试论既有砖混结构的检测与抗震加固

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摘要：检测和加固在既有砖混结构建筑中是一个迫切需要解决的问题，笔者结合多年的实践经验，首先分析了砖混结构检测原理、检测程序和检测内容，然后比较了目前常见砖混结构抗震加固方法的适用范围及优劣。

关键词：砌体结构 抗震加固 检测

我国目前现有的房屋建筑工程中砖混结构及砖结构占了很大一部分，这其中有的是20世纪五十或六十年代建设的，这些既有砖混结构现在超过设计使用寿命进入老化期，还有很大比例的房屋是20世纪八、九十年代建设的，当时房屋质量标准普遍较低,容易出现质量问题。如何进行准确的检测以及有针对性的抗震加固是一个亟待解决的问题。

1、工程实例

某家属楼为6层砖混结构,建于20世纪80年代,总建筑面积约为3100㎡。该家属楼1～6层均采用240mm厚粘土砖墙承重,层高2.7m,且满布圈梁，楼盖屋盖均采用装配式预制板铺设，女儿墙高度1.00m，无可靠的锚固措施。该楼的施工图纸、地质勘探、施工记录、竣工验收等工程资料已缺失。由于该楼已出现严重不安全因素,必须对其进行彻底检测并提出相应的加固补强措施。下面就此工程实例探讨一下既有砖混结构的检测与抗震加固。

2、砖混结构检测

2.1检测原则

为了尽量降低对原始结构的影响，在选择检测方法时应仔细选择，正常情况下不需要所有项目的检测。检测的内容应考虑结构的复杂程度、数据的完整性和适用性、结构现状以及委托鉴定的相关用途等。测试应遵循以下原则：

1）检测范围和内容的确定应十分严格，不能主观任意添加或缺省。抽样检验样本大小应结合建筑特点和客户的要求，不能简单地套用规范或主观判断。

2）检测应结合结构形式、结构现状以及受力特点，有针对性地出具检测方案，并按方案开展检测程序。

3）检测方法必须符合国家有关标准要求，检测和试验应由专业人员操作。

4）检测方法以加固处理措施要有科学性，不能简单照搬普通结构的检测处理方法，避免随意性和主观性。

5）所采用的检测方法以及加固措施要考虑经济性原则。

2.2砖混结构检测的主要内容

砖混结构检测的主要内容：砌体结构部分的检测、混凝土结构部分的检测以及木结构部分的检测。

2.2.1砌体结构部分的检测

砌体结构主要检测砌体截面尺寸及垂直度，表面裂缝，砌体表面腐蚀深度，砌体砌筑砂浆抗压强度和砌块抗压强度。在砌体的检测和质量评估中经常遇到的问题是如何评价砌体的承载能力。以砖砌体为例，砖砌体的承载能力取决于砖砌体的砌筑质量、砖的材料强度以及砌筑砂浆的强度。测定砖砌体强度的方法可分为直接法和间接法。直接的方法，即从砖砌体中切标准试块，在实验室进行的试验方法。近年来，原位测定砌体强度的技术有了很大发展，主要的方法是原位轴压法、扁顶法、原位单剪法和原位双剪法。间接法，即先确定砌体砂浆强度等级和砖的强度等级，用这些强度指标来评定砌体承载能力。普通砂浆强度测试方法有推出法、筒压法、砂浆片剪切法、砂浆回弹法、点荷法以及贯入法等。这些方法中，贯入法和砂浆回弹法由于对结构损伤较小、便于操作且满足精度要求，近年来应用较多。

2.2.2混凝土结构部分的检测

混凝土结构的检测方法可分为以下几类：包括无损检测，微破损检测，综合法检测等。无损检测包括回弹法和超声法。微破损检测包括钻芯法和拔出法。综合法包括钻芯回弹综合法和超声回弹综合法。回弹法简单经济，操作方便，但精度较差，只适用于混凝土强度普测以及混凝土内外部质量一致性检测。钻芯法直观可靠，数据准确，精度高，应用范围广，缺点是对结构或构件有一定的损害，成本高，取样位置有局限性。综合法结合了两者的优势，提高了检测精度和数据的可靠性。检测中应充分考虑工程现场实际情况，选用合适的检测方法。

2.2.3木结构部分的检测

木结构主要是木框架或木屋盖。主要检测主节点腐烂，节点连接松动、脱落，材料有无横向裂纹，屋顶有无下垂或倾斜，金属连接件有无锈蚀或松动等。木材是一种有机材料，木材的天然缺陷（木节、开裂、翘曲等）在木结构的后续使用中会有更进一步的发展，所以检查木材的缺陷也很重要。

