磚混結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)與方法

劉航

概述

我國(guó)城鄉(xiāng)既有建筑總面積超過(guò)500億平方米，而其中以磚砌體墻為主要承重和抗震墻體的磚混結(jié)構(gòu)建筑所占比例較大。一般而言，磚砌體材料抗拉、抗剪強(qiáng)度較低，而抗壓強(qiáng)度相對(duì)較高，具有自重大、整體性差、易發(fā)生脆性破壞等特點(diǎn)，導(dǎo)致其抗震性能較差，在強(qiáng)烈地震作用下易發(fā)生嚴(yán)重破壞或倒塌，導(dǎo)致大量的人員傷亡。汶川地震、玉樹地震中，大量磚混結(jié)構(gòu)房屋倒塌，震害損失慘重。因此，對(duì)現(xiàn)存的大量不滿足抗震設(shè)防要求的磚混結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行加固改造，提高其抗震安全性，是當(dāng)前工程建設(shè)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

磚混結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)抗震加固方法主要包括水泥砂漿和鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固法、鋼筋混凝土板墻加固法、增設(shè)抗震墻加固法、外加圈梁- 構(gòu)造柱加固法等，這些方法已經(jīng)過(guò)歷次大地震考驗(yàn)，證明是行之有效的抗震加固手段。但是，這些傳統(tǒng)加固方法在應(yīng)用中也存在一些問(wèn)題，如以濕作業(yè)為主，且一般會(huì)減少使用面積，影響建筑外觀效果，加固施工質(zhì)量較難控制，揚(yáng)塵、噪聲較大等。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)不少研究機(jī)構(gòu)開展了對(duì)磚混結(jié)構(gòu)新型抗震加固技術(shù)的研究工作，提出了后張預(yù)應(yīng)力加固法、外套結(jié)構(gòu)加固法、高延性混凝土面層加固法等新型抗震加固技術(shù)。本文對(duì)磚混結(jié)構(gòu)常用的傳統(tǒng)抗震加固技術(shù)進(jìn)行了介紹，并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)近年來(lái)新提出的后張預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行了分析。

磚混結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)抗震加固技術(shù)

（一）水泥砂漿和鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固

水泥砂漿和鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固是磚混結(jié)構(gòu)較為常用的加固方法之一。該方法是通過(guò)在磚墻的一側(cè)或兩側(cè)涂抹一定厚度的水泥砂漿面層或鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層，來(lái)提高磚墻的抗震能力。

采用該方法進(jìn)行加固時(shí)，水泥砂漿面層的厚度一般為20～40mm，砂漿強(qiáng)度等級(jí)一般采用M10，鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑宜為4mm或6mm，鋼筋間距一般為300mm×300mm，鋼筋網(wǎng)通過(guò)每隔一定間距布置的錨筋與墻體連接。

采用該方法加固后，墻體增加的重量較少，因此加固位置不必自下而上連續(xù)，可以根據(jù)抗震鑒定結(jié)果，僅對(duì)不滿足抗震承載力要求的樓層或墻段進(jìn)行加固；同時(shí)，在底層進(jìn)行加固時(shí)，水泥砂漿面層不需要另設(shè)基礎(chǔ)，但底層室外的面層地面以下部分宜適當(dāng)加厚并深入地面以下500mm，以提高其耐久性。

該方法主要適用于磚墻砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)低于M2.5的情況，當(dāng)原有磚墻的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)高于M2.5時(shí)，該方法的加固效果不明顯。圖1為某工程磚墻采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固后的效果。

（二）鋼筋混凝土板墻加固

鋼筋混凝土板墻加固是磚混結(jié)構(gòu)另一種常用加固方法。該方法是在被加固磚墻的一側(cè)或兩側(cè)澆筑或噴射一定厚度的鋼筋混凝土墻，以提高原有墻體的抗震承載能力的加固方法。單面鋼筋混凝土板墻厚度一般為60～100mm。當(dāng)采用雙面板墻加固時(shí)，相當(dāng)于將原有磚混墻體改變?yōu)殇摻罨炷良袅?，而如果房屋整體采用雙面鋼筋混凝土板墻法加固，實(shí)質(zhì)上等同于改變結(jié)構(gòu)體系的加固方法。

