王辰宇，宋小雷

（江蘇省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司，江蘇 南京 210028）

0 引 言

20 世紀(jì) 70～80 年代，各級企事業(yè)單位為解決職工住房需求，建造了大量磚混結(jié)構(gòu)住宅，經(jīng)過三、四十年的使用，目前部分房屋出現(xiàn)老化、局部破損等狀況；受委托方委托，本單位近期對江蘇某市 10 棟已使用30～40 年的老舊房屋進行實地調(diào)查，通過對該批房屋的抗震措施、結(jié)構(gòu)布置等方面的檢測，指出此類老舊房屋面臨的問題，并在此基礎(chǔ)上提出加固改造建議。

根據(jù)現(xiàn)行 GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版），該市抗震設(shè)防烈度為 7 度（0.10 g），地震分組為第二組。

1 調(diào)查概況

該批 10 棟房屋均為磚混結(jié)構(gòu)，墻體采用黏土實心磚砌筑；樓屋蓋設(shè)置情況為：10 棟房屋的樓、屋面為預(yù)制板，局部屋面采用木檁條擱瓦；承重墻體設(shè)置情況為：9 棟房屋采用 240 mm 實心墻，1 棟房屋為空斗墻；房屋層數(shù)為：2 層 1 棟（前述空斗墻），3 層 1 棟，4 層 7 棟，5 層 1 棟；房屋的層數(shù)、層高、總高度均未超過GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）的相關(guān)規(guī)定；初步檢查結(jié)果表明，房屋基礎(chǔ)穩(wěn)定，外墻散水完整，未見明顯不均勻沉降現(xiàn)象，建筑物整體傾斜小于規(guī)范限值；部分房屋外景如圖1、圖2 所示。

圖1 典型5層房屋外景

圖2 典型 4 層房屋外景

1.1 抗震構(gòu)造措施檢查

歷次震害表明［1］，對建筑物設(shè)置合理的圈梁、構(gòu)造柱等構(gòu)造措施，能夠?qū)Υu砌體起約束作用，從而顯著增加墻體的變形能力，有利于實現(xiàn)“中震可修、大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)；為確保房屋的整體性，現(xiàn)行GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）對磚混結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施有具體要求；對于 7 度地區(qū) 4 層以下的房屋，構(gòu)造柱設(shè)置要求為“樓梯間四角、外墻四角、隔 12 m 或單元橫墻與外縱墻交接處”，7 度地區(qū)五層房屋，構(gòu)造柱設(shè)置要求為“樓梯間四角、外墻四角、隔開間橫墻與外墻交接處，山墻與內(nèi)縱墻交接處”；對于裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木屋蓋房屋，7 度地區(qū)圈梁設(shè)置要求為“外墻、內(nèi)縱墻和內(nèi)橫墻于屋蓋處及每層樓蓋處，且內(nèi)橫墻屋蓋處間距不應(yīng)＞4.5 m，樓蓋處間距不應(yīng)＞7.2 m”。

空斗墻與普通實心墻相比，可節(jié)約材料，減輕房屋質(zhì)量，因此在 20 世紀(jì) 70～80 年代部分 1～3 層民用房屋采用空斗墻；但歷次震害表明，空斗墻在震動荷載作用下的整體穩(wěn)定性較差，對地基沉降的敏感性大，因此從 GB 50003－2011《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》起，承重墻體已不采用空斗墻［2］。

本次經(jīng)檢測的 10 棟房屋均未設(shè)置構(gòu)造柱；部分房屋于外墻或局部內(nèi)橫墻設(shè)置圈梁，但圈梁設(shè)置層數(shù)及間距均不符合上述規(guī)范的具體規(guī)定。

本次檢測的 1 棟二層房屋的承重墻體為空斗墻，且如上所述未設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱等措施，抗震性能極差。

