磚混結構的檢測與抗震加固分析

【摘 要】結合實際工程對磚混結構的檢測和抗震加固進行分析，重點對混凝土的檢測及強度推定作了誤差處理和數據分析研究，根據檢測結果對結構進行分析并提出可靠的加固方法。

【關鍵詞】抗震加固；檢測；分析研究

1 前言

一些建筑物年代已久，為了保證其安全使用，有必要對其進行檢測和抗震加固分析，以便找到合適的方法對其進行改造或加固。以某高校五號教學樓為例，三層磚混結構，平面呈工字型，建筑面積3600m2，工程始建于1953年，已超過設計使用年限，現存圖紙不完整，磚砌體、混凝土強度等未知，為安全使用，保證結構的可靠性，對其結構作檢測，加固分析。

2 磚混結構的檢測

2.1 砌筑用磚及砂漿強度檢測

磚砌體及砂漿強度檢測采用回彈法，經檢測評定磚的強度等級為MU7.5。墻體的砌筑砂漿評定等級強度為M1，對墻體外觀檢查發現有個別墻體構件存在砌筑砂漿不飽滿，未發現墻體構件有明顯開裂、變形等結構性損壞現象。

2.2 梁板混凝土強度檢測

混凝土強度檢測采用鉆芯法，芯樣直徑70mm，高寬比1∶1。綜合考慮檢測費用及鉆芯法檢測對結構有一定的損傷，不可能大面積取芯，故對每層梁、板分別抽取四個構件進行檢測。目前《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CECS03：88）中只對單個構件的強度評定作了規定，對整個建筑的混凝土強度等級的推定并未規定。本工程因使用年限較長，構件外部混凝土由于老化及環境影響等原因，構件混凝土強度內外將不均，如本工程梁寬350mm，簡單的從構件外面取芯來檢測混凝土強度將不能代表梁混凝土強度的實際情況，經多方研究考察決定對梁按如下方法取樣：即對梁每次取芯長度加長到兩個試件長度，從中間分為兩個試件，分別測其強度，這樣取更具有代表性，由取樣檢測數據及混凝土芯樣強度可以看出內部芯樣混凝土強度明顯比外部芯樣混凝土強度高，也驗證了本取樣方法的合理性。板的厚度一般較小所以對板的取樣可按規程規定方法取樣。

3 抗震加固分析

3.1 墻體抗剪承載力驗算

由檢測結果知砂漿強度偏低，依據《建筑抗震設計規范》（GB50011-20010）采用底部剪力法驗算墻體的抗剪承載力，由墻體驗算結果可以看出，縱橫墻都有局部承載力不足的問題，主要集中在房屋的四角、樓梯間，窗間墻以及內縱墻和局部橫墻，故需對不滿足承載力的墻體進行加固處理。

3.2 加固方案

本建筑由于設計時沒有設置構造柱及圈梁，內外墻連接處也沒有設置拉結筋，經抗震鑒定墻體局部抗剪承載力不足。因在使用期間曾用鋼拉桿對結構整體進行過一次加固，目前墻體自身承載力與所需要的承載力相差不大。綜合考慮加固費用及效果和施工操作等因素，最后決定選用增加構造柱法，鋼筋網水泥砂漿面層法對結構進行加固。上述方法工藝簡單，施工方便，加固效果可滿足工程需要，后期的維護少。具體加固方法如下：

3.2.1 鋼筋網水泥砂漿面層加固墻體

鋼筋網水泥砂漿面層加固墻體是一種傳統的加固方法，加固后整片墻體抗剪能力、抗彎能力均明顯提高，增加了墻體抵抗水平地震作用的能力；可加強外墻與樓板的連接，增強房屋的整體性，增加應力集中部位的抗力；增加墻體抵抗溫度與收縮變形的能力。

為不改變外部建筑立面造型，對外墻采用單面加固，內墻采用雙面加固，加固部位主要集中在樓梯間，房屋四角，局部承載能力不夠的縱橫墻。

考慮到實際墻體的承載力與需要的抵抗承載力相差不是很大，故鋼筋網水泥砂漿做法可滿足要求。墻體加鋼筋網時，應采用噴涂方法，施工簡便，質量也易保證。面層的材料和構造應符合下列要求：面層的砂漿強度等級應采用M10，鋼筋網水泥砂漿面層的厚度為35mm，鋼筋外保護層厚度不應小于10mm，鋼筋網片與墻面的空隙不應小于5mm，鋼筋網的直徑為6mm，網格尺寸為300mm×300mm。鋼筋網片加強墻體鋼筋應每兩根豎筋穿過樓板一根，在墻體頂部雙面加強墻體的豎向鋼筋應焊接閉合。單面加面層的鋼筋網應采用直徑6mm的L形錨筋，用水泥砂漿固定在墻體上，雙面加面層的鋼筋應采用直徑6mm的S形穿墻筋連接，L形錨筋的間距為900mm，S形穿墻筋的間距為900mm，并且呈梅花狀布置。應使鋼筋網的豎向筋穿過連接板面上下貫通，至少應有1/3的鋼筋穿過；墻體水平鋼筋應深入與該墻垂直的墻內，鑿洞錨入，使兩面拉結牢靠，一般應有不少于1/4的鋼筋錨入墻內。鋼筋網的橫向鋼筋遇有門窗洞口時，單面加固宜將鋼筋彎入窗洞側邊錨固，雙面加固宜將兩側橫向鋼筋在洞口閉合。

鋼筋網水泥砂漿面層宜按下列順序施工：

1）原墻面清底，去除原有粉刷層、對原有損壞進行必要的處理；

2）鉆孔：對嵌固或穿越原墻體的孔洞、周邊與附近構件墻體相連接的孔洞進行電鉆打孔；

3）用鋼絲刷和壓力水將原墻面刷洗干凈，并在砌體加固面刷素水泥砂漿；

4）鋪設鋼筋網并安設錨筋嵌塞水泥砂漿或環氧樹脂砂漿；

5）澆水濕潤墻面，并清除浮渣雜物，逐層摸水泥砂漿；

6）硬結后進行養護；

7）在墻面進行裝飾施工；

為保證加固層與原墻面間的可靠粘結，原墻體的清理工作應注意下列各點：

1）原墻面酥堿腐蝕嚴重時，應清除松散部分，已松動的勾縫砂漿應剔除。嚴重破損部分應局部拆除重砌，并用1∶3水泥砂漿抹面；

2）原墻面強度較低時、粘結不牢的粉刷層，石灰砂漿層、青苔和油污應鏟除；

3）粘結良好無空鼓的的原有水泥砂漿抹面層可不鏟除，但應鑿毛，并將表面油污等刷洗干凈；

4）清水墻面應用高壓水沖刷干凈。

3.2.2 增設鋼筋混凝土構造性

由于本建筑沒有設置構造柱，不滿足抗震設計規范構造要求，故應該按構造要求設置構造柱。應按構造要求設置構造柱。設置鋼筋混凝土構造柱具體做法：混凝土強度等級采用C25，截面350×350mm，配置6根HRB335鋼筋。沿構造柱，每一米與墻體進行拉結。用直徑6mm的HPB鋼筋每1m繞過已清除20mm磚縫砂漿垛進入墻和構造柱拉結，磚縫應用M10水泥砂漿重新勾縫。

首層構造柱應自設基礎做法詳見圖3-1。構造柱施工時如發現有部分梁上下軸線定位有誤差，應保證構造柱定位上下一致。能通過樓板的鋼筋通過，不能通過的鋼筋應植筋