砌體結構房屋的加固設計

周 艷 龍

(中石化中原石油工程設計有限公司，河南 鄭州 450000)

1 工程概況

某單位2層辦公樓位于新疆庫爾勒輪臺縣，建筑面積1 516.88 m2，結構形式：磚混結構；基礎形式：素混凝土條形基礎；建筑層數：地上2層；建筑高度：7.05 m?？拐鹪O防烈度：7度。地震加速度0.15g；地基承載力特征值：140 kPa；建筑設計使用年限：50年。基礎混凝土設計強度等級為C30；梁、板、樓梯和挑梁的混凝土設計強度等級為C25；1層至女兒墻墻體砌筑用磚均為燒結頁巖磚；1層～2層砌筑用磚設計強度等級為MU15，混合砂漿設計強度等級為M7.5；女兒墻砌筑用磚設計強度等級為MU10，混合砂漿設計強度等級為M5.0。該工程開工日期：2012年4月8日，完工日期：2013年6月10日。

2 現狀及裂縫原因分析

該辦公樓于2016年年初開始出現大面積墻皮脫落，墻體裂縫及基礎開裂，分別如圖1,圖2所示。

根據新疆巴州質量檢測中心的檢測報告：1)基礎及地圈梁混凝土抗壓強度推定值符合設計要求，1層開裂處墻體砌筑用磚抗壓強度推定值、砌筑砂漿抗壓強度推定值均不符合圖紙設計要求；2)①軸交軸轉角處基礎斷裂處局部下沉，軸交①～⑨軸范圍內地圈梁發生開裂，上述開裂處裂縫最大寬度均不符合規范對裂縫寬度限定的要求，已構成危險點；3)1層、2層墻體裂縫發生在～交①～⑨軸范圍內，均位于建筑物變形縫西側，墻體裂縫最大寬度不符合規范對裂縫寬度限定的要求，已構成危險點，對墻體承載力和穩定性產生嚴重影響；4)辦公樓室外散水均發生不同程度的沉降開裂，散水與建筑物勒腳結合處出現明顯通長裂縫，排水功能基本散失。

裂縫原因分析：1)綠化帶與建筑物間隔距離太近，長期綠化用水通過室外滲透到地基中造成該基礎不均勻沉降、開裂；2)基礎不均勻沉降開裂后，產生的變形沿基礎—圈梁—墻體向上傳遞，進而形成墻體上的裂縫；3)墻體材料強度不符合圖紙設計要求；4)室外散水排水功能喪失。

根據檢測報告需對該辦公樓基礎及墻體進行加固。

3 加固設計

3.1 加固原則

辦公樓加固設計，首先要符合《磚混結構加固與修復》和《混凝土結構加固設計規范》的要求；其次考慮加固方案的可行性，能使得加固后的建筑物承載能力提高，抗震能力增強，最后還得做到施工方便，造價低廉。

3.2 加固方案

根據規范要求及檢測報告，采用以下方法對辦公樓進行補強加固。

3.2.1基礎加固

由于長期綠化用水通過室外滲透到地基土中，地基土變軟，承載能力下降，從而造成該基礎不均勻沉降、開裂?？紤]地基承載力下降，原基礎底面積不能滿足要求，故采取鋼筋混凝土套加大基礎底面積加固基礎方法。

經重新核算基礎底面積，每邊需要增寬250 mm。條形基礎沿基礎長度方向分段、分批、間隔進行施工，每段長度取1.5 m～2.0 m。為增加新老基礎之間的粘結力，在灌注新混凝土前，應將原基礎表面鑿毛和刷洗干凈后，原基礎表面刷混凝土界面劑一道。