1.2 房屋平、立面布置檢查

為確保建筑物縱向的抗震能力，使得建筑物在縱橫兩個主軸方向的振動特性不宜相差太大，GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）規(guī)定，在房屋寬度方向的中部應(yīng)設(shè)置內(nèi)縱墻，開洞后累計長度不宜小于房屋總長度的 60 %，且承重墻體最小厚度為 190 mm。

本次經(jīng)檢測的某棟五層房屋平面布置如圖3 所示，南北軸線外縱墻為 240 mm 實心磚墻，內(nèi)部各軸線縱墻均為 120 mm 厚，內(nèi)縱墻厚度不符合 GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）規(guī)定，僅起分隔作用，抗震綜合評定時不考慮內(nèi)縱墻承擔(dān)地震荷載作用。

圖3 典型5層房屋底層平面示意圖

為確保建筑物在地震發(fā)生時較不容易發(fā)生局部或整體破壞，GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）對建筑形體平、立面布置的規(guī)則性做出規(guī)定，對平面輪廓凹凸尺寸規(guī)定其超過典型尺寸的 25 %時，于房屋轉(zhuǎn)角處應(yīng)采取加強措施。

當(dāng)樓梯間位于房屋的盡端或轉(zhuǎn)角處時，由于樓梯間處的墻體缺少側(cè)向樓板的支承作用，且頂層墻體的無支承長度達到一層半層高，在水平地震作用下，位于房屋盡端或轉(zhuǎn)角處的樓梯間由于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)易導(dǎo)致震害加重，首先發(fā)生破壞，因此 GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）對于樓梯間規(guī)定其不宜設(shè)置在房屋的盡端或轉(zhuǎn)角處。

根據(jù)歷次震害經(jīng)驗，房屋外縱墻的開洞率不應(yīng)過大，墻體局部尺寸不宜過小，防止局部失效造成整體破壞甚至倒塌，因此 GB 50011－2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016 版）規(guī)定，同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻，7 度時外縱墻體開洞率宜控制在 55 % 以內(nèi)，且承重窗間墻及外墻盡端轉(zhuǎn)角處洞口邊局部墻段的尺寸不宜＜1 m。

本次經(jīng)檢測的某棟四層房屋平面布置如圖4 所示，該房屋北側(cè)外凸尺寸超過南側(cè)區(qū)域進深的 25 %，且樓梯間位于房屋外凸區(qū)域；另一棟四層房屋外立面如圖2 所示，樓梯間位于北側(cè)外凸區(qū)域，樓梯間外縱墻開洞率接近 55 %，且窗間墻及門洞口邊局部墻段的尺寸均＜1 m；平、立面局部布置均不符合上述規(guī)范的規(guī)定，多種不利因素疊加導(dǎo)致此處形成抗震薄弱部位。

圖4 典型 4 層房屋底層平面圖

1.3 材料強度檢測

現(xiàn)行砌體及抗震設(shè)計規(guī)范表明，砌體受壓承載力取決于磚強度及砂漿強度，砌體抗剪承載力取決于砂漿強度；本次 10 棟房屋經(jīng)抽檢，砌筑磚強度為7.37～13.71 MPa；砌筑砂漿強度較低，實測為0.6～1.3 MPa；砂漿中水泥含量普遍較少，部分粘結(jié)材料為黃泥土；砌筑灰縫飽滿度不夠，顏色灰白，大片粉化，用手碰或硬物刮擦即可掉下粉末。

1.4 損傷、滲漏等缺陷檢查

本次檢查結(jié)果表明，10 棟房屋的頂層局部區(qū)域滲漏，部分木屋蓋檁條等腐朽老化；除局部墻體窗洞角部出現(xiàn)輕微斜裂縫外，承重墻體未見因承載力不足引起的裂縫及變形等缺陷。

