老舊小區(qū)磚混結構抗震加固施工技術研究

丁斯陽

摘要：為提高老舊小區(qū)磚混結構的抗震能力，為建筑居民生活提供安全保障，以某地區(qū)老舊小區(qū)改造建設項目為例，設計針對磚混結構的抗震加固施工方案。選用C25等級的混凝土作為單面板設計材料，控制單面板的厚度在75～85mm范圍內，根據(jù)工程抗震加固施工需求，設計磚混結構單面板墻體加固處理方案。在墻邊布置預應力鋼筋布置點，對作業(yè)面沿著垂直方向開槽，按照規(guī)范安裝圈梁和地梁鋼筋。設計鋼筋混凝土組合柱，澆筑建筑內組合柱結構，完成建筑抗震加固施工。實驗結果證明：按照設計的方案進行老舊小區(qū)抗震加固改造施工，不僅可使樓層剪力比值滿足工程質量驗收需求，還可提高施工后各個樓層的抗震能力指數(shù)。

關鍵詞：組合柱；地梁鋼筋；抗震加固施工；澆筑施工；磚混結構

0? ?引言

以往的地震災害數(shù)據(jù)顯示，相比其他結構的建筑，磚混砌體結構抗震性能差、延性低，易發(fā)生脆性破壞，一旦發(fā)生損壞，不僅會造成工程建設方較大的財產(chǎn)與經(jīng)濟損失，還會對建筑內居住的群體生命安全造成威脅[1]。

我國建筑行業(yè)在較早時期開發(fā)的大量工程，均為磚混結構。按照現(xiàn)階段的工程質量驗收標準，此類建筑已經(jīng)不符合規(guī)范。盡管各地政府投入了大量的資金與人力進行工程項目的技術改造，但對改造后建筑進行抗震能力評估發(fā)現(xiàn)，大部分建筑無法在地震中起到抗震效果。加之部分建成并投入使用后的建筑由于年久失修、無人管控，導致建筑材料發(fā)生了嚴重的老化、劣化現(xiàn)象[2]。

為提高居民居住環(huán)境的安全性，為其提供一個適宜、可靠的生存空間，本文以某地區(qū)老舊小區(qū)改造建設項目為研究對象，設計針對磚混結構的抗震加固施工方案，旨在通過此次設計，提升建筑綜合性能，解決由于地震災害造成的建筑倒塌等安全事故。

1? ?工程概況

為確保改造建設后的建筑工程可以達到預期的抗震效果，在施工前，對待建的老舊小區(qū)進行現(xiàn)場勘察與調研[3]。

本次選擇的某老舊小區(qū)建筑為磚混建筑，建筑層數(shù)為5層，整體采用橫墻作為支撐體系，墻體的厚度約為250mm，平均每層建筑的高度為3m，每個樓層的均重為10kN/m²。在此基礎上，安排技術人員，對老舊小區(qū)建筑的房屋結構尺寸進行測量與鑒定[4]。

該老舊小區(qū)建筑的房屋結構尺寸測量與鑒定結果如下表1所示。參照相關文件標準可知，該建筑多項指標不符合技術指標，存在一定的安全隱患。

2? ?抗震加固施工方案

2.1? ?磚混結構單面板墻體抗震加固處理

掌握與此工程項目相關的概況信息后，根據(jù)工程抗震加固施工需求，設計磚混結構單面板墻體加固處理方案。設計方案如圖1所示。

在對此建筑墻體結構的勘察中發(fā)現(xiàn)，該建筑在遇到突發(fā)地震災害時，墻體十分容易發(fā)生坍塌，無法滿足建筑整體的抗震設計要求。因此，在與工程方綜合商議后，決定采用增設外墻單面板的方式，設計建筑原有墻體的加固[5]。

在此過程中，將原有的磚混結構砌體墻作為模板，在墻體的一側增設“L”型錨固，通過此種方式，使其形成“混凝土—砌體”結構形式的組合類墻體，以此起到提高墻體結構承載力、墻體抗變形能力的效果。

為確保設計的結構可以在實際應用中達到預期效果，選用C25等級的混凝土作為單面板設計材料，控制單面板的厚度在75～85mm范圍內[6]。錨固時，設計橫向鋼筋為φ8@150，縱向鋼筋為φ10@150。

