砌体结构房屋的加固设计

周 艳 龙

(中石化中原石油工程设计有限公司，河南 郑州 450000)

1 工程概况

某单位2层办公楼位于新疆库尔勒轮台县，建筑面积1 516.88 m2，结构形式：砖混结构；基础形式：素混凝土条形基础；建筑层数：地上2层；建筑高度：7.05 m。抗震设防烈度：7度。地震加速度0.15g；地基承载力特征值：140 kPa；建筑设计使用年限：50年。基础混凝土设计强度等级为C30；梁、板、楼梯和挑梁的混凝土设计强度等级为C25；1层至女儿墙墙体砌筑用砖均为烧结页岩砖；1层～2层砌筑用砖设计强度等级为MU15，混合砂浆设计强度等级为M7.5；女儿墙砌筑用砖设计强度等级为MU10，混合砂浆设计强度等级为M5.0。该工程开工日期：2012年4月8日，完工日期：2013年6月10日。

2 现状及裂缝原因分析

该办公楼于2016年年初开始出现大面积墙皮脱落，墙体裂缝及基础开裂，分别如图1,图2所示。

根据新疆巴州质量检测中心的检测报告：1)基础及地圈梁混凝土抗压强度推定值符合设计要求，1层开裂处墙体砌筑用砖抗压强度推定值、砌筑砂浆抗压强度推定值均不符合图纸设计要求；2)①轴交轴转角处基础断裂处局部下沉，轴交①～⑨轴范围内地圈梁发生开裂，上述开裂处裂缝最大宽度均不符合规范对裂缝宽度限定的要求，已构成危险点；3)1层、2层墙体裂缝发生在～交①～⑨轴范围内，均位于建筑物变形缝西侧，墙体裂缝最大宽度不符合规范对裂缝宽度限定的要求，已构成危险点，对墙体承载力和稳定性产生严重影响；4)办公楼室外散水均发生不同程度的沉降开裂，散水与建筑物勒脚结合处出现明显通长裂缝，排水功能基本散失。

裂缝原因分析：1)绿化带与建筑物间隔距离太近，长期绿化用水通过室外渗透到地基中造成该基础不均匀沉降、开裂；2)基础不均匀沉降开裂后，产生的变形沿基础—圈梁—墙体向上传递，进而形成墙体上的裂缝；3)墙体材料强度不符合图纸设计要求；4)室外散水排水功能丧失。

根据检测报告需对该办公楼基础及墙体进行加固。

3 加固设计

3.1 加固原则

办公楼加固设计，首先要符合《砖混结构加固与修复》和《混凝土结构加固设计规范》的要求；其次考虑加固方案的可行性，能使得加固后的建筑物承载能力提高，抗震能力增强，最后还得做到施工方便，造价低廉。

3.2 加固方案

根据规范要求及检测报告，采用以下方法对办公楼进行补强加固。

3.2.1基础加固

由于长期绿化用水通过室外渗透到地基土中，地基土变软，承载能力下降，从而造成该基础不均匀沉降、开裂。考虑地基承载力下降，原基础底面积不能满足要求，故采取钢筋混凝土套加大基础底面积加固基础方法。

经重新核算基础底面积，每边需要增宽250 mm。条形基础沿基础长度方向分段、分批、间隔进行施工，每段长度取1.5 m～2.0 m。为增加新老基础之间的粘结力，在灌注新混凝土前，应将原基础表面凿毛和刷洗干净后，原基础表面刷混凝土界面剂一道。

加固平面示意图及做法详图如图3，图4所示。

3.2.2墙体加固

由于墙体多处开裂，1层及2层均有通长裂缝，部分裂缝宽度超过规范规定的裂缝宽度，且1层墙体砂浆强度不满足设计要求，同时结合规范规定，综合考虑，采用钢筋网水泥砂浆面层加固，即在原墙体外侧加设钢筋网夹板墙，相当于钢筋混凝土剪力墙，只是混凝土剪力墙中的部分用砌体代替。因此，该组合墙能够提高墙体承载力和变形性能，墙体刚度及强度都得到大幅度提高，墙体抗裂性也有大幅度改善。

根据计算，大部分墙体加固采用钢筋网水泥砂浆面层双面加固，局部部分墙体采用钢筋网水泥砂浆单面加固。采用的水泥砂浆的强度为M10，每面的砂浆厚度为40 mm，钢筋网采用细密点焊钢筋网，规格为直径6 mm的钢筋间距200 mm进行电焊制成钢筋网片，每隔900 mm用直径为6 mm的钢筋把墙体两面的钢筋网拉结起来。对于单面墙体加固，通过计算，采用50 mm厚钢筋网水泥砂浆，每隔600 mm把钢筋网拉结在墙内。为加强上下两层墙体的整体性能，上下两层的钢筋网竖向钢筋用长度不小于1 000 mm的直径为12 mm的钢筋贯穿楼板，同时须保证不凿断混凝土板内钢筋并灌实混凝土。对于墙体的底部，在室内及室外地面以下500范围内，除了钢筋网外，用C30混凝土灌实，端部厚度不小于150 mm，以保护钢筋不被锈蚀并加强底部墙体的稳定性和强度。

3.2.3花池及散水处理

由于原办公楼前花池距离办公楼较近，后期浇水会一直影响办公楼安全，故此次将花池拆除，考虑其他地方修建。花池拆除后换填500 mm厚戈壁土，压实系数不小0.95，表面做80 mm厚C25混凝土，标高同原场地。散水拆除重做C25混凝土散水。

4 技术要求

对于墙体，先铲除原抹灰层，对损坏及疏松的墙体部位进行清除，用1∶2.5水泥砂浆修补；对于墙体裂缝，采用环氧树脂压力灌浆修补。裂缝修补完后，进行钢筋网的绑扎，深入地面以下500 mm，竖向钢筋搭接处在两端及中心用铁丝绑扎，水平钢筋在绑扎时拉通线，保证水平一条线，从而保证钢筋与砖墙间的正确位置。钢筋网水平钢筋与墙体通过植筋连接牢固，植筋穿过墙体和混凝土板厚用植筋胶封堵洞口。

对于基础，为增加新、旧混凝土之间的粘结强度，先将原混凝土表面凿毛，使表面凹凸毛糙，再绑扎钢筋。在浇筑新混凝土前，在原基础结合面上涂刷一层粘结强度较高的界面剂，再浇筑混凝土。新浇筑的混凝土会由于收缩而造成表面开裂或龟裂，所以，在新混凝土浇筑后注意浇水养护。

植筋要求，先对植筋位置进行定位，按照要求的孔径、孔深钻孔，用刷子和吹风机对孔道进行清理，直到孔内无杂质为止。钢筋在植筋前先进行表面除锈，将除锈完成的钢筋缓慢插入植筋胶的孔道中，应使得钢筋表面螺纹均匀布满植筋胶。

5 结语

本办公楼加固改造按照规范要求进行，该工程完工后做沉降观测，至今无沉降变化及墙体裂缝出现，加固设计及施工质量较好，取得理想效果。

对房屋的加固，应选择合理的加固方案。通过对该办公楼的加固，可以看出钢筋网水泥砂浆面层加固墙体法及增大基础底面积加固基础，是合理的加固方法，提高了房屋整体抗震能力，增强了房屋刚度及承载能力，对类似工程的加固，具有借鉴意义。

[1] GB 5003—2001，砌体结构设计规范[S].

[2] 03SG611，砖混结构加固与修复[S].

[3] 06SG311—1，混凝土结构加固构造[S].