3、砖混结构的加固

3.1增设构造柱、圈梁与钢拉杆

常见的增设构造柱、圈梁与钢拉杆在唐山地震后的多层砌体房屋抗震加固中是普遍采用的一种方法。一般构造柱和圈梁的厚度不小于240毫米。外加扁柱、圈梁及钢拉杆的加固方法是在上述方法中发展起来的一种新型加固方法，其扁柱、圈梁包括了异型柱(如弧形、T形、L形、三角形等)、异型梁(如弧形、L形、T形等)。由于柱和圈梁的厚度大大减小(一般仅70-120mm)，而且异型扁构造柱和圈梁又可对原有房屋起装饰作用，乐于被人们接受。这种方法的加固机理主要是约束多层砌体房屋的大变形。地震中即使墙壁裂缝严重但不立即丧失承载能力，提高砌体结构的延性性能和耗能能力，不至于导致房屋整体倒塌。

3.2增设钢筋网水泥砂浆层

外加钢筋网水泥砂浆层主要是多层砌体房屋抗震承载力不足，需要进行墙体加固。这种方法是通过添加一个钢网和高标号水泥砂浆层，提高墙体的抗震承载能力使房屋在地震中不至于倒塌。这种加固方法布置比较灵活，对原房屋布局几乎没有影响。这是通过提高墙体抗剪强度提高房屋抗震能力的加固方法。

3.3外包型钢加固

该方法主要用于砖混结构中混凝土及砌体柱、墙的加固，现在已被用作砌体结构的抗震加固。它的主要特征是一个薄钢板用于环氧树脂和粘合剂粘贴，直接在砌体墙、柱及混凝土柱四周或两角加固，以提高结构抗压和抗剪综合能力。这种加固方法施工简便，湿作业少，受力较为可靠，对原住房影响小，对结构平面布置几乎没有影响，但该法属于传统加固方法，相对费用较高。

3.4抗震横墙加固

在多层砌体房屋震害调查中，抗侧构件密度对地震损伤有至关重要的影响。当横墙间距大时，大部分的水平地震力通过地板的横壁，这需要地板应该有足够的力量传递水平地震力，但如有足够的横向刚度限制其墙间的横向变形，往往使房屋的整体刚度更大，损害更小。对非刚性多层建筑，震害除了造成和刚性多层砖房相似的剪切破坏和颠覆外，仍有相当一部分为弯曲破坏形式，房屋破坏的特点在横向平面弯曲，首先在纵墙通常是水平的拉裂缝，裂缝位置一般在地板表面靠近门窗洞口的位置。弯曲破坏往往发生在房屋顶部，而且这种破坏在砖混木屋盖建筑中最常见。这种砌体结构层高一般较高，往往大于3m，上世纪五六十年代建设的建筑木屋盖占相当大的比例。这对平面外抗震性能非常不利，因此，在满足建筑使用功能的条件时可适当增加抗震横墙，增加拉墙筋来提高砌体结构刚度。

下面以前面所说工程实例为例来说明砖混结构的检测与抗震加固。该建筑经检测计算砌体强度偏低，封闭圈梁但构造柱数量不足，且构造柱混凝土强度不足C15，因建筑性质为住宅，横墙数量较多，但屋盖楼盖均为装配式预制板，且女儿墙无可靠的锚固措施。加固处理建议如下：砌体强度偏低部位增设钢筋网水泥砂浆层即钢筋网夹板墙，该法现场施工湿作业时间长，对居民生活有一定的影响，须做好施工组织，且加固后居民房屋建筑面积有一定减小，需提前说明；局部外包型钢加固构造柱；在建筑物外加异型扁构造柱，并对建筑物立面重新设计，增强建筑立面效果；在预制屋盖楼盖上增浇钢筋混凝土叠合层；女儿墙拆矮且用预应力钢拉杆加固。

综上所述，对既有建筑进行检测与改造加固时，不仅应针对有关构件进行加固，特别是抗震加固时，应从结构体系上改善和增强，针对结构的整体性进行改造和加固，这样效果非常明显，较容易满足建筑物功能改造的要求，以此为原则所进行有针对性的检测及加固才是现代化改造的合理选择。

参考文献：

[1]罗福午 建筑工程质量缺陷事故分析及处理 武汉：武汉工业大学出版社，2002.9

[2]曹双寅等 建筑可靠性检定与加固技术 北京：中国水利水电出版社，2001

[3]韩继云等 建筑物检测鉴定加固改造技术与工程实例 北京：化学工业出版社，2008