當(dāng)原有墻體的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M2.5時(shí)，可采用單面或雙面鋼筋混凝土板墻加固，而當(dāng)原有墻體的砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)低于M2.5時(shí)，應(yīng)采用雙面鋼筋混凝土板墻加固。這是因?yàn)楫?dāng)砂漿強(qiáng)度較低時(shí)，砌體墻開裂后與鋼筋混凝土面層可能剝離脫開，加固效果不明顯。

采用該方法加固時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜采用C20，鋼筋宜采用HPB235級(jí)或HRB335級(jí)熱軋鋼筋；板墻一般設(shè)置單排雙向鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距宜為150～200mm。單面板墻通常采用錨固深度不小于120mm的錨筋與原砌體墻連接，雙面板墻采用穿墻筋與原墻體連接。

鋼筋混凝土板墻加固厚度較大，自重也較大，因此加固時(shí)應(yīng)自下而上連續(xù)布置，且需要有自己的基礎(chǔ)，板墻基礎(chǔ)埋深通常與原有墻體基礎(chǔ)相同。同樣，底層室外的板墻在地面以下部分宜適當(dāng)加厚，以增加其耐久性。圖2為某加固工程鋼筋混凝土板墻施工現(xiàn)場(chǎng)照片。

（三）增設(shè)抗震墻加固

增設(shè)抗震墻加固適用于當(dāng)房屋的綜合抗震能力不滿足鑒定要求，或抗震橫墻間距超過(guò)鑒定要求的情況。增設(shè)的抗震墻可以是砌體墻，也可以是鋼筋混凝土墻，原則上應(yīng)優(yōu)先選用與原結(jié)構(gòu)材料相同的抗震墻。

圖1 鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固

圖2 鋼筋混凝土板墻加固

圖3 外加圈梁- 鋼筋混凝土柱加固

增設(shè)砌體抗震墻時(shí)，砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原墻體實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)，且不應(yīng)低于M2.5。增設(shè)的砌體抗震墻厚度不應(yīng)小于190mm，墻體中一般應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆帶或鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行加強(qiáng)。墻頂應(yīng)設(shè)置與墻等寬的現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂梁，并與樓、屋蓋梁、板可靠連接，增設(shè)的抗震墻應(yīng)與原有墻體可靠連接?？拐饓?yīng)有基礎(chǔ)，其埋深宜與相鄰抗震墻相同，寬度不應(yīng)小于計(jì)算寬度的1.15倍。

增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻時(shí)，原磚墻砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M2.5，現(xiàn)澆混凝土墻沿平面宜對(duì)稱布置，沿高度應(yīng)連續(xù)布置，其厚度可為140～160mm, 混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜采用C20，可采用構(gòu)造配筋?？拐饓?yīng)與原有的砌體墻、柱和梁板均可靠連接并增設(shè)基礎(chǔ)。

（四）外加圈梁- 鋼筋混凝土柱加固

圈梁和構(gòu)造柱對(duì)提高磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力和防止倒塌有重要作用。設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱相當(dāng)于為磚墻增加了封閉的鋼筋混凝土邊框，可以有效提高磚墻的整體性，減輕震害，減少損失。因此，對(duì)于未按抗震鑒定要求設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱的磚混結(jié)構(gòu)房屋，可以采用外加圈梁- 鋼筋混凝土柱的方法進(jìn)行加固。

外加柱一般應(yīng)設(shè)置在房屋四角、樓梯間和不規(guī)則平面的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角處，并應(yīng)根據(jù)房屋的設(shè)防烈度和層數(shù)在內(nèi)外墻交接處隔開間或每開間設(shè)置，應(yīng)由底層開始沿房屋全高貫通設(shè)置。外加柱應(yīng)與圈梁或鋼拉桿連成閉合系統(tǒng)。外加柱應(yīng)設(shè)置基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深可以與原外墻基礎(chǔ)相同，也可不同；當(dāng)基礎(chǔ)埋深與原外墻基礎(chǔ)不同時(shí)，不得淺于凍結(jié)深度。外加柱一般通過(guò)設(shè)置拉結(jié)筋、銷鍵、壓漿錨桿或錨筋等與原墻體、基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)可靠連接。

增設(shè)的圈梁在樓、屋蓋平面內(nèi)應(yīng)閉合，內(nèi)墻可采用鋼拉桿代替；在陽(yáng)臺(tái)、樓梯間等圈梁標(biāo)高變換處，圈梁應(yīng)有局部加強(qiáng)措施，變形縫兩側(cè)的圈梁應(yīng)分別閉合。外加圈梁一般可通過(guò)銷鍵、螺栓、錨栓或錨筋與原墻體可靠連接。圖3為某磚混結(jié)構(gòu)建筑采用外加圈梁- 鋼筋混凝土柱加固的情況。

