馬曉寧
(榆林職業技術學院 719000)
近年來,隨著房屋建筑工程數量上漲,房屋建設面積也在擴大。這種現象在農村也逐漸凸顯:不斷擴大宅基地,耕地被破壞。現在我國可使用在建設中土地逐漸減少,并且很多建筑都沒有達到使用壽命,所以加固改造技術的實施很有必要。
當前榆林農村房屋數量大、分布廣且分散,并由于陜北地區地理環境、文化歷史、經濟發展等方面等因素,從結構類型劃分多為窯洞、磚混結構等。對榆林當地一些建筑的砌體結構進行加固,可以加強穩定性與安全性,并且可以節省建材,減少對環境的污染。砌體結構加固時,工作復雜,并且還有一些不確定因素。所以,在進行加固改造時要對結構的性能和實際情況進行了解,在此基礎上實施加固改造技術,從而保障結構穩定性。
因為早期階段技術限制,人工費用增加引起的窯洞造價升高,又因砌體來源廣泛,價格低廉等相關原因,榆林農村大量使用了砌體結構。砌體結構本身有著極好耐久性,并且砌體墻體保溫與隔熱性較強,室內冬暖夏涼。不過和鋼筋混凝土結構相比,砌體強度比較低,并且構件截面尺寸很大,材料使用量很大,自重也很大。砌體抗拉、抗剪性能都很低。但是因為抗彎能力差,所以在使用時受到一定限制。因為以前的技術水平與儀器設備相對落后,建筑施工中實地勘察工作存在誤差,這樣就致使了房屋選址不合理,同時也會對后期的建造工作形成不良影響。在時代發展之下,房屋設計規范逐漸更新,以前砌體結構已經無法符合現代社會的要求,影響到了房屋的舒適度和安全性。并且自然災害也會影響到房屋結構,削弱到了房屋安全性。施工方案不合理與不規范,也會讓房屋結構被破壞。在這些因素的影響之下,房屋建筑會出現傾斜、不穩定與墻體結構開裂等相關的現象,同時也影響到房屋安全性和耐久性。針對這種問題而言,一些還有很大作用價值與重要意義的建筑就必須要進行加固改造,從而提升建筑結構質量。在人們生活水平逐漸提升下,開始把綠色理念使用在建設中。這個時候就對一些舊建筑物做再次評估,依據評估結果與經濟價值分析,對一些使用價值的建筑做加固改造,從而保障建筑結構的穩定性。
砌體結構加固意義在于經過加固讓房屋構件更加穩定,讓房屋設計可以符合相關標準,以此來延長房屋使用壽命,并且也節省了材料,減少了能源耗損。
經過對榆林部分農村房屋調研、實踐證明,對現存的建筑做加固改造,不但需要對相關構件進行加固,更加需要在整體上入手,在結構體系上進行優化。2000 年之前修建的農村砌體民居基本沒有設置圈梁、構造柱拉結鋼筋等等抗震構造措施。建筑物整體加固方式主要有增肌抗側力結構,捆綁法增加構件以及優化受力形式加固等等。增加與設置抗側力結構包含了增加抗震墻與水平支撐,并且還有閉合墻段和設置鋼筋混凝土邊框等等。捆綁法是在原來砌體結構的基礎上加混凝土構造柱與圈梁,以此來構成約束性砌體結構體系。或者是將一些抗震墻拆除,降低地震力。其中使用鋼拉桿、長錨桿以及外加柱等。其中還需要增加滿足樓層支撐長度的托梁,在縱橫、豎向方面增加預應力拉桿。
