結(jié)構(gòu)形式：磚混結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)形式：素混凝土條形基礎(chǔ)；建筑層數(shù)：地上2層；建筑高度：7.05 m?？拐鹪O(shè)防烈度：7度。地震加速度0.15g；地基承載力特征值：140 kPa；建筑設(shè)計使用年限：50年?；A(chǔ)混凝土設(shè)計強度等級為C30；梁、板、樓梯和挑梁的混凝土設(shè)計強度等級為C25；1層至女兒墻墻體砌筑用磚均為燒結(jié)頁巖磚；1層～2層砌筑用磚設(shè)計強度等級為MU15，混合砂漿設(shè)計強度等級為M7.5；女兒墻砌筑用磚設(shè)計強度等級為MU10，混合砂漿設(shè)計強度等級為M5.0。該工程開工日期：2012年4月8日，完工日期：2013年6月10日。

2 現(xiàn)狀及裂縫原因分析

該辦公樓于2016年年初開始出現(xiàn)大面積墻皮脫落，墻體裂縫及基礎(chǔ)開裂，分別如圖1,圖2所示。

根據(jù)新疆巴州質(zhì)量檢測中心的檢測報告：1)基礎(chǔ)及地圈梁混凝土抗壓強度推定值符合設(shè)計要求，1層開裂處墻體砌筑用磚抗壓強度推定值、砌筑砂漿抗壓強度推定值均不符合圖紙設(shè)計要求；2)①軸交軸轉(zhuǎn)角處基礎(chǔ)斷裂處局部下沉，軸交①～⑨軸范圍內(nèi)地圈梁發(fā)生開裂，上述開裂處裂縫最大寬度均不符合規(guī)范對裂縫寬度限定的要求，已構(gòu)成危險點；3)1層、2層墻體裂縫發(fā)生在～交①～⑨軸范圍內(nèi)，均位于建筑物變形縫西側(cè)，墻體裂縫最大寬度不符合規(guī)范對裂縫寬度限定的要求，已構(gòu)成危險點，對墻體承載力和穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響；4)辦公樓室外散水均發(fā)生不同程度的沉降開裂，散水與建筑物勒腳結(jié)合處出現(xiàn)明顯通長裂縫，排水功能基本散失。

裂縫原因分析：1)綠化帶與建筑物間隔距離太近，長期綠化用水通過室外滲透到地基中造成該基礎(chǔ)不均勻沉降、開裂；2)基礎(chǔ)不均勻沉降開裂后，產(chǎn)生的變形沿基礎(chǔ)—圈梁—墻體向上傳遞，進(jìn)而形成墻體上的裂縫；3)墻體材料強度不符合圖紙設(shè)計要求；4)室外散水排水功能喪失。

根據(jù)檢測報告需對該辦公樓基礎(chǔ)及墻體進(jìn)行加固。

3 加固設(shè)計

3.1 加固原則

辦公樓加固設(shè)計，首先要符合《磚混結(jié)構(gòu)加固與修復(fù)》和《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》的要求；其次考慮加固方案的可行性，能使得加固后的建筑物承載能力提高，抗震能力增強，最后還得做到施工方便，造價低廉。

3.2 加固方案

根據(jù)規(guī)范要求及檢測報告，采用以下方法對辦公樓進(jìn)行補強加固。

3.2.1基礎(chǔ)加固

由于長期綠化用水通過室外滲透到地基土中，地基土變軟，承載能力下降，從而造成該基礎(chǔ)不均勻沉降、開裂?？紤]地基承載力下降，原基礎(chǔ)底面積不能滿足要求，故采取鋼筋混凝土套加大基礎(chǔ)底面積加固基礎(chǔ)方法。

經(jīng)重新核算基礎(chǔ)底面積，每邊需要增寬250 mm。條形基礎(chǔ)沿基礎(chǔ)長度方向分段、分批、間隔進(jìn)行施工，每段長度取1.5 m～2.0 m。為增加新老基礎(chǔ)之間的粘結(jié)力，在灌注新混凝土前，應(yīng)將原基礎(chǔ)表面鑿毛和刷洗干凈后，原基礎(chǔ)表面刷混凝土界面劑一道。

加固平面示意圖及做法詳圖如圖3，圖4所示。

3.2.2墻體加固

由于墻體多處開裂，1層及2層均有通長裂縫，部分裂縫寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫寬度，且1層墻體砂漿強度不滿足設(shè)計要求，同時結(jié)合規(guī)范規(guī)定，綜合考慮，采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固，即在原墻體外側(cè)加設(shè)鋼筋網(wǎng)夾板墻，相當(dāng)于鋼筋混凝土剪力墻，只是混凝土剪力墻中的部分用砌體代替。因此，該組合墻能夠提高墻體承載力和變形性能，墻體剛度及強度都得到大幅度提高，墻體抗裂性也有大幅度改善。

