探究房屋建筑砌體結構的加固工程與施工技術方法

孔垂亮

摘 要：隨著經濟和人們生活水平的提高，建筑行業發展也十分快速，砌體結構通常是指混凝土砌塊、粘土磚等物質組成的一種建筑結構，因為砌體是一種脆性比較強的材料，這種建筑材料抗拉性、抗減性的強度比較低，因此，砌體結構的破壞率非常高。因為這種建筑材料脆弱，延性特別差，所以當地震烈度高于6℃時對砌體結構就會產生破壞性，對于設計不合理或者質量比較差的建筑就會出現一下裂縫，當地震烈度達到7～8℃時，砌體結構的一些房屋建筑就會出現很多大小不一的裂痕，質量特別差的房屋建筑甚至會因此發生倒塌現象。因此，砌體結構是我國房屋建筑結構中需要抗震加固的重點對象；我國砌體結構主要是我國居住房屋、學校、工廠、辦公樓等等的一些建筑結構形式，中國人民居住的地區屬于低烈度地區的比較多，量大面廣，故而要加強在低烈度區對砌體房屋的抗震加固的重視。

關鍵詞：房屋建筑；砌體結構；加固工程；施工技術

1 引言

現代城市建筑多采用框架結構，只要不破壞柱和梁的承重體系，對墻體的相關施工不會影響到建筑物的安全系數。但絕大多數的農村建筑、農民住宅以及上世紀現存的城市建筑則為無圈梁構造柱的砌體結構，其安全系數較低，面對地震、強風等的自然災害會喪失結構穩定性，嚴重影響居民的人身以及財產安全。08年汶川大地震后，全面的既有建筑的抗震加固項目開始啟動，建筑物的抗震等級規范要求有所上調。對這些既有建筑的傳統加固方式為外加圈梁和構造柱，而這種方式則存在著種種缺點：施工困難、施工成本較高、加固效果不明顯、影響建筑物的整體性等等。對于既有建筑的加固難題，急需一種新技術新方案的提出，這也是本次項目研究的意義所在。

2 對砌體結構進行加固的原因

2.1 本身物理力學性能的不足

砌體結構，又稱磚石結構，其有許多優點：容易就地取材，來源方便，價格低廉；在進行砌筑時不需要特殊的設備和模具，節約成本；冬季施工時不需要特殊的保溫措施，節能效果明顯等等。這些優點使得砌體結構在某些地區的使用尤為普遍。但隨著鋼筋混凝土的興起，后者在性能方面遠超前者，砌體的強度較低，構件的截面尺寸較大，材料耗用較多；砌體的施工方式多為手工，勞動力耗用較多而且工作效率不高；砌體的抗壓強度不能充分發揮，抗彎能力低；與鋼筋混凝土相比，砌體的抗剪、抗壓強度都較低，因而在使用上受到很大限制。

2.2 抵抗自然災害的迫切要求

近年來自然災害頻發對建筑的抗災害能力提出了新要求。在汶川地震過后，人們看到了建筑物結構穩固的重要性，有關部門將各地區的建筑物的抗震等級上調。而現存的無圈梁的砌體房屋住宅延性性能極差，基本上可以說是“一震就倒”，在某些天氣條件惡劣的地區，也極有可能經受不住狂風暴雨的考驗。隨著時代的發展，人們對于自己生活工作的建筑物的耐用性和安全性提出了更高的要求，抵御自然災害的能力成為人們選擇房屋建筑物的重要標準。因此對于既有砌體結構房屋的加固處理迫在眉睫。

