老舊樓房改造加固與實例分析

施媛

摘要：本文根據天津市某磚混內框架結構藥廠的加固過程中的一些特征措施和注意事項進行了闡述，分析了如何在老舊樓房改造加固中靈活運用各種加固方法，為加固設計人員在進行加固方案選擇和方案設計方面提供了一定的參考。通過實際施工驗證，具有良好的可行性。

關鍵詞：舊樓改造;砌體;結構加固

Abstract： This article describes some characteristic measures and precautions during the reinforcement process of a brick-concrete internal frame structure pharmaceutical factory in Tianjin， and analyzes how to use various reinforcement methods flexibly in the reconstruction and reinforcement of old buildings to provide reference for the reinforcement designer in the selection of reinforcement schemes and scheme design. Through actual construction verification， it has good feasibility.

Key words： old building renovation;masonry;structural reinforcement

0? 引言

隨著我國建筑市場日新月異的發(fā)展，建筑物在推新的同時卻無法“除舊”。本著節(jié)約資源的原則，又結合我國現(xiàn)有的民用及工業(yè)建筑特點（大部分為砌體結構），改造加固將成為我國未來建筑市場的一大趨勢。實踐證明，在地震等破壞性外力作用下，砌體結構的破壞一般會先于混凝土框架結構，且破壞程度要更加嚴重。砌體結構材料的脆性性質決定了這一特性，因為砌體結構相較于混凝土結構的抗剪、抗拉和抗彎強度低。所以房屋的砌體結構加固便具有相當重要的意義。而在實際的施工過程中，房屋的砌體結構會因為地理環(huán)境、原材料、承重位置、工期、預算等諸多因素，而造成破壞程度及位置各有不同。這要求我們在確定加固方案時，要根據現(xiàn)場查勘，荷載測試等相關數據靈活運用多種加固措施。本人結合此次的藥廠改造加固工作，對在此次加固期間所使用到的各類方式、對策進行分析、研究。

1? 項目簡介

該樓約建于上世紀80年代，為三層磚混內框架結構房屋，建筑物朝向為南北朝向，建筑平面呈矩形，其長×寬尺寸為48.00m×13.70m，建筑面積約為1972.80m2。建筑物首層層高為4.20m，二層層高為3.60m，三層層高為3.80m，室內外高差為0.30m，檐口高度為11.90m。樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預制混凝土板結構，局部為現(xiàn)澆混凝土板，屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預制混凝土槽形板結構，局部為現(xiàn)澆混凝土板，屋面為保溫卷材防水平頂?；A形式為墻下條形基礎、柱下獨立基礎。

1.1 地基及基礎

經現(xiàn)場查勘，未發(fā)現(xiàn)因地基或基礎出現(xiàn)較大沉降或不均勻沉降所引起的上部結構明顯損壞現(xiàn)象。

1.2 承重墻體

承重外墻厚度為360mm，承重內墻厚度為240mm，采用粘土磚、混合砂漿砌筑。建筑外檐墻對應現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁支座處設有混凝土構造柱。門、窗洞口均采用鋼筋混凝土過梁，最大門窗洞口寬度為3.00m。

經現(xiàn)場檢查，該樓承重墻體、過梁無明顯開裂、變形等結構性損壞現(xiàn)象。首層管道井位置的承重墻底部存在磚砌體松散現(xiàn)象，內、外墻面抹灰層局部出現(xiàn)空鼓、開裂及脫落現(xiàn)象。

另根據改造后的使用功能要求，該樓首層部分承重墻墻段的豎向受壓承載力不滿足正常使用的要求。

1.3 內框架柱

樓內框架柱柱網布置縱向為5排，框架柱橫向柱距均為6.00m;橫向為2排，框架柱縱向柱距為7.50m，框架柱與橫墻的距離為6.00m、框架柱與前后外檐墻的距離為3.10m。內框架柱截面尺寸為400mm×400mm。

經現(xiàn)場查勘，未發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土內框架柱存在明顯開裂、變形等結構性損壞現(xiàn)象。

1.4 樓（屋）蓋結構

樓蓋、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預制混凝土板結構，局部為現(xiàn)澆混凝土板?？v向框架梁跨度為3.10m和7.50m，截面尺寸分別為250mm×750mm、250mm×850mm;橫向無貫通框架柱的混凝土梁。橫向次梁跨度為6.00m，截面尺寸分別為250mm×400mm、250mm×550mm。預制混凝土板（槽形板）跨度為6.00m;現(xiàn)澆混凝土板跨度為2.10～3.50m不等。

經現(xiàn)場查勘，樓（屋）蓋鋼筋混凝土梁、板無明顯撓曲變形、開裂等結構性損壞現(xiàn)象。二層樓蓋混凝土梁、三層屋蓋板底局部出現(xiàn)保護層剝落、鋼筋外露銹蝕情況;部分樓蓋預制鋼筋混凝土板存在安裝管道穿孔孔洞;樓（屋）蓋梁、板底抹灰層局部出現(xiàn)空鼓、開裂及脫落現(xiàn)象;屋面普遍存在漏雨現(xiàn)象。

2? 結構加固方法

根據現(xiàn)有建筑市場的常用的加固方法，可以總結為以下幾種方式：

2.1 增大截面積加固方法

顧名思義，增大截面積加固，就是在原有的結構上用原有材料增大構件面積，從而達到增大構件剛度、提高承載力的一種方法。該方法的施工工藝簡單，適用面廣具有很強的適應性，加固后能大大提高結構的承載力。在對梁、柱等有關結構進行加固期間，得到了十分普遍的應用。但是，在施工現(xiàn)場中，要長時間開展?jié)褡鳂I(yè)，會對平時的生活、生產等帶來影響，增大構件截面積的同時，也會減小建筑物的凈空間。

