砌体结构房屋的加固技术研究
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工Ｉ ｊ ｌ 程 科 技
科
砌体结构房屋 的加 固技术研究
杨 艳 丽 ’ 陈 玉 琳
（、 １ 延寿县建 筑设计 室 ， 黑龙 江 延寿 １ ０ ０ ２ 黑龙 江宏业钢构彩板有 限公 司 ） ５７０ 、
摘 要： 砌体 结构房屋 在我 国属于量大面广的结构形 式， 究其加 固技 术具有 十分重要 的现 实意义。根 据 多年的 工作 实践， 绍 了砌体 结构常 研 见裂缝形成的原 ຫໍສະໝຸດ Baidu及预 防措施 ， 并对常用的加 固方法进行 了分析 ， 最后指 出了在 工程 实践 中存在 的 问题 。
费 和 加 固 的无 效 。
参 考 文 献
ｆ 武继灵， １ １ 席春海 ， 固砌体抗震性能的试验研 加 究【 ． Ｊ 电力学报 ， ０ ． 】 ２ １ ０ ｆ１ ２吴漫新． 多层砌体 房屋的抗 震加 固技 术 ． 建
筑结 构 ， ０ ２ ２０．
ｆ 竣， 原， ３ 降 叶艘 砌体建筑抗震设计及加 固新方
间， 因砖柱 承载能力严重不 足而改为砖墙承重 ， 成为小开间建筑 。 ． ｃ 托梁换柱 ： 主要用于独立砖 柱承载力严重不足时 ， 先加设 临时支撑 ， 卸除砖 柱荷载 ， 然后 ， 根据计算确定新砌砖 柱的材料强 度和截面尺寸 ， 并在柱梁下增设 梁垫 。ｄ托梁加 ． 柱 ：主要在大梁下的窗间墙承载能力严 重不足 时使用 。其步骤是 ： 首先设临时支撑 ， 后根据 然 《 混凝 土结 构设 计规 范 ｝Ｇ ５００ ２ ０ ）的规 （Ｂ ０１ ０２ — 定 ，并考虑全部荷载均由新加的钢筋 混凝土柱 承担的原则 ， 计算确定所加柱 的截面和 配筋 ； 部 分拆除 原有 砖墙 ， 槎 口成锯 齿形 ； 后 ， 接 然 绑扎 钢筋 、 支模和浇混凝土。此外 ， 还应注意验算地 基基础的承载力 ， 若不足则还应扩大基础 。 ３砌体加固在工程实践 中存在 的问题 以往鉴定加固的理论及实践研究主要是针 对结构正常使用一定时期后出现的建筑功能弱 化、 衰退或是 在火 灾、 地震等事故之后 的鉴定与 加固 ，在工程 实践中容易出现一些没有引起足 够重视的问题 ， 主要 表现在以下几个方面。 ３１对 结构不进行 可靠 性鉴定 ，结构搁置 ． 时间 长短不一 ， 功能弱化的严重程度也就不 同。 所 以一定要认 真进行结 构的可靠性鉴定 ，准确 对结构 的实 际受力情 况、 全使 用性做 出评判 ， 安 既要避免夸大声势 ， 造成不 必要 的经济浪费 ， 也 要避免忽视 因结构功 能弱化 或使用功能改变而 造成 的体 系安全性能不 足， 影响将来正常使用 ， 甚 至出现安全上 的问题 。在 制定方 案时也要切 实 以结构可靠性鉴定报告为 准 ， 对性地制定 针 加 固方案 ， 确保结构 的安全使用 性。 ３ ． 固方案 制定不合理 ，对结构 随意更 ２加 改为 了追求使用功能 的更加合理 ，建 设方在改 建加 固楼时通常要改变楼体 的使用 功能 ，这可 能会导致结构布局调整很大 ， 荷载也 产生很大 的变化 ， 给结构 的安全性能带来 不利的影响。 加 固改造设计要坚持满足业主 的要求 与保证结构 安全性相结合 的原则 ，要尽量避免损 坏现有建 筑 的结构元件 ，现实 中许多项 目盲 目更改结构 布置 ，最终导致承载力不足或结构体 系的安全 性不满足而造成事故 。设计方案 时特 别要对其 进行多方案 比较 ， 从技术 的可行性 、 工的可操 施 作性及经济性等多方面做 比较 ，避 免资金的浪
