江蘇某市10棟老舊磚混結構房屋的檢測鑒定及加固建議

王辰宇，宋小雷

（江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司，江蘇 南京 210028）

0 引 言

20 世紀 70～80 年代，各級企事業單位為解決職工住房需求，建造了大量磚混結構住宅，經過三、四十年的使用，目前部分房屋出現老化、局部破損等狀況；受委托方委托，本單位近期對江蘇某市 10 棟已使用30～40 年的老舊房屋進行實地調查，通過對該批房屋的抗震措施、結構布置等方面的檢測，指出此類老舊房屋面臨的問題，并在此基礎上提出加固改造建議。

根據現行 GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版），該市抗震設防烈度為 7 度（0.10 g），地震分組為第二組。

1 調查概況

該批 10 棟房屋均為磚混結構，墻體采用黏土實心磚砌筑；樓屋蓋設置情況為：10 棟房屋的樓、屋面為預制板，局部屋面采用木檁條擱瓦；承重墻體設置情況為：9 棟房屋采用 240 mm 實心墻，1 棟房屋為空斗墻；房屋層數為：2 層 1 棟（前述空斗墻），3 層 1 棟，4 層 7 棟，5 層 1 棟；房屋的層數、層高、總高度均未超過GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）的相關規定；初步檢查結果表明，房屋基礎穩定，外墻散水完整，未見明顯不均勻沉降現象，建筑物整體傾斜小于規范限值；部分房屋外景如圖1、圖2 所示。

圖1 典型5層房屋外景

圖2 典型 4 層房屋外景

1.1 抗震構造措施檢查

歷次震害表明［1］，對建筑物設置合理的圈梁、構造柱等構造措施，能夠對磚砌體起約束作用，從而顯著增加墻體的變形能力，有利于實現“中震可修、大震不倒”的設防目標；為確保房屋的整體性，現行GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）對磚混結構的抗震構造措施有具體要求；對于 7 度地區 4 層以下的房屋，構造柱設置要求為“樓梯間四角、外墻四角、隔 12 m 或單元橫墻與外縱墻交接處”，7 度地區五層房屋，構造柱設置要求為“樓梯間四角、外墻四角、隔開間橫墻與外墻交接處，山墻與內縱墻交接處”；對于裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木屋蓋房屋，7 度地區圈梁設置要求為“外墻、內縱墻和內橫墻于屋蓋處及每層樓蓋處，且內橫墻屋蓋處間距不應＞4.5 m，樓蓋處間距不應＞7.2 m”。

空斗墻與普通實心墻相比，可節約材料，減輕房屋質量，因此在 20 世紀 70～80 年代部分 1～3 層民用房屋采用空斗墻；但歷次震害表明，空斗墻在震動荷載作用下的整體穩定性較差，對地基沉降的敏感性大，因此從 GB 50003－2011《砌體結構設計規范》起，承重墻體已不采用空斗墻［2］。

本次經檢測的 10 棟房屋均未設置構造柱；部分房屋于外墻或局部內橫墻設置圈梁，但圈梁設置層數及間距均不符合上述規范的具體規定。

本次檢測的 1 棟二層房屋的承重墻體為空斗墻，且如上所述未設置圈梁、構造柱等措施，抗震性能極差。

1.2 房屋平、立面布置檢查

為確保建筑物縱向的抗震能力，使得建筑物在縱橫兩個主軸方向的振動特性不宜相差太大，GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）規定，在房屋寬度方向的中部應設置內縱墻，開洞后累計長度不宜小于房屋總長度的 60 %，且承重墻體最小厚度為 190 mm。

本次經檢測的某棟五層房屋平面布置如圖3 所示，南北軸線外縱墻為 240 mm 實心磚墻，內部各軸線縱墻均為 120 mm 厚，內縱墻厚度不符合 GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）規定，僅起分隔作用，抗震綜合評定時不考慮內縱墻承擔地震荷載作用。

圖3 典型5層房屋底層平面示意圖

為確保建筑物在地震發生時較不容易發生局部或整體破壞，GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）對建筑形體平、立面布置的規則性做出規定，對平面輪廓凹凸尺寸規定其超過典型尺寸的 25 %時，于房屋轉角處應采取加強措施。

當樓梯間位于房屋的盡端或轉角處時，由于樓梯間處的墻體缺少側向樓板的支承作用，且頂層墻體的無支承長度達到一層半層高，在水平地震作用下，位于房屋盡端或轉角處的樓梯間由于扭轉效應易導致震害加重，首先發生破壞，因此 GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）對于樓梯間規定其不宜設置在房屋的盡端或轉角處。

根據歷次震害經驗，房屋外縱墻的開洞率不應過大，墻體局部尺寸不宜過小，防止局部失效造成整體破壞甚至倒塌，因此 GB 50011－2010《建筑抗震設計規范》（2016 版）規定，同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻，7 度時外縱墻體開洞率宜控制在 55 % 以內，且承重窗間墻及外墻盡端轉角處洞口邊局部墻段的尺寸不宜＜1 m。