在對其加固施工處理時，將縱向鋼筋與橫向鋼筋設計為梅花狀、雙向布置方式。按照預設的錨固點，將結構膠打入原磚混結構的墻體中。按照此種方式，完成磚混結構單面板墻體加固處理。

2.2? ?安裝圈梁和地梁鋼筋

在磚混結構中，采用安裝圈梁和地梁鋼筋，以提高基礎結構的穩(wěn)固性。施工前，工程方應根據(jù)工程場地及受加固墻體的具體情況，對擬定的施工方案和施工進度進行局部修改[7]。

對建筑結構中的預應力鋼筋、錨固機構、傳力層等進行預應力處理。按照規(guī)范，在施工現(xiàn)場對待加固的結構進行定位和放樣，在墻邊布置預應力鋼筋布置點，對作業(yè)面沿著垂直方向開槽。按照上述方式，完成建筑結構圈梁和地梁鋼筋施工的準備工作。

在此過程中，考慮到該項目具有一定年限，部分建筑為自建房，墻體上沒有混凝土圈梁地梁，且砂漿強度下降情況也不能直接掌握，如果直接用鋼筋等硬質材料直接在砌體上施加預應力，不僅會導致建筑出現(xiàn)局部受壓問題，還會造成主體結構損壞。為進一步改善建筑的整體性能，采取在砌體墻內植筋、澆筑混凝土圈、地梁等形式，以達到預應力連接的目的。

加強筋植筋處理時，要注意原有結構的現(xiàn)狀，選擇合理的植筋與綁扎方式[8]。完成鋼筋綁扎后，測量所需要的預應力鋼絲繩長度，按測量長度定做無粘結預應力鋼筋，在現(xiàn)場進行兩端墩錨固。

在此基礎上，將預應力鋼筋按設計位置，放置在已經(jīng)完成的結構面的墻體中，確保所使用的無粘結預應力鋼筋不會發(fā)生外露現(xiàn)象。此外，在穿孔時，要避免保護層的機械損壞，以此完成圈梁和地梁鋼筋安裝施工。

2.3? ?鋼筋混凝土組合柱設計與澆筑

完成上述施工后，對主體結構中的鋼筋混凝土組合柱進行澆筑設計。澆筑鋼筋混凝土組合柱面層結構時，應先拆除磚混結構中面層，在作業(yè)面鉆孔，并輔助使用通風機清潔鉆孔。同時，安裝箍筋、豎向鋼筋、模板，使用高壓水槍，用清水沖洗作業(yè)面。若原作業(yè)面堿腐蝕較為嚴重，需要先手動清理松動或腐蝕部位，用1：3的水泥砂漿處理表面，確保表面無明顯污染后，重復上述鉆孔、清孔等步驟。

在作業(yè)面上鉆孔時，應按照圖紙的規(guī)定，在鋼筋（穿墻筋）的位置上劃出一條線，使用電鉆在磚縫上打洞。注意洞的直徑要大于穿過箍筋尺寸至少2mm。鉆孔要及時清除，確保鋼筋在穿過墻體后與孔洞間的緊密性。

安裝組合鋼筋時，對箍筋的封閉處理宜使用雙面焊，焊接時間應>5d。安裝完成后，配合混凝土在現(xiàn)場進行澆筑施工。澆筑施工應注意按樓層分段施工，所有澆筑保證一次成型。在此基礎上，做好對澆筑作業(yè)面的養(yǎng)護，即完成對老舊小區(qū)磚混結構的抗震加固施工。

3? ?抗震效果檢驗

為實現(xiàn)對該方案在實際應用中效果的檢驗，以上文提出的工程項目為例，按照本文設計的方案，對該項目展開抗震加固施工。

施工過程中，設計磚混結構單面板墻體的加固處理方案。在此基礎上，考慮到該建筑項目中屋蓋處未設置外墻圈梁，需要在建筑結構中安裝圈梁和地梁鋼筋，增設老舊小區(qū)建筑結構的隔震層。完成上述施工內容后，通過對鋼筋混凝土組合柱的綜合澆筑，實現(xiàn)對老舊小區(qū)的抗震加固改造。

