施媛

摘要：本文根據(jù)天津市某磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)藥廠的加固過程中的一些特征措施和注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述，分析了如何在老舊樓房改造加固中靈活運(yùn)用各種加固方法，為加固設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行加固方案選擇和方案設(shè)計(jì)方面提供了一定的參考。通過實(shí)際施工驗(yàn)證，具有良好的可行性。

關(guān)鍵詞：舊樓改造;砌體;結(jié)構(gòu)加固

Abstract： This article describes some characteristic measures and precautions during the reinforcement process of a brick-concrete internal frame structure pharmaceutical factory in Tianjin， and analyzes how to use various reinforcement methods flexibly in the reconstruction and reinforcement of old buildings to provide reference for the reinforcement designer in the selection of reinforcement schemes and scheme design. Through actual construction verification， it has good feasibility.

Key words： old building renovation;masonry;structural reinforcement

0? 引言

隨著我國建筑市場日新月異的發(fā)展，建筑物在推新的同時卻無法“除舊”。本著節(jié)約資源的原則，又結(jié)合我國現(xiàn)有的民用及工業(yè)建筑特點(diǎn)（大部分為砌體結(jié)構(gòu)），改造加固將成為我國未來建筑市場的一大趨勢。實(shí)踐證明，在地震等破壞性外力作用下，砌體結(jié)構(gòu)的破壞一般會先于混凝土框架結(jié)構(gòu)，且破壞程度要更加嚴(yán)重。砌體結(jié)構(gòu)材料的脆性性質(zhì)決定了這一特性，因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)相較于混凝土結(jié)構(gòu)的抗剪、抗拉和抗彎強(qiáng)度低。所以房屋的砌體結(jié)構(gòu)加固便具有相當(dāng)重要的意義。而在實(shí)際的施工過程中，房屋的砌體結(jié)構(gòu)會因?yàn)榈乩憝h(huán)境、原材料、承重位置、工期、預(yù)算等諸多因素，而造成破壞程度及位置各有不同。這要求我們在確定加固方案時，要根據(jù)現(xiàn)場查勘，荷載測試等相關(guān)數(shù)據(jù)靈活運(yùn)用多種加固措施。本人結(jié)合此次的藥廠改造加固工作，對在此次加固期間所使用到的各類方式、對策進(jìn)行分析、研究。

1? 項(xiàng)目簡介

該樓約建于上世紀(jì)80年代，為三層磚混內(nèi)框架結(jié)構(gòu)房屋，建筑物朝向?yàn)槟媳背?，建筑平面呈矩形，其長×寬尺寸為48.00m×13.70m，建筑面積約為1972.80m2。建筑物首層層高為4.20m，二層層高為3.60m，三層層高為3.80m，室內(nèi)外高差為0.30m，檐口高度為11.90m。樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預(yù)制混凝土板結(jié)構(gòu)，局部為現(xiàn)澆混凝土板，屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預(yù)制混凝土槽形板結(jié)構(gòu)，局部為現(xiàn)澆混凝土板，屋面為保溫卷材防水平頂?；A(chǔ)形式為墻下條形基礎(chǔ)、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。

1.1 地基及基礎(chǔ)

經(jīng)現(xiàn)場查勘，未發(fā)現(xiàn)因地基或基礎(chǔ)出現(xiàn)較大沉降或不均勻沉降所引起的上部結(jié)構(gòu)明顯損壞現(xiàn)象。

1.2 承重墻體

承重外墻厚度為360mm，承重內(nèi)墻厚度為240mm，采用粘土磚、混合砂漿砌筑。建筑外檐墻對應(yīng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁支座處設(shè)有混凝土構(gòu)造柱。門、窗洞口均采用鋼筋混凝土過梁，最大門窗洞口寬度為3.00m。

經(jīng)現(xiàn)場檢查，該樓承重墻體、過梁無明顯開裂、變形等結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。首層管道井位置的承重墻底部存在磚砌體松散現(xiàn)象，內(nèi)、外墻面抹灰層局部出現(xiàn)空鼓、開裂及脫落現(xiàn)象。

