既有磚混結構抗震加固技術

王軼霞，董 成

（河北水利電力學院基礎部，河北滄州 061001）

自建國以來，我國地震區劃分圖已經經過五次修改，全國大部分區域抗震標準隨之變化，這就意味著既有建筑面臨承載力不足、延性不足、變形不足等問題。針對以上問題，需要相關部門對既有建筑進行抗震能力鑒定，并根據鑒定結果的要求進行相應加固。本文針對以上情況，就磚混結構的抗震加固現狀進行研究、總結。力求為本地區既有磚混建筑的抗震加固提供參考。

磚混結構是本地區2000 年以前使用較多的結構形式，多用于多層住宅樓、辦公樓、教學樓等民用建筑中。它的豎向承重構件為砌體墻，水平方向主要承重構件為鋼筋混凝土板和鋼筋混凝土梁，而此種結構整體性差、脆性破壞較嚴重是其主要受力缺陷。為此，在磚混結構中加入了圈梁和構造柱，而圈梁和構造柱的設置主要跟當地的抗震設防等級有關。但隨著時間及抗震標準的改變，當時的抗震構造已經不能滿足現在對抗震設防的要求，一旦發生震害，破壞必將在所難免。因此針對不同的建筑情況，需要進行相應的抗震加固，且國內外對于磚混結構抗震加固的研究較為成熟，現將各類加固方法總結如下：

1 水泥砂漿和鋼筋網砂漿面層加固

磚混結構較為常用的加固方法之一就是水泥砂漿和鋼筋網砂漿面層加固。該方法的主要工藝是首先磚墻表面去除面層，接著磚墻一側或是兩側加設一定厚度的水泥砂漿面層或是采用直徑為4mm 或6mm，間距為300mm×300mm 的鋼筋網，再抹砂漿面層的方法，以此提高墻體的抗震能力。

該方法主要施工工藝簡單，適用于磚墻砂漿強度等級較低的情況，若既有建筑的磚墻砂漿強度較高，采用此方法抗震加固效果不明顯。

2 鋼筋混凝土板墻加固

鋼筋混凝土板墻加固法是另一種常使用在磚混結構中的抗震加固方法。該方法一般有兩種形式，一種是首先把磚墻一側表面去除面層，然后在墻表面鋪設單層雙向鋼筋，間距宜為150～200mm，強度一般采用HPB300 或HRB335 級，鋼筋需錨入原墻體不小于120mm，最后在其上澆筑或噴射60～100mm 的鋼筋混凝土，此種方法，原有墻體與新澆筑墻板共同受力，大大提高了墻體的抗震承載能力。

另一種形式是雙面鋼筋混凝土墻板，方法同單面墻板。但雙面墻板鋼筋錨固時采用穿墻筋與原墻體連接。雙面鋼筋混凝土墻板加固時，相當于改變了既有墻體的結構形式，把砌體結構承載改變為鋼筋混凝土剪力墻結構承重。

此方法可以有效提高加固后砌體墻的承載能力。它主要對既有墻體砌筑砂漿強度等級較高的情況，較為適用。若砂漿強度低時，砌體墻開裂后與面板可能會產生剝離脫落，會影響加固后的承載力。

3 增設抗震構件加固

3.1 增設抗震墻

增設抗震墻也是一種傳統的磚混結構抗震加固方式，墻體是砌體墻或是鋼筋混凝土墻體，若計算允許，應優先選擇砌體墻。此方法適合于墻體間距過大，超過抗震設防規范時或鑒定要求增設抗震墻的情況。增設的抗震墻體根據鑒定結果確定具體位置，再來對抗震墻進行施工，抗震墻須與既有磚混結構通過鋼筋或是預埋件有可靠連接，同時應在抗震墻體下方設置基礎。

3.2 外加圈梁-構造柱加固

傳統磚混結構中必備的抗震構件是圈梁和構造柱，它對提高磚混結構的整體性、延性及變形能力有重要的作用，可以有效地降低震害，減少損失。

外加的構造柱多設置在建筑物的四角、縱橫外墻相交處、樓梯間和不規則平面的轉角處，并由底部開始設置，沿全高布置，同時對應增加圈梁，形成封閉的系統。施工時注意，外加圈梁-構造柱須與原有結構有可靠連接，并且外加柱下方需設置基礎。

