郭海燕

摘 要 探討低烈度區(qū)加強(qiáng)砌體房屋抗震加固的重要性，結(jié)合工作實(shí)際闡述了砌體房屋結(jié)構(gòu)的加固原則，詳細(xì)地介紹了幾種砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固技術(shù)方法，可供低烈度區(qū)砌體房屋結(jié)構(gòu)加固工程參考。

關(guān)鍵詞 房建工程 砌體結(jié)構(gòu) 加固技術(shù) 施工技術(shù) 加固方法

所謂砌體結(jié)構(gòu)，通常是指由黏土磚、混凝土砌塊等砌成的結(jié)構(gòu)。由于砌體是一種脆性材料，其抗拉、抗剪強(qiáng)度均較低，因而砌體房屋的抗震性能相對較差，在國內(nèi)外的歷次強(qiáng)烈地震中，砌體結(jié)構(gòu)的破壞率相當(dāng)高。因其材料脆弱、延性較差，地震烈度為6 ℃時(shí)，對砌體結(jié)構(gòu)就有破壞性，對設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差的房屋就會產(chǎn)生裂縫。當(dāng)遇到7 ℃～8 ℃地震時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)的墻體大多會產(chǎn)生不同程度的裂縫，抗震性能差的一些砌體房屋還會因之發(fā)生倒塌。因此，砌體結(jié)構(gòu)是中國房屋結(jié)構(gòu)中抗震加固的主要對象。另外，由于砌體結(jié)構(gòu)是中國居住、辦公、學(xué)校等建筑中普遍使用的一種結(jié)構(gòu)形式，特別是在低烈度區(qū)，更是量大面廣?；诖?，在低烈度區(qū)加強(qiáng)砌體房屋的抗震加固尤為重要。

一、砌體房屋結(jié)構(gòu)抗震的加固原則

首先，保證必要的抗震整體性，基本上不損傷原有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。建筑物的抗震整體性就是所有承重構(gòu)件共同承受和合理傳遞地震作用荷載的性能?？拐鹫w性好的建筑物，能減少由于局部破壞造成建筑物倒塌或部分倒塌的危險(xiǎn)性。

其次，使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度滿足抗震要求。磚砌體的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度約為其抗壓強(qiáng)度的10%，當(dāng)磚砌體結(jié)構(gòu)承受水平地震作用時(shí)，抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度常常不能滿足要求，這就使較多的磚砌體構(gòu)件要經(jīng)過加固之后才能達(dá)到所需要的抗震強(qiáng)度，或者增加抗震作用的構(gòu)件（如后加抗震橫墻等），以使之達(dá)到所需的抗震要求。

再次，防止局部剛度突變和質(zhì)量不均勻分布的不利影響。不僅要防止由于房屋加固以后產(chǎn)生的剛度突變和質(zhì)量不均勻分布，而且對原有的剛度突變和質(zhì)量分布不均勻情況要通過加固使其有所改善。為了防止在抗震加固中出現(xiàn)局部剛度突變，要求加固樓層綜合抗震承載力不超過下一樓層的抗震能力的20%，非承重或自承重墻體加固后的抗震能力不超過同一層樓層承重墻體加固后的抗震承載力。當(dāng)超過下一樓層綜合抗震能力指數(shù)的20%時(shí)，同時(shí)應(yīng)增強(qiáng)下一樓層的抗震能力。

另外，選用合理抗震加固方案。對非剛性結(jié)構(gòu)體系的房屋，選用合理抗震加固方案時(shí)應(yīng)特別慎重。當(dāng)采用加固柱或墻垛，增設(shè)支撐或支架等非剛性結(jié)構(gòu)體系的加固措施時(shí)，應(yīng)控制層間位移和提高其變形能力。

二、砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的技術(shù)方法

1.增設(shè)抗震橫墻加固技術(shù)。當(dāng)原有墻體不能滿足抗震需要時(shí)，可考慮增設(shè)抗震橫墻，數(shù)量由抗震橫墻面積率計(jì)算確定。為了使增設(shè)的抗震橫墻能真正分擔(dān)地震荷載，抗震磚橫墻的厚度應(yīng)不小于240 mm，墻下面做基礎(chǔ)，墻頂要用細(xì)石混凝土與大梁頂緊，并與原縱墻妥善拉結(jié)。增設(shè)抗震墻是提高建筑抗震能力的有效措施，對于原建筑的抗震墻較少，抗震墻間距超過抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)更為合適。

