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浅谈砖混房屋的抗震加固

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文章出处:作者:人气:发表时间:2014-6-12 14:11:17

 摘要:在地震灾害中,人员的伤亡绝大多数是由于建筑物倒塌造成的。5.12汶川大地震中,四川绵阳安县桑枣中学教学楼内的700多名师生,无一伤亡,造就了地震中的一个奇迹。这个奇迹,是由于桑枣中学校长叶志平在担任校长以来,连续三年时间,用了多于两倍于造楼的资金,加固了桑枣中学的教学楼。由此可见房屋抗震加固的重要作用。此文介绍了房屋加固的程序和抗震加固措施,给房屋抗震加固的实施提供了参考。
  关键词:砖混,抗震,加固
  一、房屋抗震加固的程序
  (一)房屋抗震的内容
  1、 对新建房屋的建设,根据房屋的重要性,按照抗震设计和施工规范的要求,对房屋的设计和施工等进行验收。
  2、 对已有的房屋,按照抗震鉴定和加固的要求,适时进行鉴定和加固。
  (二)房屋抗震加固设防
  房屋抗震加固必须按照下列程序进行:抗震鉴定、加固设计、设计审批、工程施工、工程验收等。未经鉴定的房屋,不得作加固设计;没有设计或设计未审查批准的工程不得施工;施工未完成或施工质量不合格的工程不得验收。
  二、房屋抗震加固措施
  要保证房屋在地震中不被震垮,确保人们住用安全,就必须对经过鉴定不符合抗震要求的房屋进行有效的抗震加固,以提高房屋的抗震强度、变形能力和整体性。抗震加固设计一般由具有设计资格的设计研究院进行设计,设计时应根据房屋的具体情况,选择恰当的加固方法,使其受力明确、施工方便、经济实用。下面介绍几种加固措施以供参考。
  (一)墙体的加固措施
  1、面层的加固
  面层加固适用于墙体无裂缝并以剪切为主的实心墙、多孔(孔径不大于15mm空心砖墙)及240mm厚的空心斗砖墙。对有轻微破坏的砖墙,应先将裂缝填塞补严后再做面层。面层加固不适合于砌筑砂浆强度等级小于M0.4的墙体和因墙面严重酥碱或油污而不易清除并不能保证抹面砂浆粘结质量的墙体。
  面层可以做成水泥砂浆面层和钢筋网水泥砂浆面层两种。水泥砂浆面层加固时,厚度宜为20~30mm,水泥砂浆强度等级宜为M7.5~M10,水泥砂浆必须分层抹至设计厚度,每层厚度不大于15mm;钢筋网水泥砂浆面层加固时,厚度宜为25~40mm,钢筋外保护层厚度不应小于10mm,钢筋网钢筋直径宜为4~8,网格宜为方格布筋,间距不宜小于150mm,水泥砂浆强度等级宜为M7.5~M10,钢筋网用4~6的穿墙S筋(双面加固时)或用4U形筋(单面加固时)与墙体固定。
  做面层前,应将抹灰清除干净,剔刮砖缝,将油漆或瓷砖等光面表层铲除。但切忌将砖表面打毛,以免打酥和松动墙体。做面层前要用水润湿墙面,面层做好后应洒水养护,以防干裂或与原墙面脱开。
  2、压力灌浆加固法
  压力灌浆加固法适用于以剪切为主、墙体厚度不小于240mm的、砌筑砂浆强度等级不大于M2.5的实心墙砖。根据砖墙的实际抗震能力和要求,还可和水泥砂浆面层或钢筋网水泥砂浆面层联合加固墙体。
  灌浆一般采用水泥与水溶液重量比为1:0.7的浆液材料,水泥标号一般不宜低于425号,水溶液是由水和悬浮剂制成,悬浮剂为聚乙烯醇等。灌浆孔宜每隔1m左右布设一个,厚度大于360mm的墙体宜两面布孔,孔深一般宜为30~40mm,孔径稍大于灌浆嘴的外径,孔内应冲洗干净,并用1:2的水泥浆灌浆嘴固定在灌浆孔中。
  灌浆加固前,应首先用水泥砂浆抹严墙面漏浆的孔洞与缝隙。清水砖墙勾缝不牢时,应将松动部位清理,然后进行勾缝封闭,水泥浆墙面空臌处,应铲除并以抹面封闭。依照自上而下的顺序进行灌浆,灌浆前,应先在每个灌浆孔内灌入适当的水,灌浆应进行到不进浆或附近灌浆孔溢浆方可停止(灌浆压力控制在200kPa左右)。
  3、增设抗震墙
  当多层砖墙因横墙间距过大或刚性多层砖房墙体抗震强度不足时,可以增设抗震墙使其满足要求。新增设抗震墙可以是砖砌体,也可以是钢筋混凝土墙或配筋砖砌体的。
  为了使新增设的抗震墙起到良好的抗震作用,施工新增设的墙体时,要使墙体上下与楼板或梁顶紧,保证能够传递剪力,两端要与原有的墙体或柱子尽可能地拉结。在刚性地面上砌砖墙时,如承载力不足应重做基础或加固基础。