２６外部粘钢加 固法 ． 该法属 于传统加 固方法 ，是一种用胶粘 剂 把钢板粘贴在墙体开裂部分 的加 固方法 。常用 的胶粘剂 以环氧树脂为主 。这种加 固方 法优 点 是施工简便快速 、 现场工作量和湿作业少 ， 生 对 产和生活影响小 ，几乎不改变构件的外形 和内 部使用空间 ，却能大大提高墙体 的抗剪 承载力 和正常使用 阶段 的性能 ， 受力较为 可靠； 于 适用 不允许增大原构件截面尺寸 ，却又要求大 幅度 提高截面承载力的砌体的加 固。 ２７预应力加固法 ． 该法是一种采 用外 加预应力钢拉 杆 （ 分水 平拉杆 、 下撑 式拉杆和组合式拉杆 或撑杆） 对结 构进行加 固的方法 。这种方法能降低被加 固构 件的应力水平 ，能较大幅度地提高墙体 的正 截 面和斜截面承载力 。预应力能够消除或减缓 后 加杆件的应力滞后现象 ，使后加杆件有效地参 加工作。预应力产生的负弯矩可 以消除部分荷 载弯矩 ， 减少墙体的外倾量 ， 缩小墙体 的裂缝 宽 度， 甚至可以完全闭合墙体 中的裂缝 。 其优点是 能较大幅度地提高砌体柱的承载能力 ，且加 固 效果可靠 ， 适用于处于高应力 、 高应变状态 的砌 体结构的加 固。 ２８结构构造性加固法 ． 主要用于砌体承载能力严重不足 ，砌体碎 裂严重可能倒塌的情况 。对砌体结构进行构造 性加 固的方法主要 有：增 加横墙 ： 于空旷房 ａ ． 对 屋增加足够刚度的横墙 ， 其间距不超过《 砌体结 构设计规范）Ｇ Ｓ０ ３ ２ Ｏ ） ） Ｂ ０ ０ — ０ １的规定 ， （ 将房屋 的 静力计算 方案 由弹性改为刚性 。ｂ砖柱承重改 ． 为砖墙承重 ： 原为砖柱承重的仓库 、 厂房或大房
墙。 ２４ 增 设 扶壁 柱 加 固法 ．
该法属 于加 大截 面加 固法 的一种 。其优点 亦与钢筋混凝土 面层加 固法相 近。 ２５加大截面加 固法 ． 主要用 于砌体 承载能力不足 ， 但砌 体尚未 压裂 ， 或仅有轻微裂缝 ， 而且要求扩大截 面面积 情况 。一般 的独立砖柱 、 砖壁柱 、 间墙 和其他 窗
关 键 词 ：砌 体 结 构 ； 固技 术 ； 工要 点 加 施
１ 结构加固的基本原理 加 固结构 的受力 性能 与一般 未经 加 固的 普通结构 的受力性能有较大差异 。其 特点 主要 体现在 ： 首先 ， 固结构属 二次 受力 结构 ， 固前 加 加 原结构 已经载荷受力（ 即第一次受力 ）尤其是当 ， 结构因承载能力不足而进行加 固时 ， 面应力 、 截 应变水平一般都很高 。 而， 加部 分在加固后 然 新 并不立 即分担荷载 ， 而是在新增荷 载， 即第 二次 加载时 ， 才开始受力 。这样 ， 整个加 固结构 在其 后 的第二次载荷受力过程 中， 新加部分 的应力 、 应变始终滞后于原结构 的累计应力 、 应变 ， 原结 构 的累计应力 、应变值始终高于新加 部分 的应 力 、 变值 ， 应 原结构 达极限状 态时 ， 加部分 的 新 应力应变可能还很低 ， 破坏时 ， 新加部分可 能达 不到 自身 的极限状态 ， 其潜力得不 到充分 发挥 。 