怎樣做好砌體結構房屋加固方法的探析

 

　　在我國，房屋砌體結構屬于量大面廣的建筑，而砌體結構房屋建筑中，墻體裂縫多有發(fā)生，裂縫出現(xiàn)的時間因不同的建筑物而異，有的出現(xiàn)早，有的出現(xiàn)晚，但多發(fā)生在新建房屋的1一3年內(nèi)；縫寬不等，較寬者有3，二以上，嚴重者形成貫穿性裂縫。砌體結構房屋加固已經(jīng)是一個普遍性的問題，它不僅影響了建筑物的正常使用，降低了建筑功能，縮短了使用年限，而且對抗震也是極為不利的，尤其是在住宅商品化的今天，這個問題已日益引起開發(fā)商和居民的普遍關注。

 

　　我國在60—90年代建造了大量砌體結構的住宅,這些建筑絕大部分不滿足目前的抗震鑒定標準的要求,但是,由于量大面廣,短期內(nèi)不可能全部拆除。為此,對這些房屋進行抗震加固,是提高其抗震能力的最有效的方法。目前,主要的加固的方法有:

　　灌漿法。包括壓力灌漿、化學灌漿等方法,它是用空氣壓縮機或手持泵將粘合劑灌入墻體裂縫內(nèi),將開裂墻體重新粘合在一起。由于粘合劑的強度遠大于砌筑磚墻的強度,所以對于開裂不很嚴重的砌體用灌漿法修補后,承載力可以恢復如初,且較為經(jīng)濟。

　　鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法。把需要加固的磚墻表面除去粉刷層后,兩面附設Ф4～Ф8的鋼筋網(wǎng)片,然后抹水泥砂漿的加固方法。由于通常對墻體作雙面加固,故俗稱夾板墻。其優(yōu)點與鋼筋混凝土面層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋混凝土面層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。

　　鋼筋混凝土面層加固法。其優(yōu)點是可以較大幅度提高磚墻的承載能力、抗彎剛度及墻體延性,改變其自振頻率,使正常使用階段的性能得到一定的改善;施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗;適用于原墻沒有裂縫并以剪切為主的實心磚墻、多孔(孔徑不大于15mm)空心磚墻和240mm厚的空斗磚墻。

　　外部粘鋼加固法。該法屬于傳統(tǒng)加固方法,是一種用膠粘劑把鋼板粘貼在墻體開裂部分的加固方法。常用的膠粘劑以環(huán)氧樹脂為主。這種加固方法優(yōu)點是施工簡便快速、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,對生產(chǎn)和生活影響小,幾乎不改變構件的外形和內(nèi)部使用空間,卻能大大提高墻體的抗剪承載力和正常使用階段的性能,受力較為可靠;適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體的加固。

　　預應力加固法。該法是一種采用外加預應力鋼拉桿(分水平拉桿、下?lián)问嚼瓧U和組合式拉桿或撐桿)對結構進行加固的方法。這種方法能降低被加固構件的應力水平,能較大幅度地提高墻體的正截面和斜截面承載力。預應力能夠消除或減緩后加桿件的應力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地參加工作。預應力產(chǎn)生的負彎矩可以消除部分荷載彎矩,減少墻體的外傾量,縮小墻體的裂縫寬度,甚至可以完全閉合墻體中的裂縫。其優(yōu)點是能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠,適用于處于高應力、高應變狀態(tài)的砌體結構的加固。

 

　　2.1水泥灌漿方法

　　水泥灌漿主要用于砌體裂縫的補強加固,常用的灌漿方法有重力灌漿和壓力灌漿兩種。

　　重力灌漿法。利用漿液自重灌入砌體裂縫中以達到補強的目的。其施工要點:清理裂縫,形成灌漿通路;表面封縫,用1∶2水泥砂漿(內(nèi)加促凝劑)將墻面裂縫封閉,形成灌漿空間。設置灌漿口,在灌漿入口處鑿去半塊磚,埋設灌漿口;沖洗裂縫,用灰水比為1∶10的純水泥漿沖洗并檢查裂縫內(nèi)漿液流動情況;灌漿,在灌漿口灌入灰水比為3∶7或2∶8的純水泥漿,灌滿并養(yǎng)護一定時間后,拆除灌漿口再繼續(xù)對補強處局部養(yǎng)護。

　　壓力灌漿法。應用灰漿泵把漿液壓入裂縫中以達到補強的目的。其施工要點是:裂縫清理。清理的目的在于形成灌漿通道;灌漿口(嘴)留設。水泥壓力灌漿可通過預留的灌漿口或灌漿嘴進行。灌漿口預留的方法是先用電鉆在墻上鉆孔,孔直徑為30～40mm,孔深為l0～20mm,沖洗干凈;再用長為40mm的l／2英寸鋼管做芯子,放入孔中;然后用l∶2或1∶2.5水泥砂漿封堵壓實抹平,待砂漿初凝后,拔除鋼管芯即成灌漿口。灌漿嘴的做法與灌漿口的做法相似,不同的是鋼管直徑常為5～10mm,管子預埋后不拔除,即成灌漿嘴。