2.2 附加外作用力加固方法

2.2.1 預應力加固法

所謂預應力加固法，就是在結構構件的側面或底部加預應力拉桿的加固方法?？梢栽谑軓潣嫾牡撞考釉O下?lián)问筋A應力拉桿，也可以在其側面加設水平預應力拉桿，或是組合拉桿。該加固方法能使構件的承載力有大幅度的提升，從而達到較好的加固效果。該加固方法適用于大跨度或重型結構的加固，及處于較高的應力、高應變狀態(tài)的構件加固，不適用于混凝土收縮徐變大的結構。

2.2.2 外包型鋼加固法

對于這一方式而言，其受力十分可靠，且施工也更為便利，現(xiàn)場工作量較小;在不明顯改變建筑物凈空間大小的前提下，截面承載力有了很大程度提高。缺點是用鋼量較大，相對花費較高，且還需使用與鋼結構間相類似的防控對策。

2.3 結構構造性加固

2.3.1 增設圈梁加固

當改造后的建筑物有增加或改變墻體位置，或是原有圈梁與現(xiàn)有設計規(guī)范不符，為了加強房屋的整體剛度和穩(wěn)定性，我們經常會加設圈梁。雖然老舊房屋的地基沉降已近于飽和，但是我們還是考慮現(xiàn)行的抗震規(guī)范要求。一般設置在屋蓋處、樓板處、隔墻等位置。當地基不好時在基礎頂面也應設置與墻體同厚度的混凝土圈梁。另外，根據現(xiàn)場實際情況，如果梁下的墻體如若產生豎向裂縫，則必須在其梁下加設長度大于原有梁截面寬度的（鋼筋）混凝土墊梁予以加固。

2.3.2 加設構造柱

為了符合現(xiàn)有設計規(guī)范要求，增強原有房屋剛度、防止房屋倒塌，我們可以在外墻四個角落、錯層位置中橫墻與外縱墻間的交接位置、大房間中內墻與外墻間的交接位置等設定構造柱，構造柱應與圈梁、墻體間密切相連。

3? 加固方案

我們此次加固設計方案結合了原有房屋的結構特性、破壞程度、工期、預算等多方條件，確定了以下各項加固方案：

3.1 對承載能力無法滿足于要求的墻體實施加固

因為這一墻體使用到了黏土磚、水泥砂漿，砂漿本身的抗壓強度最低到了1.2MPa;砂漿的總強度較低，使得砌體承載力不夠，加固：剔除出外墻內側中的抹灰層，使用整鋪鋼筋網（圖1）、噴射細石混凝土層進行加固（圖2）。

3.2 梁、板裂縫處理

該房屋的裂縫使用到了最為普遍的粘帖碳素纖維布，以對梁、板等各類裂縫實施加固，得到了更為理想的效果（具體見圖3）。具體施工工藝及細節(jié)處理：

3.2.1 混凝土表面處理

剔除出加固構件裂縫表面所出現(xiàn)的剝落、蜂窩等各類劣化混凝土，全方位地顯露出砼結構層。按照混凝土基層規(guī)范要求進行打磨和處理。對需要粘貼碳纖維片材的混凝土表面進行打磨，清除表層浮漿、油污等，直到全方位地顯露出混凝土結構的新面。在涂抹底層中的粘結劑以前，使用丙酮對混凝土表面進行清潔，并保持好干燥。

3.2.2 找平處理

對混凝土表面中的凹陷位置使用找平材料進行填補，不應具有棱角，在轉角位置，使用找平材料進行修理，讓其變成光滑的圓弧，半徑應超出20mm。在找平材料的表面指觸干燥后，就對下一個工序進行施工。

3.2.3 涂刷底層樹脂

把底涂樹脂的主劑和固化劑按比例稱重攪拌均勻后，使用滾筒刷把底層中的樹脂更為均勻地涂抹在混凝土表面。在底層樹脂的表面指觸干燥后，就對下一個工序進行施工。

3.2.4 粘貼碳纖維布

在對碳纖維片進行裁切期間，應粘貼寬膠帶，保障碳纖維片中的斷頭更為整齊。在梁、板中的受拉區(qū)域，粘貼碳纖維片材，以實施受彎加固，纖維方向應與加固位置受拉方向間相一致。使用封閉粘貼、側面粘貼對梁實施受剪加固，纖維方向應垂直于構件軸向。纖維布的搭接位置相互錯開，搭接長度不應小于150mm。下一層粘貼要在上一層碳纖維布中的表面更為均勻地涂抹浸漬樹脂，并在其表面撒上細砂。

3.3 預制樓板增大活荷載的加固

對這一房屋而言，樓板大多都是預制樓板，這類樓板的整體性不夠理想。鑒于本工程改造后二層設為檔案室，設計均布活荷載標準值分別為8.0kN/m2，故需要在首層預制樓板新增鋼梁加固（圖4）。

4? 小結

以上加固對策能夠對老舊樓房本身的隱患實施處理，且效果更為良好。在這一實例中，可以看出，在對磚混結構房屋實施加固與設計期間，應參照加固位置有關的特征、破壞程度、工期、造價等諸多因素，靈活安排加固方案。以此尋求改造加固效果與經濟相結合的最佳方案。

參考文獻：

[1]GB50367-2013，混凝土結構加固設計規(guī)范[S].

[2]GB50010-2010，混凝土結構設計規(guī)范[S].2015年版.

[3]GB50003-2011，砌體結構設計規(guī)范[S].