其次 ， 加固结构属 二次组合结 构 ， 、 新 旧两部 分 结构存在整体工作共 同受力 问题 。整体工作 的 关键 ，主要取决于结合面的构造处理及施工 作 法 。由于结合面混凝土 的粘结强度一般远远 低 于混凝土本身强度 ， 因此 ， 在总体承载力上二 次 组合结构一般 比一次整浇结构要低 。加 固结 构 受力特征的上述差异 ，决定 了各类结构加 固计 算分析和构造处理 ，不能完全沿用普通结构 概 念进行设计。 ２砌体的主要加固方法 ２ ． １灌浆法和喷射修补法 灌浆法包括压力 灌浆 、化学灌浆 等方法 ， 它是用空气压缩机或手持泵将粘合剂灌人墙体 裂缝 内， 将开裂墙体重新粘合在一起 。 由于粘合 剂的强度远大于砌筑砖墙的强度 ，所 以对于开 裂不很严重的砌体用灌浆法修补后 ，承载力可 以恢复如初 ， 且较为经济。 喷射修补法是用压缩 空气将水泥砂浆或细石混凝土喷射到受喷面上
承 重 墙 的承 载 能 力 不 足 时 ， 可 采 用 此法 加 固 。 均
护、 参与甚至替代原结构工作 ， 从而达到恢复或 提高墙体承载力的效果 ， 常用来修补有孔洞 、 缝 隙的墙体 。 ２２钢筋网水泥砂浆面层加固法 ． 它是 把需要 加 固的砖墙 表面 除去粉 刷层 后， 两面附设 ｑ４ ８的钢筋 网片， ）一 然后抹水 泥 砂浆的加 固方法。 由于通常对墙体作双 面加 固 ， 故俗称夹板墙。其优点与钢筋混凝土面层加 固 法相近 ， 但提高承载力不如前者 ； 适用于砌体墙 的加固 ，有时也用于钢筋混凝土面层加 固带壁 柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。 目前 ， 钢筋 网水泥 浆法常用 于下列情 况的加 固 ：． ａ因施工 质量差 ， 而使砖墙 承载力普遍 达不到设计要求 。ｂ窗 间 ． 墙等局部墙体达不 到设计要求 。ｃ ． 因房屋加层 或超载而 引起砖墙 承载力的不足 。ｄ因火灾或 ． 地震而使整片墙承载力或刚度不足等 。下述情 况不宜采用钢筋 网水 泥浆法进 行加 固：．孑 径 ａ Ｌ
并凝固成新的喷射面的加固方法。喷射层能保
大于 １ ｒ 的空心砖 墙及 厚度 为 ２ ０ ｕ 的 ５ｍ ａ ４ ｎｎ 空 斗砖墙 ． 砌筑砂浆标号小于 Ｍ ． ０ ４的墙体 。 ． ｃ 因墙体严 重油污不易消除 ，不能保证 抹面砂浆 粘结 质量的墙体。 ２３钢 筋混凝 土面层 加固法 ＿ 其优 点是可以较大幅度提高砖墙 的承载能 力、 抗弯 刚度 及墙体延性 ， 改变其 自振频 率 ， 使 正 常使用 阶段的性能得到一定 的改善 ；施工工 艺 简单 、 适应 性强 ， 加固后 承载力 有较大提 砌体 高， 并具有成 熟的设 计和施 工经验 ； 用于原墙 适 没有 裂缝并 以剪切 为主的实心砖墙 、 多孔 （ 孔径 不 大于 １ ｒ ） ５ ｍ 空心砖 墙和 ２ ０ ｍ厚 的空斗砖 ａ ４ｍ
法［１ 震研 究 ，（） ９ ９ Ｊ她 ２４， ９ ． １ ｆ】 ４ 贾英 杰 ， 袁泉 ， 姚谦峰 ． 砌体 结构 震 害分 析与 防治 对 策 研 究 ｌ ． Ｊ 工程 抗震 ，０ １ ］ ２０ ．
