既有砖混结构抗震加固技术

王轶霞，董 成

（河北水利电力学院基础部，河北沧州 061001）

自建国以来，我国地震区划分图已经经过五次修改，全国大部分区域抗震标准随之变化，这就意味着既有建筑面临承载力不足、延性不足、变形不足等问题。针对以上问题，需要相关部门对既有建筑进行抗震能力鉴定，并根据鉴定结果的要求进行相应加固。本文针对以上情况，就砖混结构的抗震加固现状进行研究、总结。力求为本地区既有砖混建筑的抗震加固提供参考。

砖混结构是本地区2000 年以前使用较多的结构形式，多用于多层住宅楼、办公楼、教学楼等民用建筑中。它的竖向承重构件为砌体墙，水平方向主要承重构件为钢筋混凝土板和钢筋混凝土梁，而此种结构整体性差、脆性破坏较严重是其主要受力缺陷。为此，在砖混结构中加入了圈梁和构造柱，而圈梁和构造柱的设置主要跟当地的抗震设防等级有关。但随着时间及抗震标准的改变，当时的抗震构造已经不能满足现在对抗震设防的要求，一旦发生震害，破坏必将在所难免。因此针对不同的建筑情况，需要进行相应的抗震加固，且国内外对于砖混结构抗震加固的研究较为成熟，现将各类加固方法总结如下：

1 水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固

砖混结构较为常用的加固方法之一就是水泥砂浆和钢筋网砂浆面层加固。该方法的主要工艺是首先砖墙表面去除面层，接着砖墙一侧或是两侧加设一定厚度的水泥砂浆面层或是采用直径为4mm 或6mm，间距为300mm×300mm 的钢筋网，再抹砂浆面层的方法，以此提高墙体的抗震能力。

该方法主要施工工艺简单，适用于砖墙砂浆强度等级较低的情况，若既有建筑的砖墙砂浆强度较高，采用此方法抗震加固效果不明显。

2 钢筋混凝土板墙加固

钢筋混凝土板墙加固法是另一种常使用在砖混结构中的抗震加固方法。该方法一般有两种形式，一种是首先把砖墙一侧表面去除面层，然后在墙表面铺设单层双向钢筋，间距宜为150～200mm，强度一般采用HPB300 或HRB335 级，钢筋需锚入原墙体不小于120mm，最后在其上浇筑或喷射60～100mm 的钢筋混凝土，此种方法，原有墙体与新浇筑墙板共同受力，大大提高了墙体的抗震承载能力。

另一种形式是双面钢筋混凝土墙板，方法同单面墙板。但双面墙板钢筋锚固时采用穿墙筋与原墙体连接。双面钢筋混凝土墙板加固时，相当于改变了既有墙体的结构形式，把砌体结构承载改变为钢筋混凝土剪力墙结构承重。

此方法可以有效提高加固后砌体墙的承载能力。它主要对既有墙体砌筑砂浆强度等级较高的情况，较为适用。若砂浆强度低时，砌体墙开裂后与面板可能会产生剥离脱落，会影响加固后的承载力。

3 增设抗震构件加固

3.1 增设抗震墙

增设抗震墙也是一种传统的砖混结构抗震加固方式，墙体是砌体墙或是钢筋混凝土墙体，若计算允许，应优先选择砌体墙。此方法适合于墙体间距过大，超过抗震设防规范时或鉴定要求增设抗震墙的情况。增设的抗震墙体根据鉴定结果确定具体位置，再来对抗震墙进行施工，抗震墙须与既有砖混结构通过钢筋或是预埋件有可靠连接，同时应在抗震墙体下方设置基础。

3.2 外加圈梁-构造柱加固

传统砖混结构中必备的抗震构件是圈梁和构造柱，它对提高砖混结构的整体性、延性及变形能力有重要的作用，可以有效地降低震害，减少损失。

外加的构造柱多设置在建筑物的四角、纵横外墙相交处、楼梯间和不规则平面的转角处，并由底部开始设置，沿全高布置，同时对应增加圈梁，形成封闭的系统。施工时注意，外加圈梁-构造柱须与原有结构有可靠连接，并且外加柱下方需设置基础。