3 砌體房屋結構抗震的加固原則

在進行砌體房屋結構抗震加固時，首先要保證房屋建筑的整體抗震安全性，不能破壞房屋原有結構的建筑強度。建筑物的整體抗震性其實是全部承重部件一起承擔與科學地傳遞地震荷載的性能。整體抗震性比較好的房屋建筑能夠有效地減弱局部破壞在承德建筑物倒塌的危險，防止人員傷亡。在砌體結構和材料部件的強度能滿足一般抗震的要求時，磚砌體的抗剪和抗彎強度是其抗壓強度的1/10左右，當磚砌體結構的抗彎強度和抗壓強度不能滿足磚砌體結構在承受地震作用時，這時就需要對磚砌體結構進行抗震加固或者增加抗震作用的建筑構件，只有這樣才能使轉砌體結構達到抗震所需要的抗震強度，使磚砌體達到需要的抗震要求。在進行抗震加固的過程中要注意很多問題，要防止在加固過程中質量分布不均勻和局部建筑發生剛性突變產生的危險，要對建筑原有的質量分布不均等的情況進行改善。在對建筑進行抗震加固的過程中，要防止其中出現局部剛度突變的情況，具體的要求是在進行樓層加固的綜合抗震承載力不能超過下一層樓的抗震能力的1/5，自承重墻體進行加固后抗震能力不能超過同一樓層承重的抗震承載力。當承載力超過下層樓綜合抗震能力的1/5時，要增加下一層樓的抗震承載力。對于非剛性結構體系的房屋建筑而言，選用合理的抗震加固方案特別重要，進行抗震加固時要仔細慎重。當使用加固柱或者墻垛，增加抗震支架等非剛性材料進行抗震加固時，要注意控制樓層之間的層間位移和提高家房屋建筑的變形能力。

4 砌體結構房屋進行加固的技術方法

4.1 混凝土板墻加固技術

這種方法也屬于復合型截面加固法的一種，與鋼筋網砂漿水泥加固法極為相似。這種加固技術施工方便簡捷，適用范圍廣，在進行砌體加固后的建筑的抗震承載能力有很大的提升，可以阻礙墻體裂縫的開裂，而且施工技術目前發展的很成熟，有熟練的施工經驗，對于墻柱、帶壁墻的加固非常適用。但是，這種方法有一定的弊端，比如說，實際進行才作加固時濕作業的時間比較長，對人們的日程生活和墻體建造有很大的影響，并且在進行抗震加固過后的建筑凈空間會有一定程度的減少，具有很強的靈活性。

4.2 撐桿預應力加固法

該法是利用柱角的加固角鋼和箍板或預應力拉桿固定，通過加熱箍板或張拉拉桿產生預應力，使構件在三軸受壓情況下提高其承載力的方法。它具有不增加柱截面、不會影響平面視覺效果、節約鋼材、有利于抗震、加固費用低的優點。對于高應力、高應變的砌體結構的加固效果明顯。但此法會嚴重影響建筑物的立面效果和整理美觀性，造成建筑物使用空間的改變，會給人們的工作和生活帶來不便。

4.3 無粘結外包型鋼加固法

該法是將角鋼用水泥砂漿固定在承重砌體磚柱的各個側面，將角鋼和綴板焊接成整體，用水泥漿覆蓋以有效的保護角鋼。此法施工操作簡便、工程的工期短，承載能力強。但其施工費用較高，抗震能力不強。

4.4 增設抗震墻加固技術

當原有的墻體不能滿足建筑實際抗震需求時，要增設抗震橫墻，橫墻的數量要根據抗震橫墻的面積進行確定。要想讓增設的抗震橫墻能夠真良好地分擔地震時的荷載，抗震橫墻的厚度必須要超過24cm，在墻的下面要做基礎，墻頂要用混凝土和大理石與大梁頂緊，做到嚴絲合縫，并且要與原宗強進行妥善拉結。最后，增設抗震加固墻是提高房屋建筑抗震能力的有效方法，對于原建筑而言，建設抗震墻的比較少，抗震墻之間的間距超過抗震鑒定的標準時更加合適。

5 結語

總而言之，砌體房屋建筑的抗震加固方法對于一般的砌體房屋進行抗震加固是非常有效的，能夠在很大程度上提高砌體房屋建筑的抗震承載能力，但是對于部分建筑（比如說古建筑或者木之結構的建筑等等）還要加強進一步的深入研究。房屋建筑的抗震性是房屋建設過程中需要重點關注的一個問題，對于砌體建筑來說，其自身材料延性相對來說比較差，材料很脆弱，因此要更加注重房屋建設中抗震的加固工作。在進行抗震加固的過程中會有很大的靈活性，因此在實際的加固工程中要進行良好的把握，以提升房屋建筑的抗震加固效果。

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