一
２Ｏ１ 一
科
砌体结构房屋 的加 固技术研究
杨 艳 丽 ’ 陈 玉 琳
（、 １ 延寿县建 筑设计 室 ， 黑龙 江 延寿 １ ０ ０ ２ 黑龙 江宏业钢构彩板有 限公 司 ） ５７０ 、
摘 要： 砌体 结构房屋 在我 国属于量大面广的结构形 式， 究其加 固技 术具有 十分重要 的现 实意义。根 据 多年的 工作 实践， 绍 了砌体 结构常 研 见裂缝形成的原 ຫໍສະໝຸດ Baidu及预 防措施 ， 并对常用的加 固方法进行 了分析 ， 最后指 出了在 工程 实践 中存在 的 问题 。
费 和 加 固 的无 效 。
参 考 文 献
ｆ 武继灵， １ １ 席春海 ， 固砌体抗震性能的试验研 加 究【 ． Ｊ 电力学报 ， ０ ． 】 ２ １ ０ ｆ１ ２吴漫新． 多层砌体 房屋的抗 震加 固技 术 ． 建
筑结 构 ， ０ ２ ２０．
ｆ 竣， 原， ３ 降 叶艘 砌体建筑抗震设计及加 固新方
间， 因砖柱 承载能力严重不 足而改为砖墙承重 ， 成为小开间建筑 。 ． ｃ 托梁换柱 ： 主要用于独立砖 柱承载力严重不足时 ， 先加设 临时支撑 ， 卸除砖 柱荷载 ， 然后 ， 根据计算确定新砌砖 柱的材料强 度和截面尺寸 ， 并在柱梁下增设 梁垫 。ｄ托梁加 ． 柱 ：主要在大梁下的窗间墙承载能力严 重不足 时使用 。其步骤是 ： 首先设临时支撑 ， 后根据 然 《 混凝 土结 构设 计规 范 ｝Ｇ ５００ ２ ０ ）的规 （Ｂ ０１ ０２ — 定 ，并考虑全部荷载均由新加的钢筋 混凝土柱 承担的原则 ， 计算确定所加柱 的截面和 配筋 ； 部 分拆除 原有 砖墙 ， 槎 口成锯 齿形 ； 后 ， 接 然 绑扎 钢筋 、 支模和浇混凝土。此外 ， 还应注意验算地 基基础的承载力 ， 若不足则还应扩大基础 。 ３砌体加固在工程实践 中存在 的问题 以往鉴定加固的理论及实践研究主要是针 对结构正常使用一定时期后出现的建筑功能弱 化、 衰退或是 在火 灾、 地震等事故之后 的鉴定与 加固 ，在工程 实践中容易出现一些没有引起足 够重视的问题 ， 主要 表现在以下几个方面。 ３１对 结构不进行 可靠 性鉴定 ，结构搁置 ． 时间 长短不一 ， 功能弱化的严重程度也就不 同。 所 以一定要认 真进行结 构的可靠性鉴定 ，准确 对结构 的实 际受力情 况、 全使 用性做 出评判 ， 安 既要避免夸大声势 ， 造成不 必要 的经济浪费 ， 也 要避免忽视 因结构功 能弱化 或使用功能改变而 造成 的体 系安全性能不 足， 影响将来正常使用 ， 甚 至出现安全上 的问题 。在 制定方 案时也要切 实 以结构可靠性鉴定报告为 准 ， 对性地制定 针 加 固方案 ， 确保结构 的安全使用 性。 ３ ． 固方案 制定不合理 ，对结构 随意更 ２加 改为 了追求使用功能 的更加合理 ，建 设方在改 建加 固楼时通常要改变楼体 的使用 功能 ，这可 能会导致结构布局调整很大 ， 荷载也 产生很大 的变化 ， 给结构 的安全性能带来 不利的影响。 加 固改造设计要坚持满足业主 的要求 与保证结构 安全性相结合 的原则 ，要尽量避免损 坏现有建 筑 的结构元件 ，现实 中许多项 目盲 目更改结构 布置 ，最终导致承载力不足或结构体 系的安全 性不满足而造成事故 。设计方案 时特 别要对其 进行多方案 比较 ， 从技术 的可行性 、 工的可操 施 作性及经济性等多方面做 比较 ，避 免资金的浪