　　灌漿口布置。在裂縫端部及交叉處均應留灌漿口。當墻厚≥370mm時,應在墻兩面都設灌漿口封縫。清除裂縫附近的抹灰層,沖洗干凈后用1∶2或l∶2.5水泥砂漿封堵裂縫表面,形成灌漿空間。灌水濕潤。在封縫砂漿達到一定強度后,用灰漿泵將水壓入灌漿口,壓力為0.2～0.3MPa(也可將自來水直接注入灌漿口),使灌漿通道暢通漿液配制。水泥灌漿漿液中需摻入懸浮型外加劑,常用的有107膠(聚乙烯醇縮甲醛)和水玻璃等。其目的是提高水泥的懸浮性,延緩水泥沉淀時間,防止灌漿設備及輸送系統(tǒng)堵塞。摻加107膠還可增強粘結力,但摻量過大,會使灌漿材料的強度降低。配制漿液加107膠作外加劑時,先將定量的107膠溶于水成溶液,然后用這種溶液拌制灌漿漿液。加水玻璃外加劑時,先拌好純水泥漿,然后按一定比例加入水玻璃攪拌均勻。

　　壓力灌漿。灌漿順序自下而上進行,壓力為0.2～0.25MPa,當附近灌漿口流出漿液或被灌口停止進漿后,方可停灌。當墻面局部漏漿時,可停灌15min或用快硬水泥砂漿封堵后再灌。在靠近基礎或空心板處灌入大量漿液后仍未灌滿時,應增大漿液濃度或停l～2h再灌。

　　二次補灌。全部灌完后,停30min再進行二次補灌,提高灌裝密實度。

　　表面處理。封堵灌漿口或拆除(切斷)灌漿嘴,表面清理抹平。

　　2.2扶壁柱加固法

　　扶壁柱加固法是工程中最常用的磚墻加固方法,這種方法能提高磚墻的承載力和穩(wěn)定性根據(jù)使用材料的不同,扶壁柱加固法分為磚扶壁柱法和混凝土扶壁柱法兩種。

　　磚扶壁柱法。增設的扶壁柱與原磚墻的連接,可采用插筋法。具體做法如下:將新、舊砌體間的粉刷層剝?nèi)?并沖洗干凈;在磚墻的灰縫中打入Φb4或Φb6的連接插筋;如果打入插筋有困難,可用電鉆鉆孔,然后將插筋打入。插筋的水平間距應小于120mm,豎向間距以240～300mm為宜;在開口邊綁扎Φb3的封口筋;用M5～M10的混合砂漿,MU7.5級以上的磚砌筑扶壁柱。扶壁柱的寬度不應小于240mm,厚度不應小于125mm。在砌至樓板底或梁底時,應采用膨脹水泥砂漿補塞最后5層水平灰縫,以保證補強砌體有效地發(fā)揮作用。

　　混凝土扶壁柱加固。混凝土扶壁柱用C15～C20級混凝土,截面寬度不宜小于250mm,厚度不宜少于70mm。補澆的混凝土最好采用噴射法施工。為了減小現(xiàn)場工作量,可采用2個開口箍和1個閉口箍間隔放置的辦法。開口箍應插入原墻磚縫內(nèi),深度不小于120mm,閉口箍在穿過墻體后再彎折。當插入箍筋有困難時,可先用電鉆鉆孔,再將箍筋插入�？v筋的直徑不得小于8mm。

　　2.3鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固

　　鋼筋網(wǎng)水泥漿法加固磚墻,是指把需加固的磚墻表面除去粉刷層后,兩面附設Φ4～Φ8的鋼筋網(wǎng)片,然后噴射砂漿(或細石混凝土)的加固方法。由于通常對墻體作雙面加固,所以加固后的墻俗稱為夾板墻。夾板墻可以較大幅度地提高磚墻的承載力、抗側剛度以及墻體延性。構造要求:

　　采用水泥砂漿面層加固時,厚度宜為20～30mm;采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固時,厚度宜為30～45mm;當面層厚度大于45mm時,其面層宜采用細石混凝土。面層水泥砂漿強度等級宜為M7.5～M15,面層混凝土強度等級宜采用C15或C20。

　　鋼筋網(wǎng)需用Φ4～Φ6穿墻“S’’筋與墻體固定“。S”筋間距不應大于500mm,對于單面加固的墻體,其鋼筋網(wǎng)可用Φ4“U”形筋釘入墻內(nèi)(代替“S”筋),與墻體固定。為加強鋼筋網(wǎng)與墻體的固定,必要時在中間還可以增設Φ4的“U”形筋鐵釘釘入墻體磚縫內(nèi)。

