0 引言

磚混結構房屋是我國民用建筑中最為普遍的結構體系。建國以來至20世紀80年代以前，城鎮(zhèn)建筑幾乎全部采用這類結構體系。

隨著我國社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，用房問題已成為城鎮(zhèn)中亟待解決的重要矛盾之一。而我國人口眾多，經(jīng)濟上仍不發(fā)達，這決定我國舊的磚混結構房屋必須盡可能進行改造利用，而不能采取全部推倒重建的方針［1］。特別是在無新建場地，建設資金少而不允許拆舊建新的情況下，為了改善用房緊張，增加使用面積和增加建筑物的使用功能，加層加固改造成為建設方最理想的選擇［2］。隨著建國初期大部分房屋使用年限的臨近，房屋加固已成為一種趨勢。

本文通過工程實例，對磚混結構中加固加層方案的選擇及施工中需要注意的事項進行總結和探討。

1 工程概況

實驗樓加固加層改造工程系三層內廊式混合結構(中間門廳部分為四層)，建于1963 年，樓長 88．8 m、寬 14．24 m ～17．84 m，層高3．80 m，內廊寬2．4 m，開間多為3．6 m。原設計由江蘇省建設廳勘察設計院設計。基礎采用墻下毛石混凝土條形基礎，基礎以堅硬粘土作為持力層。上部采用240厚(局部370厚)磚墻，磚設計標號100號、砂漿50號、基礎毛石為100號。原有結構未設置構造柱，但沿墻每開間均設附壁配筋磚柱，局部大空間采用預制混凝土梁承重。樓板采用預制多空樓板屋蓋，內廊為預制混凝土小平板樓蓋，衛(wèi)生間、樓梯間為現(xiàn)澆混凝土結構，僅在外墻設置預制圈梁。原建筑面積4 026 m2，現(xiàn)要求加高為五層，局部六層，總面積為6 700 m2。

2 加層的可行性分析研究

在原有房屋中加層，往往比新建工程考慮的問題更多，加層設計應在可行性研究及鑒定意見基礎上進行。因此可行性分析研究非常重要。對于加層工程，不僅要對新增的結構進行驗算，還需要對原結構作必要復核，如果不滿足要求必須進行加固。加固方案主要根據(jù)可靠性鑒定結果、可靠性差異程度和原因，結合結構特點及施工條件，按安全可靠，經(jīng)濟合理原則選擇?，F(xiàn)根據(jù)房屋安全鑒定處對原有結構構件的檢測結果及現(xiàn)場勘驗，結構整體穩(wěn)定性及抗震性較差，不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。但房屋主體結構較為完善，可對該房屋先期進行抗震加固處理，等抗震加固補強后再進行加層加固改造。在加層設計中需解決的主要問題是驗算加層后的地基基礎、墻體結構等能否滿足承載力和正常使用極限狀態(tài)的要求，解決新舊構件連接問題。

3 承載力驗算及加固措施

3．1 基礎驗算及加固

經(jīng)鑒定原基礎沉降變形穩(wěn)定，改造工程在加層情況下，按改造后建模復核計算，局部不滿足，應擴大基礎斷面以滿足新增荷載要求，新老基礎通過鋼筋拉結，以保證新舊基礎協(xié)同工作(如圖1所示)。

基礎加固施工應注意部分:

1)加固工作不應破壞原有結構，一般情況下宜少擾動原有地基基礎，同時不應擾動土的原狀結構，如經(jīng)擾動，應挖除擾動部分，用毛石回填;

2)基礎挖槽后應由設計、施工和建設單位等共同驗槽，發(fā)現(xiàn)問題及時處理;

3)開挖基槽時應注意對原建筑物的影響，對其主要承重結構應進行臨時支撐，必要時應當采取卸載措施;

4)基礎加固時應對與原混凝土構件的連接部位進行鑿毛，除去浮渣、塵土、沖洗干凈，涂刷水灰比為0．4～0．45的水泥漿一道;

5)與舊墻體連接部位應清除干凈，用水沖刷。新老基礎通過植筋進行拉結，植筋時應保證將植筋孔清理干凈，砌體植筋與混凝土植筋由于材質及強度不同，應做好對植筋質量的控制及植筋膠的選擇(可選擇用環(huán)氧膠泥錨固)［4］，以保證新舊基礎協(xié)同工作;

6)施工時應重視施工監(jiān)測，以保證施工質量和施工安全。

圖1 基礎加固圖

3．2 墻體強度驗算、抗震驗算及加固措施

經(jīng)驗算，除三層墻體受壓承載力滿足要求外，一、二層受壓承載力及所有層抗震驗算均不滿足要求，必須進行加固。對抗震及抗壓不能滿足加層設計要求的墻體，目前可采用的加固方法主要有鋼筋網(wǎng)水泥漿法加固、鋼筋混凝土板墻加固、增設圈梁、構造柱、鋼拉桿等［3］。

根據(jù)本工程原有結構未設置構造柱，但沿墻每開間均設附壁配筋磚柱的特點，選擇將原有的壁柱采用鋼筋混凝土圍套加固法加固，具體做法見圖2，同時在內縱墻與橫墻交界部位間隔增設構造柱，縱墻與山墻交界處增設構造柱，內墻在增設構造柱相應部位設鋼拉桿，與原結構外墻預制圈梁形成整體。構造柱處增加現(xiàn)澆混凝土局部擴展基礎，并確保與磚墻有可靠連接，以保證新舊基礎協(xié)同工作。

原有三層屋面全部掀除，墻體部位設置現(xiàn)澆圈梁。屋面及樓面均為現(xiàn)澆梁板結構，與原有構造柱及壁柱部分連為一體，以滿足建筑物的整體性及抗震性的要求。墻體采用單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固及雙面砂漿面層加固法加固墻體。