加固平面示意圖及做法詳圖如圖3，圖4所示。

3.2.2墻體加固

由于墻體多處開裂，1層及2層均有通長裂縫，部分裂縫寬度超過規范規定的裂縫寬度，且1層墻體砂漿強度不滿足設計要求，同時結合規范規定，綜合考慮，采用鋼筋網水泥砂漿面層加固，即在原墻體外側加設鋼筋網夾板墻，相當于鋼筋混凝土剪力墻，只是混凝土剪力墻中的部分用砌體代替。因此，該組合墻能夠提高墻體承載力和變形性能，墻體剛度及強度都得到大幅度提高，墻體抗裂性也有大幅度改善。

根據計算，大部分墻體加固采用鋼筋網水泥砂漿面層雙面加固，局部部分墻體采用鋼筋網水泥砂漿單面加固。采用的水泥砂漿的強度為M10，每面的砂漿厚度為40 mm，鋼筋網采用細密點焊鋼筋網，規格為直徑6 mm的鋼筋間距200 mm進行電焊制成鋼筋網片，每隔900 mm用直徑為6 mm的鋼筋把墻體兩面的鋼筋網拉結起來。對于單面墻體加固，通過計算，采用50 mm厚鋼筋網水泥砂漿，每隔600 mm把鋼筋網拉結在墻內。為加強上下兩層墻體的整體性能，上下兩層的鋼筋網豎向鋼筋用長度不小于1 000 mm的直徑為12 mm的鋼筋貫穿樓板，同時須保證不鑿斷混凝土板內鋼筋并灌實混凝土。對于墻體的底部，在室內及室外地面以下500范圍內，除了鋼筋網外，用C30混凝土灌實，端部厚度不小于150 mm，以保護鋼筋不被銹蝕并加強底部墻體的穩定性和強度。

3.2.3花池及散水處理

由于原辦公樓前花池距離辦公樓較近，后期澆水會一直影響辦公樓安全，故此次將花池拆除，考慮其他地方修建。花池拆除后換填500 mm厚戈壁土，壓實系數不小0.95，表面做80 mm厚C25混凝土，標高同原場地。散水拆除重做C25混凝土散水。

4 技術要求

對于墻體，先鏟除原抹灰層，對損壞及疏松的墻體部位進行清除，用1∶2.5水泥砂漿修補；對于墻體裂縫，采用環氧樹脂壓力灌漿修補。裂縫修補完后，進行鋼筋網的綁扎，深入地面以下500 mm，豎向鋼筋搭接處在兩端及中心用鐵絲綁扎，水平鋼筋在綁扎時拉通線，保證水平一條線，從而保證鋼筋與磚墻間的正確位置。鋼筋網水平鋼筋與墻體通過植筋連接牢固，植筋穿過墻體和混凝土板厚用植筋膠封堵洞口。

對于基礎，為增加新、舊混凝土之間的粘結強度，先將原混凝土表面鑿毛，使表面凹凸毛糙，再綁扎鋼筋。在澆筑新混凝土前，在原基礎結合面上涂刷一層粘結強度較高的界面劑，再澆筑混凝土。新澆筑的混凝土會由于收縮而造成表面開裂或龜裂，所以，在新混凝土澆筑后注意澆水養護。

植筋要求，先對植筋位置進行定位，按照要求的孔徑、孔深鉆孔，用刷子和吹風機對孔道進行清理，直到孔內無雜質為止。鋼筋在植筋前先進行表面除銹，將除銹完成的鋼筋緩慢插入植筋膠的孔道中，應使得鋼筋表面螺紋均勻布滿植筋膠。

5 結語

本辦公樓加固改造按照規范要求進行，該工程完工后做沉降觀測，至今無沉降變化及墻體裂縫出現，加固設計及施工質量較好，取得理想效果。

對房屋的加固，應選擇合理的加固方案。通過對該辦公樓的加固，可以看出鋼筋網水泥砂漿面層加固墻體法及增大基礎底面積加固基礎，是合理的加固方法，提高了房屋整體抗震能力，增強了房屋剛度及承載能力，對類似工程的加固，具有借鑒意義。

[1] GB 5003—2001，砌體結構設計規范[S].

[2] 03SG611，磚混結構加固與修復[S].

[3] 06SG311—1，混凝土結構加固構造[S].