2 房屋結(jié)構(gòu)承載力復(fù)核

2.1 受壓承載力驗算

因本次所檢 1 棟 2 層房屋承重墻體為空斗墻砌筑，且木屋面已腐朽老化，適修性差，無加固改造價值；根據(jù)其余 9 棟房屋的平、立面測繪結(jié)果，結(jié)合各棟房屋實測的磚強度、砂漿強度最小值對房屋結(jié)構(gòu)進行驗算；驗算結(jié)果表明，9 棟房屋均有部分底層承重墻體的抗力與效應(yīng)之比＜1，承載力不足；2 層以上承重墻體的抗力與效應(yīng)之比均＞1，承載力滿足要求；典型5層房屋的底層受壓承載力如圖5 所示（圖中數(shù)據(jù)為抗力與效應(yīng)之比）。

2.2 抗震受剪承載力驗算

根據(jù)上述 9 棟房屋的平、立面測繪結(jié)果，并根據(jù)各棟房屋實測的磚強度、砂漿強度最小值對房屋結(jié)構(gòu)進行驗算；驗算結(jié)果表明，在 7 度（0.10 g）多遇地震荷載作用下，9 棟房屋各層橫墻的抗力與效應(yīng)之比均＞1，能夠達到抗震要求；縱墻因開洞較多，且布置數(shù)量較少，9 棟房屋各層均有部分縱墻的抗力與效應(yīng)之比＜1，抗震承載力不足，且底層數(shù)量較多，頂層數(shù)量較少；典型五層房屋的底層抗震承載力如圖6 所示（圖中數(shù)據(jù)為抗力與效應(yīng)之比）。

圖5 典型5層房屋底層受壓承載力

圖6 典型5層房屋底層抗震承載力

圖7 典型5層房屋底層加固后受壓承載力

圖8 典型5層房屋底層加固后抗震承載力

3 加固方案建議

根據(jù) JGJ 116－2009《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》及GB 50702－2011《砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》，采用雙面鋼筋混凝土板墻對受壓承載力或抗震承載力不足的墻體進行加固［3-4］；墻體交接處未按照前述規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱時，可在混凝土板墻內(nèi)相應(yīng)位置處設(shè)置相互可靠拉結(jié)的配筋加強帶，不另設(shè)外加構(gòu)造柱；樓層標(biāo)高處未按照上述規(guī)范要求設(shè)置圈梁時，可在混凝土板墻內(nèi)樓層上下兩端增設(shè)配筋加強帶，不另設(shè)外加圈梁；內(nèi)墻局部未設(shè)圈梁處可用鋼拉桿代替；驗算結(jié)果表明，增設(shè)鋼筋混凝土板墻后，原有受壓及抗震承載力不足的構(gòu)件，加固后承載力顯著提高，能夠符合規(guī)范要求；典型五層房屋加固后底層受壓及抗震承載力如圖7、8 所示。

對局部出現(xiàn)裂縫的墻體采用壓力灌漿修補，考慮到房屋使用年限較長，屋面防水老化，建議對屋面防水進行更換。

因委托方未提供上述 9 棟房屋的原始資料，且受多方面條件限制未能對 9 棟房屋的地基基礎(chǔ)進行開挖檢測；考慮到 9 棟房屋使用已達 30～40 余年，原房屋基礎(chǔ)底部的土層在長期荷載壓密作用下，承載力將有所提高，且房屋結(jié)構(gòu)在經(jīng)過長期使用后未見明顯差異沉降；故初定對原有地基基礎(chǔ)不進行加固，但為保證房屋安全，在加固施工過程中及加固后加強對房屋的沉降觀測，若出現(xiàn)問題及時進行后續(xù)處理。

4 結(jié) 語

通過對江蘇某市 10 棟建于 20 世紀(jì) 70～80 年代磚混結(jié)構(gòu)房屋的現(xiàn)場檢測，結(jié)合現(xiàn)行砌體及抗震設(shè)計規(guī)范，指出上述房屋在結(jié)構(gòu)布置、抗震措施等方面存在的問題；根據(jù)現(xiàn)行砌體及抗震加固設(shè)計規(guī)范，對上述房屋提出加固建議，經(jīng)驗算，原有受壓及抗震承載力不足的構(gòu)件經(jīng)過加固后，承載力顯著提高，能夠符合規(guī)范要求。