（五）鋼絞線網(wǎng)片- 聚合物砂漿面層加固

鋼絞線網(wǎng)片- 聚合物砂漿面層加固是一種以鋼絞線網(wǎng)片為增強(qiáng)材料，通過(guò)聚合物砂漿將其粘結(jié)在墻體表面的加固方法。該方法可以提高磚墻的抗震承載力，主要適用于原磚墻砌體實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)不低于MU7.5的情況。

圖4 鋼絞線網(wǎng)片-聚合物砂漿面層加固典型節(jié)點(diǎn)

采用該方法加固時(shí)，鋼絞線網(wǎng)片- 聚合物砂漿面層的厚度一般為25～40mm，鋼絞線網(wǎng)片的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm。鋼絞線應(yīng)采用6×7+IWS金屬股芯鋼絞線，單根鋼絞線的公稱直徑應(yīng)在2.5～4.5mm范圍內(nèi)，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1650MPa（直徑≤4mm）和1560MPa（直徑＞4mm），與之相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為1050MPa和1000MPa。鋼絞線網(wǎng)四周應(yīng)與樓板或大梁、柱或墻體可靠連接。聚合物砂漿可采用Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)聚合物砂漿。

該加固方法可用于墻體的單側(cè)加固或雙側(cè)加固，施工時(shí)先將鋼絞線網(wǎng)片鋪設(shè)在被加固墻體的表面，鋼絞線網(wǎng)片與墻體采用專用金屬脹栓固定，在其表面涂抹一定厚度的聚合物砂漿。與水泥砂漿面層加固法相似，由于所增加的重量有限，其面層不必自下而上連續(xù)布置，可以根據(jù)抗震鑒定結(jié)果，僅對(duì)不滿足抗震承載力的樓層或墻段進(jìn)行加固。同時(shí)，在底層進(jìn)行加固時(shí)，面層不需要另設(shè)基礎(chǔ)，但底層室外面層地面以下部分宜適當(dāng)加厚并深入地面以下500mm，以增加其耐久性。圖4為典型加固節(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意。

磚混結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力抗震加固技術(shù)

除了上述傳統(tǒng)加固方法外，近年來(lái)，北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司等單位提出了對(duì)磚墻施加豎向預(yù)應(yīng)力的抗震加固新技術(shù)。該加固方法是沿被加固磚墻的兩側(cè)，每隔一定間距對(duì)稱布置豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)墻體施加一定的預(yù)壓應(yīng)力，從而提高墻體的抗震能力（圖5）。

為了檢驗(yàn)這種加固技術(shù)對(duì)提高磚混建筑抗震性能的效果，進(jìn)行了單面墻體和足尺房屋的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)表明對(duì)于帶構(gòu)造柱的磚混墻體，采用豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋加固后，墻體的受剪承載力和延性可以顯著提高，耗能能力大幅增強(qiáng)。對(duì)于無(wú)筋磚墻，采用豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋加固后，加固效果不如帶構(gòu)造柱磚墻，但較未加固墻體仍有明顯改善，同時(shí)由于其承載力和變形能力得到大幅度提高，墻體的耗能能力也有明顯的增強(qiáng)。另外，施加豎向預(yù)應(yīng)力后，可以顯著提高墻體的抗裂能力，這對(duì)磚混結(jié)構(gòu)在小震和中震下的抗震性能將有很大的改善，若設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)脑?，可以?shí)現(xiàn)“中震不壞”的抗震性能目標(biāo)。

圖5 預(yù)應(yīng)力加固磚墻示意圖

一棟兩層足尺磚混結(jié)構(gòu)房屋模型（200m2），以汶川地震臥龍臺(tái)站強(qiáng)震記錄作為輸入地震波進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)，結(jié)果表明加固前不滿足8度抗震設(shè)防的房屋結(jié)構(gòu)采用豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋加固后，在9度罕遇地震作用下基本保持彈性，抗震能力得到大幅度提高。加固后的房屋結(jié)構(gòu)兩個(gè)方向的受剪承載力與房屋總重量之比分別達(dá)到1.24和1.41，表明預(yù)應(yīng)力加固對(duì)提高房屋的受剪承載力有非常顯著的作用。