２６外部粘钢加 固法 ． 该法属 于传统加 固方法 ，是一种用胶粘 剂 把钢板粘贴在墙体开裂部分 的加 固方法 。常用 的胶粘剂 以环氧树脂为主 。这种加 固方 法优 点 是施工简便快速 、 现场工作量和湿作业少 ， 生 对 产和生活影响小 ，几乎不改变构件的外形 和内 部使用空间 ，却能大大提高墙体 的抗剪 承载力 和正常使用 阶段 的性能 ， 受力较为 可靠； 于 适用 不允许增大原构件截面尺寸 ，却又要求大 幅度 提高截面承载力的砌体的加 固。 ２７预应力加固法 ． 该法是一种采 用外 加预应力钢拉 杆 （ 分水 平拉杆 、 下撑 式拉杆和组合式拉杆 或撑杆） 对结 构进行加 固的方法 。这种方法能降低被加 固构 件的应力水平 ，能较大幅度地提高墙体 的正 截 面和斜截面承载力 。预应力能够消除或减缓 后 加杆件的应力滞后现象 ，使后加杆件有效地参 加工作。预应力产生的负弯矩可 以消除部分荷 载弯矩 ， 减少墙体的外倾量 ， 缩小墙体 的裂缝 宽 度， 甚至可以完全闭合墙体 中的裂缝 。 其优点是 能较大幅度地提高砌体柱的承载能力 ，且加 固 效果可靠 ， 适用于处于高应力 、 高应变状态 的砌 体结构的加 固。 ２８结构构造性加固法 ． 主要用于砌体承载能力严重不足 ，砌体碎 裂严重可能倒塌的情况 。对砌体结构进行构造 性加 固的方法主要 有：增 加横墙 ： 于空旷房 ａ ． 对 屋增加足够刚度的横墙 ， 其间距不超过《 砌体结 构设计规范）Ｇ Ｓ０ ３ ２ Ｏ ） ） Ｂ ０ ０ — ０ １的规定 ， （ 将房屋 的 静力计算 方案 由弹性改为刚性 。ｂ砖柱承重改 ． 为砖墙承重 ： 原为砖柱承重的仓库 、 厂房或大房
墙。 ２４ 增 设 扶壁 柱 加 固法 ．
该法属 于加 大截 面加 固法 的一种 。其优点 亦与钢筋混凝土 面层加 固法相 近。 ２５加大截面加 固法 ． 主要用 于砌体 承载能力不足 ， 但砌 体尚未 压裂 ， 或仅有轻微裂缝 ， 而且要求扩大截 面面积 情况 。一般 的独立砖柱 、 砖壁柱 、 间墙 和其他 窗
关 键 词 ：砌 体 结 构 ； 固技 术 ； 工要 点 加 施
１ 结构加固的基本原理 加 固结构 的受力 性能 与一般 未经 加 固的 普通结构 的受力性能有较大差异 。其 特点 主要 体现在 ： 首先 ， 固结构属 二次 受力 结构 ， 固前 加 加 原结构 已经载荷受力（ 即第一次受力 ）尤其是当 ， 结构因承载能力不足而进行加 固时 ， 面应力 、 截 应变水平一般都很高 。 而， 加部 分在加固后 然 新 并不立 即分担荷载 ， 而是在新增荷 载， 即第 二次 加载时 ， 才开始受力 。这样 ， 整个加 固结构 在其 后 的第二次载荷受力过程 中， 新加部分 的应力 、 应变始终滞后于原结构 的累计应力 、 应变 ， 原结 构 的累计应力 、应变值始终高于新加 部分 的应 力 、 变值 ， 应 原结构 达极限状 态时 ， 加部分 的 新 应力应变可能还很低 ， 破坏时 ， 新加部分可 能达 不到 自身 的极限状态 ， 其潜力得不 到充分 发挥 。 