　　受力鋼筋宜采用I級鋼筋;對于混凝土面層,亦可采用Ⅱ級鋼筋。受壓鋼筋一側的配筋率,對砂漿面層,不宜小于0.1％;對混凝土面層,不宜小于0.2％。受拉鋼筋的配筋率,不應小于0.1％。受力鋼筋的直徑不應小于8mm。鋼筋的凈間距,不應小于30mm。

　　箍筋(橫向筋)的直徑,不宜小于4mm及受壓鋼筋直徑的0.2倍,并不宜大于6mm。箍筋的間距,不應大于受壓鋼筋的直徑的20倍及500mm,并不應小于120mm。施工注意事項。為保護加固層與原墻面可靠粘結,施工時應注意如下事項:做好原墻面清理工作,對于原墻面損壞部位,應拆除修補。對粘結不牢、強度低的粉刷層應鏟除,并刷洗干凈。抹水泥砂漿前,應先濕潤墻面。水泥砂漿須分層抹,每層厚度不大于15mm。水泥砂漿應在環(huán)境溫度為5℃以上時進行施工并認真做好養(yǎng)護工作。

　　2.4結構構造性加固

　　砌體擴大部分的磚強度等級應與原砌體的相同,砂漿強度比原有的提高1級且不低于M2.5。擴大砌體截面加固法,通�？紤]新、舊砌體共同承受荷載。因此,加固效果取決于兩者之間的連接狀況,常用的連接構造有以下兩種:磚槎連接:原有砌體每隔4皮磚高,剔鑿出1個深為120mm的槽,擴大部分砌體與這預留槽仔細連接,新、舊砌體形成鋸齒形連接。

　　鋼筋連接:原有砌體每隔6皮磚高鉆洞或鑿開1塊磚用M5砂漿錨固Φ6鋼筋,將新、舊砌體連接在一起。

 

　　在裂縫較細、裂縫數(shù)量較少,但裂縫已基本穩(wěn)定時,可采用灌漿加固方法。當裂縫較寬但數(shù)量不多時,可在與裂縫相交的灰縫中,用高強度等級砂漿和細鋼筋填縫,也可用塊體嵌補法,即在裂縫兩端及中部用鋼筋混凝土楔子或扒鋸加固。楔子或扒鋸可與墻體等厚,或為墻體厚度的1/2或2/3。當裂縫較多時,可在局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿予以加固。施工前墻體抹灰應刮干凈,抹水泥砂漿前應將砌體抹濕,抹水泥砂漿后應養(yǎng)護至少7d。

　　如果墻體開裂比較嚴重,為了增加房屋的整體剛性,可以在房屋墻體一側或兩側增設鋼筋混凝土圈梁。圈梁采用的混凝土強度等級為C15～C20,截面面積至少為120mm×180mm,配筋可采用4Φ10～4Φ14,箍筋Φ6@200～250;每隔1.5～2.5m應有牛腿(或螺栓、錨固件等)伸進墻內(nèi)與墻拉結好,并承受圈梁自重。澆筑圈梁時應將墻面鑿毛、濕水,以加強粘結。對砌體過梁的裂縫,可采取增設鋼筋2Φ16,填補高強度砂漿(M10以上),或增加鋼筋混凝土過梁的方法。

　　墻體由于受水平推力、不均勻沉降、溫度變化引起伸縮等原因而發(fā)生外閃現(xiàn)象,墻體產(chǎn)生較大的裂縫或使外縱墻與內(nèi)橫墻拉結不良,可用鋼筋或型鋼拉桿予以加固,如采用鋼筋拉桿,宜通長拉結,并沿墻兩邊設置。較長的拉桿中間應加法螺絲,以便擰緊拉桿。拉桿接長時應采用焊接。露在墻外的拉桿或墊板螺帽,可適當處理。拉桿和墊板都要涂防銹漆。在拉結水平層處,可以增設外圈梁,以增強加固效果。鋼筋的直徑可采用:當一開間加一道拉桿時為2Φ16(房屋進深5～7m),2Φ18(房屋進深8～10m),2Φ20(房屋進深11～14m);當每3開間加一道拉桿時為2Φ22(房屋進深5～7m),2Φ25(房屋進深為8～10m)。

　　

　　綜上所述，對于房屋砌體結構加固的問題，如何控制好其加固的方法及裂縫的產(chǎn)生和擴展，是建筑工程中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，應引起足夠重視，尤其在當前建筑物普通向高層、大型化發(fā)展的形勢下，制定一項統(tǒng)一的規(guī)范和技術標準已迫在眉捷。