另根據(jù)改造后的使用功能要求，該樓首層部分承重墻墻段的豎向受壓承載力不滿足正常使用的要求。

1.3 內(nèi)框架柱

樓內(nèi)框架柱柱網(wǎng)布置縱向?yàn)?排，框架柱橫向柱距均為6.00m;橫向?yàn)?排，框架柱縱向柱距為7.50m，框架柱與橫墻的距離為6.00m、框架柱與前后外檐墻的距離為3.10m。內(nèi)框架柱截面尺寸為400mm×400mm。

經(jīng)現(xiàn)場查勘，未發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土內(nèi)框架柱存在明顯開裂、變形等結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。

1.4 樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)

樓蓋、屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預(yù)制混凝土板結(jié)構(gòu)，局部為現(xiàn)澆混凝土板?？v向框架梁跨度為3.10m和7.50m，截面尺寸分別為250mm×750mm、250mm×850mm;橫向無貫通框架柱的混凝土梁。橫向次梁跨度為6.00m，截面尺寸分別為250mm×400mm、250mm×550mm。預(yù)制混凝土板（槽形板）跨度為6.00m;現(xiàn)澆混凝土板跨度為2.10～3.50m不等。

經(jīng)現(xiàn)場查勘，樓（屋）蓋鋼筋混凝土梁、板無明顯撓曲變形、開裂等結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。二層樓蓋混凝土梁、三層屋蓋板底局部出現(xiàn)保護(hù)層剝落、鋼筋外露銹蝕情況;部分樓蓋預(yù)制鋼筋混凝土板存在安裝管道穿孔孔洞;樓（屋）蓋梁、板底抹灰層局部出現(xiàn)空鼓、開裂及脫落現(xiàn)象;屋面普遍存在漏雨現(xiàn)象。

2? 結(jié)構(gòu)加固方法

根據(jù)現(xiàn)有建筑市場的常用的加固方法，可以總結(jié)為以下幾種方式：

2.1 增大截面積加固方法

顧名思義，增大截面積加固，就是在原有的結(jié)構(gòu)上用原有材料增大構(gòu)件面積，從而達(dá)到增大構(gòu)件剛度、提高承載力的一種方法。該方法的施工工藝簡單，適用面廣具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，加固后能大大提高結(jié)構(gòu)的承載力。在對梁、柱等有關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固期間，得到了十分普遍的應(yīng)用。但是，在施工現(xiàn)場中，要長時間開展?jié)褡鳂I(yè)，會對平時的生活、生產(chǎn)等帶來影響，增大構(gòu)件截面積的同時，也會減小建筑物的凈空間。

2.2 附加外作用力加固方法

2.2.1 預(yù)應(yīng)力加固法

所謂預(yù)應(yīng)力加固法，就是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)面或底部加預(yù)應(yīng)力拉桿的加固方法。可以在受彎構(gòu)件的底部加設(shè)下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿，也可以在其側(cè)面加設(shè)水平預(yù)應(yīng)力拉桿，或是組合拉桿。該加固方法能使構(gòu)件的承載力有大幅度的提升，從而達(dá)到較好的加固效果。該加固方法適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固，及處于較高的應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的構(gòu)件加固，不適用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。

2.2.2 外包型鋼加固法

對于這一方式而言，其受力十分可靠，且施工也更為便利，現(xiàn)場工作量較小;在不明顯改變建筑物凈空間大小的前提下，截面承載力有了很大程度提高。缺點(diǎn)是用鋼量較大，相對花費(fèi)較高，且還需使用與鋼結(jié)構(gòu)間相類似的防控對策。

2.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固

2.3.1 增設(shè)圈梁加固

當(dāng)改造后的建筑物有增加或改變墻體位置，或是原有圈梁與現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范不符，為了加強(qiáng)房屋的整體剛度和穩(wěn)定性，我們經(jīng)常會加設(shè)圈梁。雖然老舊房屋的地基沉降已近于飽和，但是我們還是考慮現(xiàn)行的抗震規(guī)范要求。一般設(shè)置在屋蓋處、樓板處、隔墻等位置。當(dāng)?shù)鼗缓脮r在基礎(chǔ)頂面也應(yīng)設(shè)置與墻體同厚度的混凝土圈梁。另外，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，如果梁下的墻體如若產(chǎn)生豎向裂縫，則必須在其梁下加設(shè)長度大于原有梁截面寬度的（鋼筋）混凝土墊梁予以加固。