圖2 鋼筋混凝土圍套加固壁柱

圖3 新增構造柱與墻體的連接

采用鋼筋混凝土圍套加固法加固壁柱及增加構造柱施工時應注意事項及體會:

1)對于無筋磚壁柱，豎向鋼筋應通長設置，下端伸至基礎頂面，中間穿過各樓層，上端伸至加固層上層樓板表面，箍筋分開口，閉合兩種，箍筋應穿過主梁，當梁高小于400 mm時，可于梁上下表面用較大直徑的加強箍等代［3］;

2)對于穿板部分，樓板鉆孔不得截斷板鋼筋;

3)將墻與混凝土結合面上的粉刷層鏟除干凈，并鑿開灰縫，鑿開深度凹入墻面5 mm，最后用壓力水沖洗干凈，并沖水濕透［5］;

4)針對施工單位提出的閉合箍筋綁扎起來較為困難的問題，我們采用兩根“U”形箍錯開焊接或綁扎的方法代替原有圖集做法，既保證了施工效果，又解決了施工困難。對于閉合箍筋墻鉆孔部分，現(xiàn)有相關規(guī)范及圖集對鉆孔大小一般均未作要求，施工單位一般選擇鉆孔直徑稍大于鋼筋直徑。但由于構造要求，箍筋端口應有彎頭，施工起來較為困難。同時由于墻體為磚砌體，房屋使用時間較長，鉆孔時應盡量減少對墻體的破壞，進一步加大了施工難度。

根據(jù)工程實際，我們選擇用D50鉆孔機(水鉆)進行鉆孔，鋼筋綁扎結束后用細石混凝土填實，此方法既能減少鉆孔對墻體的損害，同時又解決了鋼筋綁扎困難的問題，又能保證墻體與鋼筋之間混凝土密實，從而增加了鋼筋與墻體的粘結力，進一步提高了強度及整體性;

5)新增構造柱要注意與原有墻體的連接，具體做法見圖3［3］。

墻體加固具體做法:

1)一層所有外墻外側均采用單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固墻體，采用M10水泥砂漿噴射法施工，厚度取35單面。外墻內側采用單面砂漿面層加固法加固墻體，采用M10混合砂漿噴射法施工，厚度為25(單面厚度)。內墻采用雙面砂漿面層加固法加固墻體，采用M10混合砂漿噴射法施工，厚度為25(單面厚度);

2)二、三層所有內外墻均采用雙面砂漿面層加固法加固墻體，M10混合砂漿噴射法施工，厚度為25(單面厚度)。為了控制噴射混凝土的厚度和平整度，可以采取如下措施:在噴射混凝土之前可用1∶3水泥砂漿打灰餅點，灰餅點的縱向和水平方向間距為1．5 m，噴射混凝土時，由于混凝土表面粗糙不平，可以在混凝土初凝后迅速用鋁合金杠尺按照灰餅點的厚度刮平，允許偏差控制在+5 mm～－3 mm，這樣既控制墻面混凝土的厚度和平整度，又起到壓實混凝土的作用。

墻體加固時應注意:

1)鏟除原墻抹灰層，將灰縫剔除至深5 mm～10 mm，用鋼絲刷刷凈殘灰，吹凈表面灰粉，灑水濕潤，噴素水泥漿一道;

2)墻體存在裂縫時，應對裂縫進行壓力灌漿處理;

3)所有墻體拆除時均應采用靜力切割。

4 加固加層施工對施工技術的要求

由于加固改造工程施工較為復雜，技術要求相對較高，涉及的加固改造方法較多，這就對各個環(huán)節(jié)提出了較高要求。設計、施工、建設單位及監(jiān)理單位必須通力協(xié)作，嚴格按照各專業(yè)技術規(guī)范要求進行施工，嚴把技術質量關。同時，加固改造工程應由有資質且熟悉該工藝的專業(yè)隊伍進行施工。施工單位應結合加固改造工程特點編制施工組織設計指導施工，改造之前應對原結構進行全面檢查，確認結構是否與甲方提供的圖紙一致，發(fā)現(xiàn)異常應及時處理。

原屋頂拆除時，在拆除進程中不能采用任何突然的沖擊力或撞擊力，不能用大錘猛敲，清除下來的材料及雜物等不應集中堆放在樓板上，應隨清隨運走并堆碼成方。

5 結語

1)加層加固設計方案選取過程中，在滿足承載能力要求的基礎上，應盡量使用施工方便，工效高，對原結構受力影響小的加固方法。力求技術先進可靠，工藝簡便可行;

2)加層加固工程要特別注意安全，當加層必須加固時，一定要做到先加固再加層;

3)加固施工重視施工監(jiān)測，可以保證施工質量和施工安全;4)加固應按有關規(guī)定設沉降觀測點，并進行沉降跟蹤觀測。舊房改造是我國國情所需，在很多大、中城鎮(zhèn)都有所實施。從上述分析來看，舊房改造的關鍵是盡可能減少對原受力結構的影響和破壞，如何對受到影響和破壞的結構進行加固，以及如何提高新老結構共同工作的協(xié)調性。

［1］王詩文．磚混結構房屋改造的抗震構造措施［J］．安徽建筑，2001(4):80-81．

［2］梁自力．多層磚混結構房屋加層改造設計［J］．企業(yè)科技與發(fā)展，2009，262(16):131-134．

［3］03SG611，磚混結構加固與修復［S］．

［4］李小敏．某磚混結構的加層改造設計［J］．四川建筑，2007，27(6):138-142．

［5］謝建平．磚混房屋結構的加層設計與施工［J］．廣東水利水電，2002(6):30-31．