構件加固方式有兩種,其一是鋼筋混凝土上面層加固,也即是比較常見鋼筋網夾板墻,加固砌體墻可以有效加強墻體受力,提升剛度與抗震性能。這種加固工藝不太復雜,并且有十分成熟設計與施工經驗,這是砌體加固比較常見的一種方式。但是施工中的濕作業范圍比較大,對生產與生活都有相應的影響。在實際施工中現澆混凝土強度不能夠低于C20,夾板墻單側厚度最好是60~1000mm,施工鋼筋直徑相同的雙向鋼筋網;其二是鋼筋網——砂漿面層加固,使用鋼筋網水泥砂漿面層加固,因為一般是對墻體進行雙面加固。因此加固之后墻體就夾板墻,夾板墻能夠有效加強墻體的承載能力和抗側剛度,并且能夠優化墻體延性。這種加固方式可以使用在多種情況下,比如因為施工質量較低,并且磚墻承載力沒有達到設計要求。還有是因為房屋加層,或者是因為超載導致磚墻承載力不強等。面層砂漿強度要使用M10,鋼筋網砂漿面層尺寸最好是35mm,鋼筋外保護層厚度要低于10mm,鋼筋網片于墻面空不能夠低于5mm。加固時,加施工順序首先是進行原墻面清底,鉆孔之后用水沖刷干凈。裝設鋼筋網,并且裝置錨筋,用水濕潤墻面,并且使用水泥砂漿涂抹于保養,最后是做好墻面裝飾。
這種方式是復合截面加固法,優勢在于施工過程十分簡單,實用性極強,加固之后砌體承載能力會有一定的提升,尤其適用于磚柱加固中。在施工這種方式做砌體結構的加固時,要注重對原來砌體處理。施工之前要把灰塵清除干凈,并且區分單側、雙側與周圍外包時使用各個連接方式。鋼筋綁扎位置要合理穩固,外包層下邊加固到基礎,豎向受力筋進入基礎中,加固層比較厚時還要加寬基礎,上邊加固到大梁或者時圈梁下面。通常是將磚柱當做是梁的簡易基礎,豎向鋼筋不能夠錨入梁中,施工完成之后要對混凝土進行保護。磚柱抗震能力相對較低,在水平荷載的影響之下若是出現開裂現象,則就會破損,這是一種脆性破壞。施工外包鋼筋混凝土的方式加固,能夠提升開裂荷載與破壞荷載。并且因為四周約束力的影響,試驗的砌體強度能夠提升到1~1.5 倍。施工時原始構件表面處理,清除原裝裝飾層與抹灰層,并且要清理干凈。新設置的受力鋼筋要進行除銹處理,綁扎鋼筋,在必要的時候對上部荷載或是支頂之后焊接。磚柱表面要涂混凝土界面劑進行處理,使用噴射混凝土或是支模澆筑混凝土的方式施工,以此來實現加固目標。
這種方式是比較傳統的一種加固法,優勢在于不會損壞原來的砌體,施工速度很快,現場工作量與濕作業很少,受力性比較穩定,適合使用在不需要擴大原構件截面面積,但是要求有效提升接面承載力砌體柱加固中。在使用這種加固方式時,需要保障角鋼、綴板之間的連接質量,以此來構成相對穩定的鋼套箍。型鋼下邊需放置在腳外,有條件的話可以在型鋼底部墊放角鋼。并且要澆筑一定量的混凝土進行包裹,上邊可以加固到梁底,并且不需要錨入梁中,對外觀有需求的話能夠涂抹一層砂漿,并且還能夠保護角鋼。在實際施工中,首先時鑿除磚柱表面抹灰,清理雜質,并且進行澆水濕潤。如果磚角有缺失和破裂等現象,要及時清除。然后是使用水泥砂漿把角鋼粘貼在受荷載磚柱的四個角上,角鋼與柱之間砂漿要填充到位,并且把其錨入地基中,使用夾具夾緊。角鋼與綴板經過焊接,焊接之前需要清理焊接地方的水、氧化皮以及油污等,以此保障焊接質量。最后是去除掉夾具,粉刷水泥砂漿,其中要注意保護角鋼。
在社會的不斷進步之下,砌體結構加固改造工作還在繼續進行。加固改造是一個十分復雜的工程,需要相關的工作人員合理使用各種加固方式,并且要在加固改造中遵循規范程序,以此來提升加固工作質量,保障房屋建筑結構穩定性,實現加固改造目標,從而提升榆林農村住房的安全性能,為榆林美麗農村建設工作提供參考。