對(duì)加固結(jié)構(gòu)抗震受力機(jī)理的研究表明，磚墻采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋加固后，墻體受剪承載力的提高來(lái)源于兩方面：一方面是由于加固后墻體受壓正應(yīng)力得到提高，另一方面是由于預(yù)應(yīng)力筋作為配筋所起的作用。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)磚混結(jié)構(gòu)房屋經(jīng)抗震鑒定，墻體受剪承載力不滿足要求時(shí)，可以考慮采用豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行加固。但如果房屋自身缺少圈梁、構(gòu)造柱等基本構(gòu)造措施，應(yīng)考慮將該項(xiàng)技術(shù)與增強(qiáng)構(gòu)造措施的加固方法配套采用。

磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固方法選擇

（一）抗震加固原則

磚混結(jié)構(gòu)房屋經(jīng)抗震鑒定不滿足要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗震加固。抗震加固方案應(yīng)根據(jù)抗震鑒定結(jié)果經(jīng)綜合分析后確定，通過(guò)整體加固、區(qū)段加固或構(gòu)件加固來(lái)提高房屋的綜合抗震能力。其中以下幾點(diǎn)需要特別注意：

1.同一樓層中，自承重墻體由于只承受自身重力作用，其所承受的地震力遠(yuǎn)小于承重墻體。因此，加固時(shí)應(yīng)首先考慮承重墻體，避免出現(xiàn)加固后自承重墻體的抗震能力高于承重墻體的抗震能力的情況。

2.對(duì)非剛性結(jié)構(gòu)體系的房屋，應(yīng)選用樓屋蓋現(xiàn)澆混凝土疊合層、增設(shè)抗震墻等將非剛性結(jié)構(gòu)體系改變?yōu)閯傂越Y(jié)構(gòu)體系的抗震加固方案；當(dāng)只能采用保持非剛性結(jié)構(gòu)體系的其他加固措施時(shí)，應(yīng)控制層間位移，提高結(jié)構(gòu)的變形能力。

3.同一樓層中，加固后的墻段受力應(yīng)均勻，防止個(gè)別構(gòu)件失效后導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各個(gè)擊破，發(fā)生嚴(yán)重破壞。樓梯間是地震中人員的主要逃生通道，當(dāng)選用區(qū)段加固的方案時(shí)，應(yīng)對(duì)樓梯間的墻體采取加強(qiáng)措施。

4.加固后的房屋抗震承載力應(yīng)沿樓層較為均勻分布，防止相鄰樓層間抗震承載力相差較大而出現(xiàn)薄弱層，如果本層抗震承載力超過(guò)下一層20%時(shí)，下一層也需要加固。

（二）抗震加固方法

具體加固方法也應(yīng)根據(jù)抗震鑒定結(jié)果有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。

1.當(dāng)磚混結(jié)構(gòu)房屋的高度、層數(shù)超過(guò)規(guī)定限值時(shí)，應(yīng)采取下列抗震加固方法：

當(dāng)房屋的總高度超過(guò)規(guī)定而層數(shù)不超過(guò)規(guī)定的限值時(shí)，應(yīng)采取高于一般房屋的承載力且加強(qiáng)墻體約束的有效措施。

當(dāng)房屋的層數(shù)超過(guò)規(guī)定限值時(shí)，可以通過(guò)改變結(jié)構(gòu)體系或減少層數(shù)以滿足要求，也可通過(guò)改變用途降低抗震設(shè)防分類要求，從而使層數(shù)滿足要求。當(dāng)采用改變結(jié)構(gòu)體系的加固方案時(shí)，可以選用傳統(tǒng)加固方法中的雙面鋼筋混凝土板墻加固，將磚混墻體改為鋼筋混凝土剪力墻。

當(dāng)丙類設(shè)防且橫墻較少的房屋超出規(guī)定限值一層和3m以內(nèi)時(shí)，也可以采用提高墻體承載力且增加圈梁、構(gòu)造柱等加固方法，達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)橫墻較少房屋，不減少層數(shù)和高度的相關(guān)要求。

2.房屋抗震承載力不能滿足要求時(shí)，可以選擇如下的加固方法：

對(duì)強(qiáng)度過(guò)低或嚴(yán)重破壞的原墻體以及抗震性能差的墻體，如空斗墻，采取拆除重砌的辦法，重砌和增設(shè)抗震墻的材料可以為磚或砌塊，也可用輕骨料混凝土或普通混凝土，最大限度地減小對(duì)下部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的影響；拆除時(shí)，應(yīng)采取可靠的支撐和防護(hù)措施。

