在我國，房屋砌體結(jié)構(gòu)屬于量大面廣的建筑，而砌體結(jié)構(gòu)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(yán)重者形成貫穿性裂縫。砌體結(jié)構(gòu)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(guān)注。

1砌體加固方法

我國在60—90年代建造了大量砌體結(jié)構(gòu)的住宅,這些建筑絕大部分不滿足目前的抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(xué)灌漿等方法,它是用空氣壓縮機(jī)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(qiáng)度遠(yuǎn)大于砌筑磚墻的強(qiáng)度,所以對于開裂不很嚴(yán)重的砌體用灌漿法修補(bǔ)后,承載力可以恢復(fù)如初,且較為經(jīng)濟(jì)。

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(shè)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(cè)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(yīng)性強(qiáng),砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設(shè)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(gòu)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(gòu)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(yù)應(yīng)力加固法。該法是一種采用外加預(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法。這種方法能降低被加固構(gòu)件的應(yīng)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(yù)應(yīng)力能夠消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地參加工作。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負(fù)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(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固。

2加固方法中的施工要點分析

2.1水泥灌漿方法

水泥灌漿主要用于砌體裂縫的補(bǔ)強(qiáng)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(dá)到補(bǔ)強(qiáng)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(shè)置灌漿口,在灌漿入口處鑿去半塊磚,埋設(shè)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(hù)一定時間后,拆除灌漿口再繼續(xù)對補(bǔ)強(qiáng)處局部養(yǎng)護(hù)。

壓力灌漿法。應(yīng)用灰漿泵把漿液壓入裂縫中以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)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(shè)。水泥壓力灌漿可通過預(yù)留的灌漿口或灌漿嘴進(jìn)行。灌漿口預(yù)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(yù)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(yīng)留灌漿口。當(dāng)墻厚≥370mm時,應(yīng)在墻兩面都設(shè)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(dá)到一定強(qiáng)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(shè)備及輸送系統(tǒng)堵塞。摻加107膠還可增強(qiáng)粘結(jié)力,但摻量過大,會使灌漿材料的強(qiáng)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(jìn)行,壓力為0.2～0.25MPa,當(dāng)附近灌漿口流出漿液或被灌口停止進(jìn)漿后,方可停灌。當(dāng)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(chǔ)或空心板處灌入大量漿液后仍未灌滿時,應(yīng)增大漿液濃度或停l～2h再灌。

二次補(bǔ)灌。全部灌完后,停30min再進(jìn)行二次補(bǔ)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(shè)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(yīng)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(yīng)小于240mm,厚度不應(yīng)小于125mm。在砌至樓板底或梁底時,應(yīng)采用膨脹水泥砂漿補(bǔ)塞最后5層水平灰縫,以保證補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)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(yīng)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(dāng)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(shè)Φ4～Φ8的鋼筋網(wǎng)片,然后噴射砂漿(或細(xì)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(cè)剛度以及墻體延性。構(gòu)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(dāng)面層厚度大于45mm時,其面層宜采用細(xì)石混凝土。面層水泥砂漿強(qiáng)度等級宜為M7.5～M15,面層混凝土強(qiáng)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(yīng)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(qiáng)鋼筋網(wǎng)與墻體的固定,必要時在中間還可以增設(shè)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(cè)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(yīng)小于0.1％。受力鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm。鋼筋的凈間距,不應(yīng)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(yīng)大于受壓鋼筋的直徑的20倍及500mm,并不應(yīng)小于120mm。施工注意事項。為保護(hù)加固層與原墻面可靠粘結(jié),施工時應(yīng)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(yīng)拆除修補(bǔ)。對粘結(jié)不牢、強(qiáng)度低的粉刷層應(yīng)鏟除,并刷洗干凈。抹水泥砂漿前,應(yīng)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(yīng)在環(huán)境溫度為5℃以上時進(jìn)行施工并認(rèn)真做好養(yǎng)護(hù)工作。

2.4結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固

砌體擴(kuò)大部分的磚強(qiáng)度等級應(yīng)與原砌體的相同,砂漿強(qiáng)度比原有的提高1級且不低于M2.5。擴(kuò)大砌體截面加固法,通常考慮新、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(gòu)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(kuò)大部分砌體與這預(yù)留槽仔細(xì)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。

3砌體裂縫處理與加固

在裂縫較細(xì)、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(dāng)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(qiáng)度等級砂漿和細(xì)鋼筋填縫,也可用塊體嵌補(bǔ)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(dāng)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(yīng)刮干凈,抹水泥砂漿前應(yīng)將砌體抹濕,抹水泥砂漿后應(yīng)養(yǎng)護(hù)至少7d。

如果墻體開裂比較嚴(yán)重,為了增加房屋的整體剛性,可以在房屋墻體一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)鋼筋混凝土圈梁。圈梁采用的混凝土強(qiáng)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(yīng)有牛腿(或螺栓、錨固件等)伸進(jìn)墻內(nèi)與墻拉結(jié)好,并承受圈梁自重。澆筑圈梁時應(yīng)將墻面鑿毛、濕水,以加強(qiáng)粘結(jié)。對砌體過梁的裂縫,可采取增設(shè)鋼筋2Φ16,填補(bǔ)高強(qiáng)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(jié)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(jié),并沿墻兩邊設(shè)置。較長的拉桿中間應(yīng)加法螺絲,以便擰緊拉桿。拉桿接長時應(yīng)采用焊接。露在墻外的拉桿或墊板螺帽,可適當(dāng)處理。拉桿和墊板都要涂防銹漆。在拉結(jié)水平層處,可以增設(shè)外圈梁,以增強(qiáng)加固效果。鋼筋的直徑可采用:當(dāng)一開間加一道拉桿時為2Φ16(房屋進(jìn)深5～7m),2Φ18(房屋進(jìn)深8～10m),2Φ20(房屋進(jìn)深11～14m);當(dāng)每3開間加一道拉桿時為2Φ22(房屋進(jìn)深5～7m),2Φ25(房屋進(jìn)深為8～10m)。

4結(jié)束語

綜上所述，對于房屋砌體結(jié)構(gòu)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(kuò)展，是建筑工程中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，應(yīng)引起足夠重視，尤其在當(dāng)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)已迫在眉捷。