2.水泥砂漿或鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固技術(shù)。該法屬于復(fù)合截面加固法的一種，當(dāng)磚墻的抗震承載力不足時(shí)，可采用水泥砂漿抹面或配有鋼筋網(wǎng)片的水泥砂漿抹面層進(jìn)行加固，這種方法通常稱為夾板墻加固法。

3.混凝土板墻加固技術(shù)。磚房的混凝土板墻加固與鋼筋網(wǎng)水泥面層加固法類似，屬于復(fù)合截面加固法的一種，其優(yōu)點(diǎn)是：施工工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng)，砌體加固后承載力有較大提高，可控制墻體裂縫的開展，且具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點(diǎn)是：現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時(shí)間長，對生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小，具有較大的靈活性。

4.增設(shè)扶壁柱加固技術(shù)。該技術(shù)屬于加大截面加固法的一種，其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震要求，一般在非地震地區(qū)應(yīng)用，它屬于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法。一般有兩種做法，第一種為無黏結(jié)外包型鋼加固法，該法屬于傳統(tǒng)加固方法，其優(yōu)點(diǎn)是：施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少，受力較為可靠，適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點(diǎn)為：加固費(fèi)用較高，并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施；第二種為預(yù)應(yīng)力撐桿加固法，其優(yōu)點(diǎn)是：能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠，適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固；其缺點(diǎn)是不能用于溫度在 600 ℃ 以上的環(huán)境中。

5.聯(lián)結(jié)與拉結(jié)技術(shù)。做好聯(lián)結(jié)和拉結(jié)是砌體結(jié)構(gòu)抗震加固中的一個(gè)重要內(nèi)容，聯(lián)結(jié)和拉結(jié)的措施是連與錨。通過連與錨，使后加構(gòu)件（如外加柱、后加圈梁）與原有構(gòu)件（如墻體）連成整體，使原來聯(lián)結(jié)不好的構(gòu)件連成整體，并提高某些構(gòu)配件（如山墻、非承重構(gòu)件、瓦等）的抗震強(qiáng)度，防止地震墜落傷人。實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)和拉結(jié)的主要工具有鋼筋、銷鍵、螺栓和錨桿，可按照不同條件和需要采用。

6.隔震及減震消能加固技術(shù)。目前最常用的隔震材料為疊合橡膠隔震墊，其作用是使地面水平地震加速度在隔震層處中斷，或使向上傳遞的地震加速度大大減小。在設(shè)計(jì)計(jì)算中，其表現(xiàn)形式是上部結(jié)構(gòu)周期加長，因而地震作用減小，結(jié)構(gòu)反應(yīng)亦減小，從而達(dá)到抗震加固的目的。該方法的原理很簡單，然而用于加固時(shí)的技術(shù)難度卻很大。首先必須將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)完全切開，并要放入有一定阻尼的疊合橡膠墊。其必要條件是上部結(jié)構(gòu)整體性好，因此并非所有結(jié)構(gòu)都能用此方法進(jìn)行加固。

隔震減震技術(shù)用于加固砌體結(jié)構(gòu)，目前國內(nèi)外還不多見，原因是除了技術(shù)上存在著尚需解決的問題之外，比如砌體結(jié)構(gòu)剛度很大而自振周期很短，用改變原結(jié)構(gòu)的剛度而使其自振周期改變以減少地震反應(yīng)的方法很難獲得成效，在經(jīng)濟(jì)效益比較方面，與其他常規(guī)加固技術(shù)相比，存在著加固投資較大的問題。所以，用隔震減震技術(shù)來加固砌體結(jié)構(gòu)，還需進(jìn)行大量的實(shí)用上的研究分析。

三、結(jié)束語

總而言之，上述砌體房屋結(jié)構(gòu)的加固方法對絕大部分的砌體房屋進(jìn)行抗震加固是可行的，但對為數(shù)不少的特殊房屋和更多的其他類型房屋（特別是古建筑、木結(jié)構(gòu)等）還需進(jìn)一步的研究，特別是對用隔震減震技術(shù)來加固砌體結(jié)構(gòu)，還需進(jìn)行大量的實(shí)用上的研究探討。

參考文獻(xiàn)

[1]李竣，葉燎原.砌體建筑抗震設(shè)計(jì)及加固新方法[J].地震研究，2011，（4）：58-59.