砖混结构抗震加固技术与安全鉴定浅谈

砖混结构抗震加固技术与安全鉴定浅谈

李晓波

李晓波（江苏省金坛市住房与城乡建设局）

摘要：砖混结构房屋在我国民用建筑面积中占很大比例，由于砖混结构房屋在地震中破坏严重，其抗震研究历来被学术界和工程界所重视。本文详细介绍了砖混结构房屋的震害特征及原因，阐明了怎样安全鉴定抗震加固的程序、原则以及加固措施,包括构造柱、圈梁的加固以及面层的加固,以积累房屋安全鉴定在改造加固方面的经验,确保改造后的房屋满足抗震设计要求，为房屋安全鉴定抗震方面提供必要的理论依据。

关键词：砖混结构；抗震；加固措施；安全鉴定；研究进展

0前言

2008年5月12日，在我国四川省汶川县发生了里氏8.0级特大地震，震中烈度达11度[1]。这一天是我们民族的罹难日,在这一天我们一下子失去了很多,也使我们不得不重新回过头来认真思考我们的建筑安全性问题[2]。在此次地震中大量建于上世纪70年代的砖混结构的工业与民用建筑震害特别严重，特别是民宅、学校教学楼等整体垮塌。

我国由于经济发展起步较晚,落后时间较长,历史上遗留了很多砖混结构的建筑,包括现在内地及很多经济不发达地区仍然大量修建砖混结构建筑。砖混结构房屋本身具有材料来源广泛,易于就地取材、有很好耐火性和耐久性、保温隔热性能好、造价较低等优点，因此砌体结构房屋在我国住宅和一般民用建筑面积中占很大比例[1]。砌体结构作为一种建筑结构体系，其主要特点是：刚度大、整体性差，结构的抗拉、抗剪、抗弯承载力较低，因而使砌体结构房屋在高度、层数、高宽比等诸多方面受到较大限制。近年来，随着经济的发展，砌体结构房屋的加固改造工程越来越多。砌体结构工程事故是多种多样的，其中主要表现为承载能力不足或温度应力引起的墙、梁、板开裂等。由于砌体结构房屋自身的特性，使得砌体结构房屋的加固改造方法存在多样性，这就要求设计者在进行房屋加固改造时，要具体情况具体分析，采取最合理的方案[3]。房屋安全鉴定部门目前遇到的砌体结构加固改造方案日渐增多，对加固改造房屋抗震要求鉴定的难度也逐渐加大，针对这一问题，本人提出砖混结构抗震加固与房屋安全鉴定必须遵循的原则，以供参考。

1砖混结构的震害

砖混结构的主要震害特征有以下几种：①楼层垮塌。在地震的作用下，底层受到较大的地震力造成底层垮塌。另外由于承重墙体的破坏，使结构失去支撑引起整体垮塌。②局部单元垮塌。结构依靠纵横墙组成空间抗侧力体系，抵御地震作用。在强震作用下，往往使得平面上的薄弱处首先震损。特别是平面不规则，有凹进突出的部位在其变化处和连接处破坏。③纵横墙连接破坏。因墙角为纵横墙的交汇点，在地震作用下其应力状态复杂，破坏形态多种多样，有剪斜裂缝，也有拉压的竖向裂缝，严重时墙角脱落、块材被压碎、拉脱。④楼盖与屋盖的破坏。由于楼板的搁置长度不够常常引起局部倒塌或下部的墙体破坏倒塌引起楼屋盖倒塌。⑤楼梯间破坏。主要是楼梯间墙体的破坏，而楼梯本身很少破坏。楼梯间墙体由于刚度相对较大，使得受地震的作用力也较大，又墙体的高厚比较大，容易发生破坏。⑥附属构件的破坏。如突出屋面的小烟囱、女儿墙、附属烟囱或门脸发生倒塌等；室内装饰、隔墙等非结构构件的开裂、倒塌[4~6]。

砖混结构房屋倒塌的主要原因可以归结为两点：①结构形式不合理，如教学楼大多采用纵墙承重、大开间、大开窗、外挑走廊；②抗震构造措施严重不足，如预制楼板无拉结、无后浇叠合层，无构造柱，甚至没有圈梁。具有这两个特点的砌体结构大多在设防烈度地震下发生整体性倒塌，甚至是粉碎性倒塌[2]。