對(duì)開裂的墻體，可采用局部灌漿加固，對(duì)砌筑砂漿飽滿度差或砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)偏低的墻體，可用滿墻灌漿加固。

對(duì)承載力不滿足要求的磚墻，沿墻體兩側(cè)按設(shè)計(jì)間距對(duì)稱布置豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋并施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固，也可以在其一側(cè)或兩側(cè)采用水泥砂漿面層、鋼筋網(wǎng)砂漿面層、鋼絞線網(wǎng)片聚合物砂漿面層或噴射混凝土板墻加固。

在墻體交接處采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱加固，柱應(yīng)與圈梁、拉桿連成整體，或與現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋蓋可靠連接。

在柱、墻角或門窗洞口邊用型鋼或鋼筋混凝土包角或鑲邊；柱、墻垛還可用現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固。

在房屋基礎(chǔ)設(shè)置隔震層進(jìn)行隔震加固，減小房屋的地震反應(yīng)。

3.房屋的整體性不滿足要求時(shí)，應(yīng)選擇下列加固方法：

當(dāng)墻體布置在平面內(nèi)不閉合時(shí)，可增設(shè)墻段或在開口處增設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框使墻體閉合。當(dāng)縱橫墻連接較差時(shí)，可采用鋼拉桿、長(zhǎng)錨桿、外加柱或外加圈梁等加固。樓、屋蓋構(gòu)件支承長(zhǎng)度不滿足要求時(shí)，可增設(shè)托梁或采取增強(qiáng)樓、屋蓋整體性等措施。當(dāng)構(gòu)造柱或芯柱設(shè)置不符合鑒定要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)外加柱；當(dāng)墻體采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層或鋼筋混凝土板墻加固，且在墻體交接處增設(shè)相互可靠拉結(jié)的配筋加強(qiáng)帶時(shí)，可不另設(shè)構(gòu)造柱。當(dāng)圈梁設(shè)置不符合鑒定要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)圈梁；外墻圈梁宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，內(nèi)墻圈梁可用鋼拉桿或在進(jìn)深梁端加錨桿代替；當(dāng)采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層或鋼筋混凝土板墻加固，且在上下兩端增設(shè)配筋加強(qiáng)帶時(shí)，可不另設(shè)圈梁。當(dāng)預(yù)制樓、屋蓋不滿足抗震鑒定要求時(shí)，可增設(shè)鋼筋混凝土現(xiàn)澆層或增設(shè)托梁加固樓、屋蓋。

工程應(yīng)用實(shí)例

（一）工程概況

北京建工黨校5號(hào)樓為磚混結(jié)構(gòu)，建于20世紀(jì)80年代中期，建筑面積4108.4m2，地下一層，地上六層，建筑高度18米。該建筑外觀照片見圖6，結(jié)構(gòu)三維布置如圖7所示。墻體采用燒結(jié)普通粘土磚與混合砂漿砌筑，樓、屋蓋采用預(yù)制圓孔板，局部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板厚100mm。地基基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)。地下一層墻體厚度均為370mm，其他層外墻厚度370mm，內(nèi)墻厚度240mm。

該建筑由辦公用房改造為賓館，需根據(jù)新的用途進(jìn)行裝修改造。由于使用功能發(fā)生改變，故委托相關(guān)鑒定機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定，綜合安全性評(píng)級(jí)為Deu級(jí)，即房屋結(jié)構(gòu)安全性嚴(yán)重不符合《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（DB 11/637—2015）的安全性要求，已經(jīng)嚴(yán)重影響整體安全；或建筑抗震能力整體嚴(yán)重不符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023—2009）和《房屋結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（DB 11/637—2015）的要求；在后續(xù)使用年限內(nèi)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)整體安全性能或嚴(yán)重影響整體抗震性能時(shí)，需進(jìn)行加固處理。

（二）整體加固方案分析

本次裝修改造中，該房屋由辦公用房改造為賓館，對(duì)使用空間要求較高。原有房屋的房間布置較為緊湊，因此，要求加固盡量不減少房間的使用面積。根據(jù)改造方案，為滿足每個(gè)房間新增衛(wèi)生間的功能要求，內(nèi)縱墻門洞口改變位置，部分洞口寬度由原來(lái)的1米拓寬為2米，這將進(jìn)一步削弱墻體的抗震能力。同時(shí)，新的水電管線從預(yù)制板新開洞口穿過(guò)，為了增加樓蓋的整體性，需對(duì)預(yù)制樓板進(jìn)行加固處理。另外，此次裝修改造應(yīng)繼續(xù)保持原有的外立面風(fēng)貌。針對(duì)上述改造工程特點(diǎn)，對(duì)該建筑的縱向墻體、橫向墻體以及預(yù)制樓板采取了不同的加固措施。