此方法适用于未按抗震设防要求设置圈梁构造柱的既有砖混结构房屋。

4 钢绞线网片-聚合物砂浆加固

钢绞线网片-聚合物砂浆加固法的原理是通过加固砌体墙来提高抗震能力的一种方法。其在加固前首先去除粉刷层，然后把钢绞线网片铺设在墙体表面，同时钢绞线应与四周结构有可靠连接，一般钢绞线采用金属股芯钢绞线，直径不低于3mm，强度不低于1000MPa，最后在铺设完成的钢绞线表面涂抹30mm 左右厚度的聚合物砂浆，涂抹的聚合物砂浆应使钢绞线的保护层厚度不小于15mm。此方法可用于单侧或双层加固，加固后可有效提高砖墙的抗震承载力，适用于既有砖墙实际强度等级较高的墙体。

5 粘钢加固法

粘钢加固法是在砌体墙的外侧使用建筑结构用胶，在高度方向粘贴钢板或是型钢，为保证钢板或型钢的抗震效果，还会在垂直高度方向布置缀板或是缀条进行连接的加固方法。此方法中，竖向钢板或型钢的作用类似于既有结构中的构造柱，另外钢材是一种很好的建筑材料，它的使用可以有效提高震害发生时墙体抗剪承载力，还可以使其破坏性质转为延性破坏。此方法适合于砌体结构截面尺寸受限，又需要大幅提高构件承载力的情况。

6 碳纤维布加固法

碳纤维布的抗拉能力非常好，是一种新型的砖混结构加固材料，优点非常突出，它可代替粘贴钢加固技术中的钢板和型钢，也克服了钢材容易生锈、后期养护费用高等缺点。碳纤维布加固技术性能优越，施工简单，在加固中必定会得到更广泛的应用。

7 预应力抗震加固法

预应力抗震加固法是近些年研究的一种加固技术，由北京市建筑工研究院有限公司提出。此加固方法首先在沿墙体两侧高度方向对称布置钢筋，钢筋为预应力钢筋，施工时预应力钢筋需与墙体有可靠的锚固，最好把钢筋锚固到构造柱中；接着给钢筋施加一定的预应力，预应力通过钢筋传递给墙体，墙体既获得了预压应力。

经试验表明，此方法对提高房屋的受剪承载力有非常显著的效果，如图1 所示。

图1 预应力加固砖墙

8 隔震加固

隔震加固是利用隔震装置来隔离地震能量，隔震装置一般安装在基础和建筑物上部结构之间，隔震装置多数为支座形式，它把结构分成了上下两部分，使结构由“刚性”抗震体系变成“柔性”抗震体系，以实现相应的抗震目的。隔震加固装置的加入使建筑物自振周期延长、阻尼增大，这样在发生震害时，可以有效的保护建筑本身，同时建筑仍然发挥其功能。隔震加固具有很好的抗震效果，应用非常广泛。

9 减震加固

减震加固是利用增设阻尼器来耗散地震能力，增设的阻尼器一般设置在结构抗侧力构件中，阻尼器的增设使结构体系可以达到“以柔克刚”的目的，同时实现规范中规定的“三水准”设防目标。减震加固对结构的整体性提高较为明显，它使主体结构进入非弹性工作状态，地震反应较小。减震加固抗震效果好，适用范围广泛。

砖混结构的加固技术研究较早，种类较多，合适加固方案的选择需根据抗震鉴定报告要求，同时考虑相应的抗震加固原则来确定。要综合提高砖混结构的抗震能力，确定的抗震加固方案一般包括整体加固、区段加固或构件加固。方案确定时以下几点要特别注意：

（1）由于自承重墙体只承受自身重力作用，所承受的地震作用力远远小于承重墙体。所以在同一个楼层中，加固优先考虑承重墙体。

（2）若砖混结构经鉴定为非刚性结构体系，应优先选择改变结构体系的抗震加固方案。如选用楼盖现浇钢筋混凝土层、增设抗震墙等。

（3）抗震加固方案的选择还需考虑加固后的墙段应受力均匀，避免出现明显的薄弱区，否则一旦震害发生，薄弱区马上发生破坏，可能导致墙体连续倒塌，发生严重破坏。

（4）抗震加固方案的选择还需考虑加固后房屋各个楼层的抗震承载力分布应较为均匀，防止楼层间抗震承载力相差过大，一旦震害发生，出现明显薄弱层，以致使整栋结构发生破坏，损失巨大。

砖混结构抗震方案的选择除了考虑以上原则外，还需考虑施工可行性，经济性，安全性等问题，力求找到最优方案。在既有砖混结构的加固中，也要做到因地适宜，充分利用当地资源，制定出符合当地实际情况的切实可行的抗震加固方案。