此方法適用于未按抗震設防要求設置圈梁構造柱的既有磚混結構房屋。

4 鋼絞線網片-聚合物砂漿加固

鋼絞線網片-聚合物砂漿加固法的原理是通過加固砌體墻來提高抗震能力的一種方法。其在加固前首先去除粉刷層，然后把鋼絞線網片鋪設在墻體表面，同時鋼絞線應與四周結構有可靠連接，一般鋼絞線采用金屬股芯鋼絞線，直徑不低于3mm，強度不低于1000MPa，最后在鋪設完成的鋼絞線表面涂抹30mm 左右厚度的聚合物砂漿，涂抹的聚合物砂漿應使鋼絞線的保護層厚度不小于15mm。此方法可用于單側或雙層加固，加固后可有效提高磚墻的抗震承載力，適用于既有磚墻實際強度等級較高的墻體。

5 粘鋼加固法

粘鋼加固法是在砌體墻的外側使用建筑結構用膠，在高度方向粘貼鋼板或是型鋼，為保證鋼板或型鋼的抗震效果，還會在垂直高度方向布置綴板或是綴條進行連接的加固方法。此方法中，豎向鋼板或型鋼的作用類似于既有結構中的構造柱，另外鋼材是一種很好的建筑材料，它的使用可以有效提高震害發生時墻體抗剪承載力，還可以使其破壞性質轉為延性破壞。此方法適合于砌體結構截面尺寸受限，又需要大幅提高構件承載力的情況。

6 碳纖維布加固法

碳纖維布的抗拉能力非常好，是一種新型的磚混結構加固材料，優點非常突出，它可代替粘貼鋼加固技術中的鋼板和型鋼，也克服了鋼材容易生銹、后期養護費用高等缺點。碳纖維布加固技術性能優越，施工簡單，在加固中必定會得到更廣泛的應用。

7 預應力抗震加固法

預應力抗震加固法是近些年研究的一種加固技術，由北京市建筑工研究院有限公司提出。此加固方法首先在沿墻體兩側高度方向對稱布置鋼筋，鋼筋為預應力鋼筋，施工時預應力鋼筋需與墻體有可靠的錨固，最好把鋼筋錨固到構造柱中；接著給鋼筋施加一定的預應力，預應力通過鋼筋傳遞給墻體，墻體既獲得了預壓應力。

經試驗表明，此方法對提高房屋的受剪承載力有非常顯著的效果，如圖1 所示。

圖1 預應力加固磚墻

8 隔震加固

隔震加固是利用隔震裝置來隔離地震能量，隔震裝置一般安裝在基礎和建筑物上部結構之間，隔震裝置多數為支座形式，它把結構分成了上下兩部分，使結構由“剛性”抗震體系變成“柔性”抗震體系，以實現相應的抗震目的。隔震加固裝置的加入使建筑物自振周期延長、阻尼增大，這樣在發生震害時，可以有效的保護建筑本身，同時建筑仍然發揮其功能。隔震加固具有很好的抗震效果，應用非常廣泛。

9 減震加固

減震加固是利用增設阻尼器來耗散地震能力，增設的阻尼器一般設置在結構抗側力構件中，阻尼器的增設使結構體系可以達到“以柔克剛”的目的，同時實現規范中規定的“三水準”設防目標。減震加固對結構的整體性提高較為明顯，它使主體結構進入非彈性工作狀態，地震反應較小。減震加固抗震效果好，適用范圍廣泛。

磚混結構的加固技術研究較早，種類較多，合適加固方案的選擇需根據抗震鑒定報告要求，同時考慮相應的抗震加固原則來確定。要綜合提高磚混結構的抗震能力，確定的抗震加固方案一般包括整體加固、區段加固或構件加固。方案確定時以下幾點要特別注意：

（1）由于自承重墻體只承受自身重力作用，所承受的地震作用力遠遠小于承重墻體。所以在同一個樓層中，加固優先考慮承重墻體。

（2）若磚混結構經鑒定為非剛性結構體系，應優先選擇改變結構體系的抗震加固方案。如選用樓蓋現澆鋼筋混凝土層、增設抗震墻等。

（3）抗震加固方案的選擇還需考慮加固后的墻段應受力均勻，避免出現明顯的薄弱區，否則一旦震害發生，薄弱區馬上發生破壞，可能導致墻體連續倒塌，發生嚴重破壞。

（4）抗震加固方案的選擇還需考慮加固后房屋各個樓層的抗震承載力分布應較為均勻，防止樓層間抗震承載力相差過大，一旦震害發生，出現明顯薄弱層，以致使整棟結構發生破壞，損失巨大。

磚混結構抗震方案的選擇除了考慮以上原則外，還需考慮施工可行性，經濟性，安全性等問題，力求找到最優方案。在既有磚混結構的加固中，也要做到因地適宜，充分利用當地資源，制定出符合當地實際情況的切實可行的抗震加固方案。