2砖混结构抗震加固与鉴定原则

2.1抗震加固程序[7]

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。房屋抗震加固应按照下列程序进行:原结构可靠性鉴定、加固设计、设计审批、施工组织设计、加固施工、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。房屋安全鉴定部门应在抗震加固的程序上严格把关，确保加固工程有序进行。

2.2抗震加固原则[3]

砌体结构房屋抗震加固，通过改善结构的受力途径提高其抗震承载能力，根据结构的抗震检测鉴定报告结果，对不同的破坏形式选择结构整体加固或局部部位加固，做到安全有效、经济合理，减小对建筑物正常使用的影响，同时兼顾外表美观。

2.3抗震加固方法[2]

根据砖混结构的特点，在抗震加固时考虑以下具体的加固方法。

⑴对于需要提高承载力或结构整体刚度的情况，可以增设构件，扩大原截面，设置套箍等。

⑵对于原有结构体系存在明显不合理的情况，条件许可时可采用增设构件的方法予以改善；否则采取能同时提高承载力和变形能力的方法，使整体抗震能力满足要求。

⑶对于结构整体性连接不符合抗震要求的情况，可以提高变形能力为思路。

⑷对于局部构造不符合要求时，可进行局部处理或改变传力途径，使地震作用由增设的构件承担，从而保护局部薄弱构件。

⑸对于次要的非结构构件不符合抗震要求的情况，可仅对可能倒塌伤人的部位加以处理。

房屋安全鉴定部门应针对以上五种不同的加固体系进行局部与整体的结构安全性可靠度鉴定，必要时也应该审查加固方案，进行复核计算，对照规范要求，准确评定加固方案的安全等级。

3鉴定几种常见抗震加固措施

3.1增设钢筋混凝土构造柱[8]

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连结在一起，以增强房屋的整体性。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高出根据砖墙的类别选用钢筋或压浆锚杆与横墙拉结。

3.2圈梁加固[7]

采用外加圈梁加固多层砖房,以提高其整体性,效果显著。外加固圈梁应靠近楼(屋)盖设置,并应在同一标高交圈闭合。内墙圈梁加固可采用钢拉杆,钢

钢拉杆与墙体或圈梁的连接,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连接方式有砂浆锚筋、普通锚栓、胀管螺栓及钢筋混凝土销键等几种方式。

3.3面层的加固[7]

面层加固适用于墙体无裂缝,并多是以剪切为主的实心墙。对有轻微破坏的砖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,其他情况下房屋楼层钢拉杆宜隔层每开间设置;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。一般宜在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。墙,应先将裂缝填补后再做面层。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20mm~30mm,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25mm~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。

房屋安全鉴定部门检测人员在现场往往会遇到基础下挖、隔层、墙体拆除等房屋改造现象，针对这些改造现象，应该按照以上加固措施的细节着重检测与记录。

4结论

房屋的改造与加固越来越引起人们的足够重视,砌体结构房屋，在当前乃至今后很长一段时间内将仍是我国民用建筑的主要结构类型之一，砖混结构房屋的抗震安全鉴定与加固是一个系统工程，涉及面广。我们要从鉴定标准、规程入手，结合抗震措施、抗震构造措施，经抗震验算，合理施工，才能使改造后的房屋整体抗震性能得到加强，从而满足抗震设防要求。

参考文献：

[1]赵蕴林.5.12大地震后砖混结构房屋抗震加固技术探讨[J].四川理工学院学报(自然科学版)，2011，24（2）:129～133.

[2]庄小雏.砖混结构房屋抗震性能鉴定与加固[J].住宅科技，2011，4:245～247.

[3]刘晓飞.砌体结构房屋抗震加固方案研究[J].科学之友，2011，10:20～23.

[4]黄曙,尚守平,邓涛.农村典型木结构房屋的抗震性能试验研究[J].铁道科学与工程学报,2009,6(2):47-50.

[5]苏明辉，张欣.砌体结构的抗震综述[J].山西建筑,2006,132:1-3.

[6]查支祥等.我国砌体结构抗震研究现状及存在问题[J].洛阳工学院学报,2002,23(03):89-93.

[7]陈炜琴.浅谈房屋的抗震加固[J].山西建筑,2009,35（36）:71～72.

[8]马利娜，刘宪苹.房屋抗震加固施工技术[J].科技向导,2009（14）:213.