完成改造施工后，根據(jù)建筑改造抗?jié)B設計規(guī)定等相關文件要求，確保該建筑在改造施工后滿足8度抗震設防烈度要求即可。隔震建設樓層之間剪力值與未改造前樓層之間剪力值的比值，應滿足≤0.35的要求。

按照上述方式，參照隔震設計計算公式，對完成施工后建筑的橫向結構層間剪力值進行計算（橫向方向為建筑抗震弱軸方向）。統(tǒng)計實驗結果，如表2所示。

根據(jù)表2所示的實驗結果可以看出，加固施工后樓層剪力比值均滿足≤0.35的要求，說明施工后該建筑的抗震綜合性能符合文件標準。

β = η·χ₁·χ₂·β₁（1）

式中：

β ——抗震能力指數(shù)；

η——磚混結構加強系數(shù)；

χ₁——墻段抗震系數(shù)；

χ₂——抗震加固后整體結構的影響系數(shù)；

β₁——抗震加固后局部結構的影響系數(shù)。

按照上述計算公式，進行加固后老舊小區(qū)磚混結構的抗震能力驗算時，應確保的計算結果滿足＞1.0的要求。按照以上標準，對建筑的綜合抗震加固效果進行檢驗，其結果如圖2所示。

從圖2中可以看出，隨著樓層的增加，抗震能力指數(shù)對應增加，且各個樓層的抗震能力指數(shù)均滿足＞1.0的要求，說明施工后建筑的抗震能力符合標準。

綜合上述實驗，得到如下所示的結論：此次設計的老舊小區(qū)磚混結構抗震加固施工方案，在實際應用中效果良好。按照設計的方案進行老舊小區(qū)抗震加固改造施工，不僅可以使加固施工后樓層剪力比值滿足工程質量驗收需求，還可以提高施工后各個樓層的抗震能力指數(shù)。

4? ?結束語

根據(jù)我國建筑領域不完全統(tǒng)計與調研可知，在我國多次地震災害與突發(fā)性公共事件中，磚混結構因其自身的變形能力較弱，在承受橫向水平地震波時，即便主體結構的變形量較小，也會產(chǎn)生大量的裂縫，嚴重情況下，甚至會衍生為結構斷面。

為解決此方面問題，本文通過磚混結構單面板墻體抗震加固處理、安裝圈梁和地梁鋼筋、鋼筋混凝土組合柱設計與澆筑，完成了老舊小區(qū)磚混結構抗震加固施工方案的設計，旨在通過此次設計，為老舊小區(qū)居住群體提供一個相對安全、可靠的居住與生存環(huán)境。

參考文獻

[1] 劉熠晨.磚混結構檢測鑒定與抗震加固改造探析——以福州市某幼兒園為例[J].福建建材，2022（10）：54-57.

[2] 李成，鄔險峰，胡偉，等.基于性能的抗震加固方法在既有結構加固改造中的應用[J].建筑結構，2022，52（S1）：2079-2083.

[3] 王鵬程，許維炳，王瑾，等.基于PET的灌漿套筒-預應力組合連接裝配式混凝土橋墩抗震加固研究[J].工程抗震與加固改造，2022，44（3）：139-148.

[4] 鄭士舉.砌體與鋼筋混凝土框架平面混合結構抗震性能評估及加固方法研究[J].建筑結構，2022，52（8）：60-65.

[5] 冉曦陽.單跨框架結構教學樓抗震鑒定及抗震加固設計：以云南省昭通市昭陽區(qū)某中學為例[J].工程技術研究，2021，6（11）：199-200.

[6] 張云海，周清，齊麟.黃河三角洲地區(qū)老舊砌體住宅的調查與抗震加固改造：以濱州市為例[J].工程抗震與加固改造，2021，43（3）：147-154.

[7] 白玉磊，梅世杰，張玉峰，等.基于剛度的大應變FRP約束混凝土模型及其在橋梁抗震加固中的應用[J].中國公路學報，2022，35（2）：115-123.

[8] 蔣璐，李向民，蔣利學，等.既有多層砌體住宅增設電梯與抗震加固綜合改造技術振動臺試驗研究[J].建筑結構學報，2021，42（7）：20-29+46.