其次 ， 加固结构属 二次组合结 构 ， 、 新 旧两部 分 结构存在整体工作共 同受力 问题 。整体工作 的 关键 ，主要取决于结合面的构造处理及施工 作 法 。由于结合面混凝土 的粘结强度一般远远 低 于混凝土本身强度 ， 因此 ， 在总体承载力上二 次 组合结构一般 比一次整浇结构要低 。加 固结 构 受力特征的上述差异 ，决定 了各类结构加 固计 算分析和构造处理 ，不能完全沿用普通结构 概 念进行设计。 ２砌体的主要加固方法 ２ ． １灌浆法和喷射修补法 灌浆法包括压力 灌浆 、化学灌浆 等方法 ， 它是用空气压缩机或手持泵将粘合剂灌人墙体 裂缝 内， 将开裂墙体重新粘合在一起 。 由于粘合 剂的强度远大于砌筑砖墙的强度 ，所 以对于开 裂不很严重的砌体用灌浆法修补后 ，承载力可 以恢复如初 ， 且较为经济。 喷射修补法是用压缩 空气将水泥砂浆或细石混凝土喷射到受喷面上
承 重 墙 的承 载 能 力 不 足 时 ， 可 采 用 此法 加 固 。 均
护、 参与甚至替代原结构工作 ， 从而达到恢复或 提高墙体承载力的效果 ， 常用来修补有孔洞 、 缝 隙的墙体 。 ２２钢筋网水泥砂浆面层加固法 ． 它是 把需要 加 固的砖墙 表面 除去粉 刷层 后， 两面附设 ｑ４ ８的钢筋 网片， ）一 然后抹水 泥 砂浆的加 固方法。 由于通常对墙体作双 面加 固 ， 故俗称夹板墙。其优点与钢筋混凝土面层加 固 法相近 ， 但提高承载力不如前者 ； 适用于砌体墙 的加固 ，有时也用于钢筋混凝土面层加 固带壁 柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。 目前 ， 钢筋 网水泥 浆法常用 于下列情 况的加 固 ：． ａ因施工 质量差 ， 而使砖墙 承载力普遍 达不到设计要求 。ｂ窗 间 ． 墙等局部墙体达不 到设计要求 。ｃ ． 因房屋加层 或超载而 引起砖墙 承载力的不足 。ｄ因火灾或 ． 地震而使整片墙承载力或刚度不足等 。下述情 况不宜采用钢筋 网水 泥浆法进 行加 固：．孑 径 ａ Ｌ
并凝固成新的喷射面的加固方法。喷射层能保
大于 １ ｒ 的空心砖 墙及 厚度 为 ２ ０ ｕ 的 ５ｍ ａ ４ ｎｎ 空 斗砖墙 ． 砌筑砂浆标号小于 Ｍ ． ０ ４的墙体 。 ． ｃ 因墙体严 重油污不易消除 ，不能保证 抹面砂浆 粘结 质量的墙体。 ２３钢 筋混凝 土面层 加固法 ＿ 其优 点是可以较大幅度提高砖墙 的承载能 力、 抗弯 刚度 及墙体延性 ， 改变其 自振频 率 ， 使 正 常使用 阶段的性能得到一定 的改善 ；施工工 艺 简单 、 适应 性强 ， 加固后 承载力 有较大提 砌体 高， 并具有成 熟的设 计和施 工经验 ； 用于原墙 适 没有 裂缝并 以剪切 为主的实心砖墙 、 多孔 （ 孔径 不 大于 １ ｒ ） ５ ｍ 空心砖 墙和 ２ ０ ｍ厚 的空斗砖 ａ ４ｍ
法［１ 震研 究 ，（） ９ ９ Ｊ她 ２４， ９ ． １ ｆ】 ４ 贾英 杰 ， 袁泉 ， 姚谦峰 ． 砌体 结构 震 害分 析与 防治 对 策 研 究 ｌ ． Ｊ 工程 抗震 ，０ １ ］ ２０ ．
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２Ｏ１ 一