本次經檢測的某棟四層房屋平面布置如圖4 所示，該房屋北側外凸尺寸超過南側區域進深的 25 %，且樓梯間位于房屋外凸區域；另一棟四層房屋外立面如圖2 所示，樓梯間位于北側外凸區域，樓梯間外縱墻開洞率接近 55 %，且窗間墻及門洞口邊局部墻段的尺寸均＜1 m；平、立面局部布置均不符合上述規范的規定，多種不利因素疊加導致此處形成抗震薄弱部位。

圖4 典型 4 層房屋底層平面圖

1.3 材料強度檢測

現行砌體及抗震設計規范表明，砌體受壓承載力取決于磚強度及砂漿強度，砌體抗剪承載力取決于砂漿強度；本次 10 棟房屋經抽檢，砌筑磚強度為7.37～13.71 MPa；砌筑砂漿強度較低，實測為0.6～1.3 MPa；砂漿中水泥含量普遍較少，部分粘結材料為黃泥土；砌筑灰縫飽滿度不夠，顏色灰白，大片粉化，用手碰或硬物刮擦即可掉下粉末。

1.4 損傷、滲漏等缺陷檢查

本次檢查結果表明，10 棟房屋的頂層局部區域滲漏，部分木屋蓋檁條等腐朽老化；除局部墻體窗洞角部出現輕微斜裂縫外，承重墻體未見因承載力不足引起的裂縫及變形等缺陷。

2 房屋結構承載力復核

2.1 受壓承載力驗算

因本次所檢 1 棟 2 層房屋承重墻體為空斗墻砌筑，且木屋面已腐朽老化，適修性差，無加固改造價值；根據其余 9 棟房屋的平、立面測繪結果，結合各棟房屋實測的磚強度、砂漿強度最小值對房屋結構進行驗算；驗算結果表明，9 棟房屋均有部分底層承重墻體的抗力與效應之比＜1，承載力不足；2 層以上承重墻體的抗力與效應之比均＞1，承載力滿足要求；典型5層房屋的底層受壓承載力如圖5 所示（圖中數據為抗力與效應之比）。

2.2 抗震受剪承載力驗算

根據上述 9 棟房屋的平、立面測繪結果，并根據各棟房屋實測的磚強度、砂漿強度最小值對房屋結構進行驗算；驗算結果表明，在 7 度（0.10 g）多遇地震荷載作用下，9 棟房屋各層橫墻的抗力與效應之比均＞1，能夠達到抗震要求；縱墻因開洞較多，且布置數量較少，9 棟房屋各層均有部分縱墻的抗力與效應之比＜1，抗震承載力不足，且底層數量較多，頂層數量較少；典型五層房屋的底層抗震承載力如圖6 所示（圖中數據為抗力與效應之比）。

圖5 典型5層房屋底層受壓承載力

圖6 典型5層房屋底層抗震承載力

圖7 典型5層房屋底層加固后受壓承載力

圖8 典型5層房屋底層加固后抗震承載力

3 加固方案建議

根據 JGJ 116－2009《建筑抗震加固技術規程》及GB 50702－2011《砌體結構加固設計規范》，采用雙面鋼筋混凝土板墻對受壓承載力或抗震承載力不足的墻體進行加固［3-4］；墻體交接處未按照前述規范要求設置構造柱時，可在混凝土板墻內相應位置處設置相互可靠拉結的配筋加強帶，不另設外加構造柱；樓層標高處未按照上述規范要求設置圈梁時，可在混凝土板墻內樓層上下兩端增設配筋加強帶，不另設外加圈梁；內墻局部未設圈梁處可用鋼拉桿代替；驗算結果表明，增設鋼筋混凝土板墻后，原有受壓及抗震承載力不足的構件，加固后承載力顯著提高，能夠符合規范要求；典型五層房屋加固后底層受壓及抗震承載力如圖7、8 所示。

對局部出現裂縫的墻體采用壓力灌漿修補，考慮到房屋使用年限較長，屋面防水老化，建議對屋面防水進行更換。

因委托方未提供上述 9 棟房屋的原始資料，且受多方面條件限制未能對 9 棟房屋的地基基礎進行開挖檢測；考慮到 9 棟房屋使用已達 30～40 余年，原房屋基礎底部的土層在長期荷載壓密作用下，承載力將有所提高，且房屋結構在經過長期使用后未見明顯差異沉降；故初定對原有地基基礎不進行加固，但為保證房屋安全，在加固施工過程中及加固后加強對房屋的沉降觀測，若出現問題及時進行后續處理。

4 結 語

通過對江蘇某市 10 棟建于 20 世紀 70～80 年代磚混結構房屋的現場檢測，結合現行砌體及抗震設計規范，指出上述房屋在結構布置、抗震措施等方面存在的問題；根據現行砌體及抗震加固設計規范，對上述房屋提出加固建議，經驗算，原有受壓及抗震承載力不足的構件經過加固后，承載力顯著提高，能夠符合規范要求。