(湖南省建筑科學研究院 湖南 長沙 410011)
建筑磚混結構抗震加固設計方法及施工關鍵技術
盛慧雄
(湖南省建筑科學研究院湖南長沙410011)
針對建筑磚混結構抗震加固相關內容,做了簡單的論述。文中通過實際案例分析存在的磚混結構穩固性問題,提出磚混結構隔震加固方法進行加固處理。從實際效果來看,采取抗震加固技術,加強施工技術應用質量的把控,能夠提高磚混結構抗震性,發揮著積極的作用。
建筑磚混結構;抗震性;加固方法;施工技術
現階段,城鎮化進程加快,部分既有建筑物已經不再適應現代化社會發展需求,為了能夠豐富建筑物的功能,提高其抗震性,需要對其進行改造處理。湖南省已經將既有房屋住宅建筑與公共建筑,作為重點改造對象,規劃到2020年,各完成10000平方米的改造任務量。
按照《湖南省防震減災“十三五”規劃》內容,在十三五期間,重點建設長株潭城市群地震安全工程。將優先在地震烈度VII度區,推進農居抗震加固和改造工程,在全省創建農村民居防震保安示范點100個。對中心城區的建筑物抗震性能進行普查,對生命線工程地震災害風險進行評估,建立中心城區老舊建筑及重要基礎設施承災數據庫。
(一)案例概述
以某建筑為例,其為磚混結構,地上3層,墻厚度為240mm。建筑豎向結構長度為30m,寬度為13m,總面積為390m2。橫向結構長度為44.5m,寬度為12.5m,總面積為556.25m2。建筑屋蓋雨與樓蓋使用的是現澆鋼混土板,外墻厚度為370mm,內墻厚度為240mm,砂漿強度為M2。建筑所在區域地震設防烈度為8度,為乙類。
(二)抗震普查問題分析
按照本地區抗震設防烈度要求,需要提高1度。在抗震排查的過程中,發現此建筑存在以下問題:1.構造柱布置不到位;2.樓梯間布置存在不足;3.女兒墻構造要求不達標等。按照建筑使用要求,在抗震加固施工中,要確保建筑能夠正常使用,保證建筑內部設施不被移動。按照建筑抗震鑒定結構,采取傳統的加固法,難以達到上述要求。基于此,提出采取隔震加固技術,開展建筑抗震加固施工。只需要對基礎部分進行加固施工,不會影響上部結構,可減少建筑上部結構的地震作用[1]。
(三)隔震加固方案
隔震加固方案內容如下:1.按照建筑抗震加固要求,在設置隔震支座時,要將其布置在砌體建筑上部結構和基礎部分之間,選擇受力較大的位置,比如橫縱向承重墻交叉位置處。為達到建筑抗震要求,采用夾梁技術換托墻體,現澆筑建筑加梁和隔震層樓板,形成剛性底盤。在底盤和基礎部分之間,安裝隔震支座;在建筑縱橫強交接位置處、跨度較大的跨中位置,安置隔震支座,并且在外圍設置鉛芯橡膠支座。2.將原有的條形基礎,給改造為獨立基礎。此工程總計布置114個鉛芯橡膠支座以及天然橡膠支座。
隔震支座與建筑隔震層施工參數如下(部分參數):1.總剛度為121.45kN/mm;2.等效阻尼為6.17%;3.總屈服力為2362.80kN。隔震支座參數如表1所示。按照隔震加固計算方法,開展抗震計算,獲得結構水平向減震系數為0.32,層間最大剪力比為0.33,因此結構減震系數為0.33,能夠達到建筑抗震設計規范要求,地震剪力系數小于限值。

表1 隔震支座參數
(四)施工方案
結合工程實際情況,采取自上而下的作業方法,確保建筑隔震加固施工作業的安全性與質量。施工工序如下:1.水準測量;2.土方開挖;3.放樣測量;4.澆筑雙托夾梁和混凝土銷鍵;5.雙托梁下部使用頂撐,來支撐上部墻體;6.將隔震支座位移處的墻體切割下來;7.基礎加固;8.安裝隔震支座;9.上支墩施工作業;10.切割其余墻體;11.澆筑隔震層的樓板。
(一)混凝土澆筑
開展混凝土澆筑施工作業,需要結合施工實際情況,來選擇澆筑方法,比如噴射施工,盡量選擇免振混凝土。不管采取何種施工方法,開展施工作業時,均需要做好混凝土材料質量的把控,做好配比試驗,保證澆筑施工的質量。同時需要做好混凝土密實工作,確保加固效果,避免出現施工裂縫。除此之外,還需要做好混凝土養護[2]。
(二)夾梁托換技術
值的一提的是,對磚混結構,采取隔震加固技術,進行隔震處理,難點在于夾梁托換技術的應用。為確保施工效果,可采取框式托換技術。在施工時,先開展托換框架施工,當達到設計強度后,再拆除被替換的承重墻體,以保證施工進度與安全性。在進行隔震支座安裝施工作業時,要嚴格按照安裝設計要求,做好施工質量的把控。總體來說,開展抗震加固施工作業,要嚴格按照施工技術要求,開展相應的施工作業,保證加固施工效果,提高建筑的抗震性能[3]。
綜上所述,建筑磚混結構抗震加固,采取隔震加固法,對提高建筑的抗震性能,有著極大的幫助。為確保施工質量,在施工前需要結合建筑實際情況,合理設計施工方案。磚混結構抗震加固方法較多,需要設計人員從經濟性、安全性、施工需求等方面,做好綜合把控,合理選擇。
[1]朱岳興,付中英,溫海燕.某中學校舍磚混結構抗震加固設計方法及施工關鍵技術[J].江蘇建筑,2012(05):37-39.
[2]陳良保,何強,陳國平.磚混建筑結構的隔震加固設計與施工[J].低溫建筑技術,2013(3505):76-78.
[3]王博,朱彥鵬.磚混結構中小學校舍抗震加固設計[J].隴東學院學報,2013(2403):46-47.
盛慧雄(1985.12-),男,碩士研究生,主要從事結構加固設計與施工工作。