圖6 建筑外觀

圖7 結(jié)構(gòu)三維布置圖

首先，對(duì)不滿足安全性要求的橫向墻體采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行加固（圖8），沿被加固墻體兩側(cè)均勻?qū)ΨQ布置了豎向預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)墻體施加了豎向預(yù)應(yīng)力，墻體的抗震能力可以顯著提高。由于預(yù)應(yīng)力筋可以內(nèi)嵌于墻體中，采用該技術(shù)加固的墻體的厚度不需增加，房間的使用面積不會(huì)減少。

對(duì)于建筑的縱向墻體，根據(jù)抗震鑒定結(jié)果，其內(nèi)、外縱墻均存在不滿足抗震鑒定要求的情況。考慮到不改變建筑外立面的要求，采用雙面鋼筋混凝土板墻加固內(nèi)縱墻。該方法可以同時(shí)提高內(nèi)縱墻的抗震承載力和抗側(cè)剛度，從而減少外縱墻所受地震作用，最終使外縱墻的抗震承載力滿足要求。

圖8 磚墻預(yù)應(yīng)力加固

圖9 樓板疊合層鋼筋綁扎

對(duì)于預(yù)制樓板，采用板面現(xiàn)澆鋼筋混凝土疊合層的加固方案（圖9）。該方案在提高樓蓋整體性的同時(shí)，也使樓層內(nèi)地震力的傳力機(jī)制發(fā)生改變，地震力將主要按墻體的抗側(cè)剛度進(jìn)行分配，這也進(jìn)一步保證了縱向墻體加固方案的實(shí)現(xiàn)。

上述加固方案中，房屋的橫向和縱向采用了不同的加固方式，橫向墻體采用的預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以提高墻體的承載力和變形能力，但不會(huì)提高墻體的初始抗側(cè)剛度，縱向墻體采用的鋼筋混凝土板墻加固技術(shù)則可同時(shí)提高墻體的承載力、變形能力和抗側(cè)剛度。由于建筑體型規(guī)則，且加固布置均勻?qū)ΨQ，兩種加固方式將分別提高兩方向墻體各自的抗震性能，而基本不會(huì)引起地震時(shí)房屋扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固仍以傳統(tǒng)加固方法為主。這些傳統(tǒng)加固方法歷經(jīng)大地震考驗(yàn)，對(duì)提高既有建筑的抗震能力發(fā)揮了重要作用。但我國(guó)既有建筑體量龐大，且大量面臨更新改造，如果仍普遍采用以濕作業(yè)為主的傳統(tǒng)粗放型作業(yè)方式，勢(shì)必引起日益嚴(yán)重的施工質(zhì)量、資源浪費(fèi)和環(huán)境影響問(wèn)題。因此，亟須在既有建筑改造領(lǐng)域研發(fā)并推廣綠色建造新技術(shù)。磚混結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力抗震加固技術(shù)就是其中的一種。

磚混結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力抗震加固技術(shù)屬于一種低干預(yù)加固技術(shù)，其不減少使用面積，節(jié)約材料，降低工程造價(jià)，且施工基本無(wú)濕作業(yè)，綠色環(huán)保，對(duì)建筑和環(huán)境影響小，施工周期短。在實(shí)際工程應(yīng)用中，可以將該技術(shù)與傳統(tǒng)的加固方法有機(jī)結(jié)合，在提高建筑抗震安全性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)不減少房間使用面積，不改變建筑外觀，提升建筑功能等改造需求。該技術(shù)為磚混建筑的抗震加固提供了一種新的解決方案，值得進(jìn)一步大力推廣應(yīng)用。

裝配式建造技術(shù)是當(dāng)前新建建筑領(lǐng)域大力推廣的綠色建造技術(shù)，其現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少，易于保證工程質(zhì)量，降低安全隱患，提高生產(chǎn)效率，且節(jié)能環(huán)保，減少污染，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。將裝配式建造技術(shù)推廣應(yīng)用于既有建筑改造工程是當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。