  (二)增强房屋整体性加固措施
  1、多层砖房外加圈梁及钢拉杆
  采用外加圈梁加固多层砖房,以提高其整体性,效果显著。一般应优先采用现浇钢筋混凝土圈梁,外加固圈梁应靠近楼(屋)盖设置,并应在同一标高交圈闭合。否则,应采取加固措施使其闭合。内墙圈梁可采用钢拉杆代替,钢拉杆设置的间距应适当加密,且应贯通房屋的全部宽度,并应设在横墙处,同时应锚固在纵墙上。
  横墙承重的房屋,除顶层必须每开间设钢拉杆外,7度区的墙体砌筑砂浆强度等级小于M10的四层及四层以上的房屋,8度区墙体砌筑砂浆强度等级小于M2.5的三层及三层以上的房屋及9度区房屋,其楼层宜每开间设钢拉杆。其他情况下,房屋楼层钢拉杆宜每层隔开交错设置,或隔层每开间设置。
  纵墙承重和纵、横墙承重的房屋,作为内圈梁的钢拉杆,宜在横墙两侧各设一根,无横墙处可不设。一般宜每层隔间设置钢拉杆。多层砖房的每道内纵墙均应用钢拉杆与外山墙拉结。
  钢拉杆与墙体或圈梁的联结,可以在外墙上或圈梁内通过钢垫板用螺帽拧紧。当拉杆较长时,宜在中段用花篮螺丝作为系紧装置,将拉杆拧紧。外加钢筋混凝土圈梁与砖墙的联结方式有砂浆锚筋、普通锚栓、胀管螺栓及钢筋混凝土销键等几种方式。
  2、楼盖、屋盖加刚性面层
  在多开间设置的横墙房屋,当楼、屋盖采用装配式钢筋混凝土梁板,而其整体性特别差时,可在楼、屋盖上做30~40mm厚的钢筋网细石混凝土面层(内配双向φ6@200钢筋网),使其称为整体装配式楼、屋盖。对单开间和双开间设置的横墙房屋,为减少结构自重增加对结构抗震不利的影响,一般做20mm的面层即可。
  3、增设钢筋混凝土构造柱
  当房屋的总高度超过规定的限值较多和楼梯间在房屋的尽端时,除按要求增加圈梁外,还需要在外墙的阳角处、每隔4~8m内外墙交接处的外侧以及房屋尽端楼梯间两侧横墙的外侧,增设钢筋混凝土构造柱与圈梁及墙联结在一起,以增强房屋的整体性,新增设的钢筋混凝土构造柱的截面尺寸一般为300mm×250mm,柱内的竖向钢筋一般采用4根直径为φ12~16的钢筋,箍筋一般采用直径为φ6的钢筋,间距为250mm。在外墙的阳角处,一般宜设置截面为L形(其截面的一般尺寸为600mm×600mm×200mm)的钢筋混凝土构造柱,其配筋的数量需适当增加。钢筋混凝土构造柱的下部要做基础,新基础与原外墙基础用压浆锚杆进行拉结。
  在屋盖及每层楼盖处,有钢筋混凝土构造柱的横墙应设钢拉杆,且外墙应设圈梁。如原房屋已有圈梁或现浇钢筋混凝土楼(屋)盖时,则该处可不再增设钢拉杆或圈梁,但外加钢筋混凝土构造柱与原圈梁或现浇钢筋混凝土楼(屋)盖应可靠拉结。外加钢筋混凝土构造柱宜在每层1/3及2/3高处根据砖横墙的类别选用钢筋或压浆锚杆与横墙拉结。
  (三)砖柱及屋盖的加固
  1、砖柱的加固
  多层的砖柱需要抗震加固时,可采用钢筋网水泥浆套层、钢筋混凝土套层及四角包角钢等方法来提高其强度和延性。钢筋网水泥砂浆套层和钢筋混凝土套层,一般都采用直径为φ8~10的竖向钢筋,间距为100~200mm,箍筋直径常用φ6,间距小于或等于150mm。钢筋网水泥砂浆套层厚度为30mm,强度等级为M5~M10的砂浆,钢筋混凝土套层厚度为60~100mm,强度等级为C15的细石混凝土。
  2、出屋面女儿墙和小烟囱的加固
  当女儿墙的高度超过了抗震要求,而建筑要求不能拆除时,可以将外加钢筋混凝土构造柱延伸压顶。在两根构造柱之间的女儿墙上适当位置,拆除部分女儿墙,外加钢筋混凝土小立柱;最后在女儿墙顶部加做钢筋混凝土压顶,并与构造柱和小立柱整体浇筑,提高女儿墙的整体性。
  出屋面的小烟囱可在其外侧用钢筋网砂浆套层进行加固,其具体的加固方法与砖柱加固方法基本相同。
  参考文献
  1.梅全亭等编著.实用房屋维修技术手册.北京:中国建筑工业出版社,1998
  2.许琪楼等编著.建筑结构抗震设计.郑州:河南科学技术出版社,1999
  3.董吉士主编.房屋维修加固手册.北京:中国建筑工业出版社,1993
  4.王赫主编.建筑工程事故处理手册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,1998
  5.建筑抗震设计规范(2008年版)GB50011-2001

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