2.3.2 加設(shè)構(gòu)造柱

為了符合現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范要求，增強(qiáng)原有房屋剛度、防止房屋倒塌，我們可以在外墻四個角落、錯層位置中橫墻與外縱墻間的交接位置、大房間中內(nèi)墻與外墻間的交接位置等設(shè)定構(gòu)造柱，構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁、墻體間密切相連。

3? 加固方案

我們此次加固設(shè)計(jì)方案結(jié)合了原有房屋的結(jié)構(gòu)特性、破壞程度、工期、預(yù)算等多方條件，確定了以下各項(xiàng)加固方案：

3.1 對承載能力無法滿足于要求的墻體實(shí)施加固

因?yàn)檫@一墻體使用到了黏土磚、水泥砂漿，砂漿本身的抗壓強(qiáng)度最低到了1.2MPa;砂漿的總強(qiáng)度較低，使得砌體承載力不夠，加固：剔除出外墻內(nèi)側(cè)中的抹灰層，使用整鋪鋼筋網(wǎng)（圖1）、噴射細(xì)石混凝土層進(jìn)行加固（圖2）。

3.2 梁、板裂縫處理

該房屋的裂縫使用到了最為普遍的粘帖碳素纖維布，以對梁、板等各類裂縫實(shí)施加固，得到了更為理想的效果（具體見圖3）。具體施工工藝及細(xì)節(jié)處理：

3.2.1 混凝土表面處理

剔除出加固構(gòu)件裂縫表面所出現(xiàn)的剝落、蜂窩等各類劣化混凝土，全方位地顯露出砼結(jié)構(gòu)層。按照混凝土基層規(guī)范要求進(jìn)行打磨和處理。對需要粘貼碳纖維片材的混凝土表面進(jìn)行打磨，清除表層浮漿、油污等，直到全方位地顯露出混凝土結(jié)構(gòu)的新面。在涂抹底層中的粘結(jié)劑以前，使用丙酮對混凝土表面進(jìn)行清潔，并保持好干燥。

3.2.2 找平處理

對混凝土表面中的凹陷位置使用找平材料進(jìn)行填補(bǔ)，不應(yīng)具有棱角，在轉(zhuǎn)角位置，使用找平材料進(jìn)行修理，讓其變成光滑的圓弧，半徑應(yīng)超出20mm。在找平材料的表面指觸干燥后，就對下一個工序進(jìn)行施工。

3.2.3 涂刷底層樹脂

把底涂樹脂的主劑和固化劑按比例稱重?cái)嚢杈鶆蚝?，使用滾筒刷把底層中的樹脂更為均勻地涂抹在混凝土表面。在底層樹脂的表面指觸干燥后，就對下一個工序進(jìn)行施工。

3.2.4 粘貼碳纖維布

在對碳纖維片進(jìn)行裁切期間，應(yīng)粘貼寬膠帶，保障碳纖維片中的斷頭更為整齊。在梁、板中的受拉區(qū)域，粘貼碳纖維片材，以實(shí)施受彎加固，纖維方向應(yīng)與加固位置受拉方向間相一致。使用封閉粘貼、側(cè)面粘貼對梁實(shí)施受剪加固，纖維方向應(yīng)垂直于構(gòu)件軸向。纖維布的搭接位置相互錯開，搭接長度不應(yīng)小于150mm。下一層粘貼要在上一層碳纖維布中的表面更為均勻地涂抹浸漬樹脂，并在其表面撒上細(xì)砂。

3.3 預(yù)制樓板增大活荷載的加固

對這一房屋而言，樓板大多都是預(yù)制樓板，這類樓板的整體性不夠理想。鑒于本工程改造后二層設(shè)為檔案室，設(shè)計(jì)均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為8.0kN/m2，故需要在首層預(yù)制樓板新增鋼梁加固（圖4）。

4? 小結(jié)

以上加固對策能夠?qū)吓f樓房本身的隱患實(shí)施處理，且效果更為良好。在這一實(shí)例中，可以看出，在對磚混結(jié)構(gòu)房屋實(shí)施加固與設(shè)計(jì)期間，應(yīng)參照加固位置有關(guān)的特征、破壞程度、工期、造價(jià)等諸多因素，靈活安排加固方案。以此尋求改造加固效果與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的最佳方案。

參考文獻(xiàn)：

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