房建砌體結構的加固工程與施工技術研究

摘要：探討低烈度區加強砌體房屋抗震加固的重要性，結合工作實際闡述了砌體房屋結構的加固原則，詳細地介紹了幾種砌體結構房屋的抗震加固技術方法，可供低烈度區砌體房屋結構加固工程參考。

關鍵詞：房建工程；砌體結構；加固技術；地震；低烈度區

中圖分類號：C93文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）19-0215-02

中國大部分地區處在6℃~7℃的低烈度區，但近年來低烈度區時有發生較強地震，導致大量砌體房屋結構在地震中破壞非常嚴重，嚴重威脅了人民的生命和財產安全。砌體結構，通常是指由黏土磚、混凝土砌塊等砌成的結構。由于砌體是一種脆性材料，其抗拉、抗剪強度均較低，因而砌體房屋的抗震性能相對較差，在國內外的歷次強烈地震中，砌體結構的破壞率相當高。因其材料脆弱、延性較差，地震烈度為6℃時，對砌體結構就有破壞性，對設計不合理或施工質量差的房屋就會引起裂縫。當遇到7℃~8℃地震時，砌體結構的墻體大多會產生不同程度的裂縫?？拐鹦阅懿畹囊恍┢鲶w房屋還會因之發生倒塌，因此它是中國房屋結構中抗震加固的主要對象。又由于砌體結構是中國居住、辦公、學校等建筑中普遍使用的一種結構形式，特別是在低烈度區，更是量大面廣。因此，在低烈度區加強砌體房屋的抗震加固尤為重要。結合工作實際談談低烈度區砌體房屋結構的加固技術。

一、砌體房屋結構抗震的加固原則

1.保證必要的抗震整體性，基本上不損傷原有結構的強度。建筑物的抗震整體性就是所有承重構件共同承受和合理傳遞地震作用荷載的性能。抗震整體性好的建筑物，能減少由于局部破壞造成建筑物倒塌或部分倒塌的危險性。

2.使結構和構件的強度滿足抗震要求。磚砌體的抗彎強度和抗剪強度約為其抗壓強度的10%，當磚砌體結構承受水平地震作用時，抗彎強度和抗剪強度常常不能滿足要求，這就使較多的磚砌體構件要經過加固之后才能達到所需要的抗震強度，或者增加抗震作用的構件（如后加抗震橫墻等），以使之達到所需的抗震要求。

3.防止局部剛度突變和質量不均勻分布的不利影響。不僅要防止由于房屋加固以后產生的剛度突變和質量不均勻分布，而且對原有的剛度突變和質量分布不均勻情況要通過加固使其有所改善。為了防止在抗震加固中出現局部剛度突變，要求加固樓層綜合抗震承載力不超過下一樓層的抗震能力的20%，非承重或自承重墻體加固后的抗震能力不超過同一層樓層承重墻體加固后的抗震承載力。當超過下一樓層綜合抗震能力指數的20％時，同時應增強下一樓層的抗震能力。

4.選用合理抗震加固方案。對非剛性結構體系的房屋，選用合理抗震加固方案時應特別慎重，當采用加固柱或墻垛，增設支撐或支架等非剛性結構體系的加固措施時，應控制層間位移和提高其變形能力。

二、砌體結構房屋抗震加固的技術方法

1.增設抗震橫墻加固技術。當原有墻體不能滿足抗震需要時，可考慮增設抗震橫墻，數量由抗震橫墻面積率計算確定。為了使增設的抗震橫墻能真正分擔地震荷載，抗震磚橫墻的厚度應不小于240mm，墻下面做基礎，墻頂要用細石混凝土與大梁頂緊，并與原縱墻妥善拉結。增設抗震墻是提高建筑抗震能力的有效措施，特別對于原建筑的抗震墻較少，抗震墻間距超過抗震鑒定標準要求時更為合適。

2.水泥砂漿或鋼筋網水泥砂漿面層加固技術。該法屬于復合截面加固法的一種，當磚墻的抗震承載力不足時，可采用水泥砂漿抹面或配有鋼筋網片的水泥砂漿抹面層進行加固，這種方法通常稱為夾板墻加固法。

3.混凝土板墻加固技術。磚房的混凝土板墻加固與鋼筋網水泥面層加固法類似，屬于復合截面加固法的一種，其優點是：施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后承載力有較大提高，可控制墻體裂縫的開展，且具有成熟的設計和施工經驗，適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點是：現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小，具有較大的靈活性。

4.增設扶壁柱加固技術。該技術屬于加大截面加固法的一種，其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震要求，一般在非地震地區應用，它屬于砌體結構的間接加固方法。一般有兩種做法，第一種為無黏結外包型鋼加固法，該法屬于傳統加固方法，其優點是：施工簡便、現場工作量和濕作業少，受力較為可靠，適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點為：加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施；第二種為預應力撐桿加固法，其優點是：能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠，適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固；其缺點是不能用于溫度在 600℃ 以上的環境中。

5.聯結與拉結技術。做好聯結和拉結是砌體結構抗震加固中的一個重要內容，聯結和拉結的措施是連與錨。通過連與錨，使后加構件（如外加柱、后加圈梁）與原有構件（如墻體）連成整體，使原來聯結不好的構件連成整體，并提高某些構配件（如山墻、非承重構件、瓦等）的抗震強度，防止地震墜落傷人。實現聯結和拉結的主要工具有鋼筋、銷鍵、螺栓和錨桿，可按照不同條件和需要采用。

6.隔震及減震消能加固技術。目前最常用的隔震材料為疊合橡膠隔震墊，其作用是使地面水平地震加速度在隔震層處中斷，或使向上傳遞的地震加速度大大減小。在設計計算中，其表現形式是上部結構周期加長，因而地震作用減小，結構反應亦減小，從而達到抗震加固的目的。該方法的原理很簡單，然而用于加固時的技術難度卻很大。首先必須將上部結構與基礎完全切開，并要放入有一定阻尼的疊合橡膠墊。其必要條件是上部結構整體性好，因此并非所有結構都能用此方法進行加固。

隔震減震技術用于加固砌體結構，目前國內外還不多見，原因是除了技術上存在著尚需解決的問題之外，比如砌體結構剛度很大而自振周期很短，用改變原結構的剛度而使其自振周期改變以減少地震反應的方法很難獲得成效，在經濟效益比較方面，與其他常規加固技術相比，存在著加固投資較大的問題。所以，用隔震減震技術來加固砌體結構，還需進行大量的實用上的研究分析。

文中首先闡述了砌體房屋結構的加固原則，接著結合工作實際經驗，介紹了幾種加固技術，主要有增設抗震橫墻加固技術、水泥砂漿或鋼筋網水泥砂漿面層加固技術、混凝土板墻加固技術、增設扶壁柱加固技術、聯結與拉結技術、隔震及減震消能加固技術。這些方法對絕大部分的砌體房屋進行抗震加固是可行的，但對為數不少的特殊房屋和更多的其他類型房屋（特別是古建筑、木結構等）還需進一步的研究，特別是對用隔震減震技術來加固砌體結構，還需進行大量的實用上的研究分析。

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[責任編輯 安世友]