砌块结构加固方法的探析

砌块结构加固方法的探析

李英波宋昌龙

关键词：砌块结构体系加固方法

0引言

中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；有在春秋战国时期就已兴修水利，如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程；有在1400年前由料石修建的现存河北赵县安济桥，这是世界上最早的敞肩式拱桥。该桥已被美国土木工程学会选入世界第12个土木工程里程碑。这些都是值得我们自豪和继承的，也对弘扬我国文化遗产起到积极作用。

1砌块结构体系的简要分析

根据配筋方式和受力情况，砌块结构分为以下两种：约束配筋砌块结构和均匀配筋砌块结构。

1.1约束配筋砌块结构指仅在砌块墙体的局部配置构造钢筋，如墙体的转角、丁字接头、十字接头和墙体较大洞口边缘设置竖向钢筋，并在这些部位设置一定的拉接网片。构造钢筋顾名思义，仅为构造需要，无明确的配筋率要求，但规范规定这些部分的竖向钢筋宜为φ12，构造钢筋的主要作用是作为芯柱将建筑物的砌块墙体变为约束砌体构件，达到在水平地震作用下有足够的延性和变形能力，在大震作用下裂而不倒。约束砌体仅用于多层砌块结构，我国建筑抗震设计规范和混凝土小型空心砌块建筑技术规程规定，一般情况下，在6、7、8度分别允许层数为7、6、5层，当采取加强构造措施后，可在原允许层数增加一层，即允许层数为8、7、6层。统计表明，多层住宅房屋是居住建筑中数量最大的，约占80%～90%，而多层砌块结构只需中等强度等级的材料：≤MU10190厚砌块，≤M10砂浆和C20注芯混凝土，墙体的平均注芯率≤25%。这类砌块完全可采用国产机械生产，其造价和多层粘土砖房相比具有一定的综合优势。

1.2均匀配筋砌块结构即通常说的配筋砌块，这种砌体和钢筋混土剪力墙一样，对水平和竖向配筋有最小含钢率要求，而且在受力模式上也类同于混凝土剪力墙结构，它是利用配筋剪力墙承受结构的竖向和水平作用，是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体的注芯率一般大于50%。由于砌体的强度高，延性好，和钢筋混凝土剪力墙性能十分类似，可用于大开间和高层建筑结构。如美国抗震规范规定，配筋砌体的适用范围同钢筋混凝土结构。我国的研究和计算表明，用配筋砌块砌体，可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。对于配筋砌体结构，由于荷载大和抗震要求，其墙体材料要比多层砌块结构需要较高的等级，即高强材料：MU10～MU20或更高，190～290厚的混凝土砌块，M10～25砂浆，和C20～35注芯混凝土，并宜按等强的原则，选取砌体的组成材料。配筋砌体需要的高强材料，特别是高强混凝土砌块，则需要高质量高性能的砌块成型机械，据调查目前国产机的能力尚难生产高强砌块，为此我国一些大中城市已引进或正在引进国外砌块成型机械，这些成型机性能好，成型压力大，生产的砌块质量好，可满足各种强度等级的要求。

2砌块结构的优越性

2.1生产不用土，能耗低和粘土砖相比，砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低，符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。

2.2自重轻、有利于地基处理和抗震混凝土砌块标准块尺寸为390×190×190，空心率46%，重18kg，相当9.6块标准砖，砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%，不仅减轻了基础的负载，易于地基处理，减少了施工中的材料运输量，也增大了结构的地震可靠度。

2.3节省砂浆小型砌块的砌筑工作量小，砂浆用量也少。每平方米190厚小型砌块墙的砂浆用量，仅为粘土砖的20%～30%，即可节省砌筑砂浆70%以上。另外由于小型砌块外型比粘土砖做得更规整，外型尺寸误差更小，墙面抹灰可减薄或作成清水墙，简化了抹面工序，使墙面抹灰厚度也较粘砖墙减少25%以上，也使墙的重量有所减轻。

3砌体结构加固方法

砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

3.1适用于砌体结构的直接加固方法一般为：

3.1.1钢筋混凝土外加层加固法该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

3.1.2钢筋水泥砂浆外加层加固法该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，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外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

3.1.3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外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。

3.2适用于砌体结构的间接加固方法一般为：

3.2.1无粘结外包型钢加固法该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于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柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

3.2.2预应力撑杆加固法该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。

4砌体结构构造性加固与修补

4.1增设圈梁加固当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固

4.2增设梁垫加固当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。

4.3砌体局部拆砌当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

4.4砌体裂缝修补在进行裂缝修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成砌体裂缝的原因，以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

参考文献：

[1]丁大钧.《砌体结构》教学刍议.建筑结构.1999.(3)

[2]施楚贤主编.砌体结构理论与设计.中国建筑工业出版社.1992.