根據(jù)計算，大部分墻體加固采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層雙面加固，局部部分墻體采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿單面加固。采用的水泥砂漿的強度為M10，每面的砂漿厚度為40 mm，鋼筋網(wǎng)采用細(xì)密點焊鋼筋網(wǎng)，規(guī)格為直徑6 mm的鋼筋間距200 mm進(jìn)行電焊制成鋼筋網(wǎng)片，每隔900 mm用直徑為6 mm的鋼筋把墻體兩面的鋼筋網(wǎng)拉結(jié)起來。對于單面墻體加固，通過計算，采用50 mm厚鋼筋網(wǎng)水泥砂漿，每隔600 mm把鋼筋網(wǎng)拉結(jié)在墻內(nèi)。為加強上下兩層墻體的整體性能，上下兩層的鋼筋網(wǎng)豎向鋼筋用長度不小于1 000 mm的直徑為12 mm的鋼筋貫穿樓板，同時須保證不鑿斷混凝土板內(nèi)鋼筋并灌實混凝土。對于墻體的底部，在室內(nèi)及室外地面以下500范圍內(nèi)，除了鋼筋網(wǎng)外，用C30混凝土灌實，端部厚度不小于150 mm，以保護(hù)鋼筋不被銹蝕并加強底部墻體的穩(wěn)定性和強度。

3.2.3花池及散水處理

由于原辦公樓前花池距離辦公樓較近，后期澆水會一直影響辦公樓安全，故此次將花池拆除，考慮其他地方修建?；ǔ夭鸪髶Q填500 mm厚戈壁土，壓實系數(shù)不小0.95，表面做80 mm厚C25混凝土，標(biāo)高同原場地。散水拆除重做C25混凝土散水。

4 技術(shù)要求

對于墻體，先鏟除原抹灰層，對損壞及疏松的墻體部位進(jìn)行清除，用1∶2.5水泥砂漿修補；對于墻體裂縫，采用環(huán)氧樹脂壓力灌漿修補。裂縫修補完后，進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的綁扎，深入地面以下500 mm，豎向鋼筋搭接處在兩端及中心用鐵絲綁扎，水平鋼筋在綁扎時拉通線，保證水平一條線，從而保證鋼筋與磚墻間的正確位置。鋼筋網(wǎng)水平鋼筋與墻體通過植筋連接牢固，植筋穿過墻體和混凝土板厚用植筋膠封堵洞口。

對于基礎(chǔ)，為增加新、舊混凝土之間的粘結(jié)強度，先將原混凝土表面鑿毛，使表面凹凸毛糙，再綁扎鋼筋。在澆筑新混凝土前，在原基礎(chǔ)結(jié)合面上涂刷一層粘結(jié)強度較高的界面劑，再澆筑混凝土。新澆筑的混凝土?xí)捎谑湛s而造成表面開裂或龜裂，所以，在新混凝土澆筑后注意澆水養(yǎng)護(hù)。

植筋要求，先對植筋位置進(jìn)行定位，按照要求的孔徑、孔深鉆孔，用刷子和吹風(fēng)機(jī)對孔道進(jìn)行清理，直到孔內(nèi)無雜質(zhì)為止。鋼筋在植筋前先進(jìn)行表面除銹，將除銹完成的鋼筋緩慢插入植筋膠的孔道中，應(yīng)使得鋼筋表面螺紋均勻布滿植筋膠。

5 結(jié)語

本辦公樓加固改造按照規(guī)范要求進(jìn)行，該工程完工后做沉降觀測，至今無沉降變化及墻體裂縫出現(xiàn)，加固設(shè)計及施工質(zhì)量較好，取得理想效果。

對房屋的加固，應(yīng)選擇合理的加固方案。通過對該辦公樓的加固，可以看出鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固墻體法及增大基礎(chǔ)底面積加固基礎(chǔ)，是合理的加固方法，提高了房屋整體抗震能力，增強了房屋剛度及承載能力，對類似工程的加固，具有借鑒意義。

[1] GB 5003—2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

[2] 03SG611，磚混結(jié)構(gòu)加固與修復(fù)[S].

[3] 06SG311—1，混凝土結(jié)構(gòu)加固構(gòu)造[S].