北京某砖混住宅楼抗震加固设计

北京某砖混住宅楼抗震加固设计

李玉杰

北京希埃希建筑设计院 北京 100000

[摘要]为了改善和提高人们的居住质量，保障人们的生命安全，国家大力推进老旧小区的加固改造。本文通过对北京某既有小砖拱楼板砖混住宅楼的抗震加固设计分析，提出整体合理的抗震加固方法，为今后的砖混结构房屋抗震加固提供依据。

[关键词] 既有 砖拱楼板 砖混住宅 抗震加固

1. 工程概况

该砖混住宅楼建于1956年，地上四层，楼板为小砖拱楼板，屋盖为木屋架水泥瓦，建筑面积约为2246.92m，一直作为住宅楼使用至今。1980年前后进行过抗震加固,当时采用了外加构造柱、圈梁、内设钢拉杆，无加固资料。建筑外观现状、砖拱楼板及该楼平面图详见图1-1至1-2所示。

图1-1 建筑南立面现状 图1-2 楼板现状示意图

2. 抗震鉴定结论及抗震计算

抗震鉴定报告的鉴定结论评定该楼结构的安全性鉴定评级为C级（局部危险）房屋，建筑不满足建筑抗震鉴定规范，建议对该建筑进行整体加固，并对原有外圈梁、构造柱等局部破损、钢筋外露现象及墙面裂缝等损伤进行修缮。一至三层楼板为小砖拱楼板，砖拱肋梁出现露筋现象，并且露筋已经锈蚀。屋盖为木屋架水泥瓦，建议拆除，换成现浇混凝土板。

根据鉴定报告提供的一至四层烧结普通砖MU10，混合砂浆M2.5，本工程所处自然条件、建筑结构的安全等级及后续使用年限，见下表2-1，根据《建筑抗震鉴定标准》^[1]（GB 50023-2009）该建筑为A类建筑，后续使用年限为30年。采用pkpm3.1砌体结构鉴定加固模块对本工程现有情况进行抗震计算，标准层平面见图2-1，按现有砌体及砂浆强度计算墙体受压承载力和抗震承载力验算首层不满足要求，其他层基本满足要求。

表 2-1 基本参数

图2-1 平面布置图

3. 整体抗震加固方案

砖拱楼板的加固，鉴定结果指出，本建筑楼板均为小砖拱楼板，屋顶为木屋架水泥瓦屋盖，根据现场踏勘及鉴定报告，木屋架全部拆除，重新在墙顶现浇圈梁和100mm厚钢筋混凝土楼板，圈梁及楼板混凝土强度等级为C30，圈梁截面均为墙厚X240，纵筋为三级钢筋4根12（240厚墙）或6根12（370厚墙），箍筋为一级钢6@200。但对于楼盖，小砖拱楼盖在6、7年代应用较多，但由于其抗震性能较差，后来这种承重楼板逐步取消。从抗震角度及现场裸露的锈蚀钢筋来说，我们初步确定整体楼应该拆除原地重建，但由于特殊原因不能拆除，后来建议拆除所有砖拱楼板，改完现浇钢筋混凝土楼板，但拆除后对高度为13.6m的墙体稳定性有很大影响，整体的施工难度较大。经过与甲方及施工单位沟通协商，在本院会议室对本楼的抗震加固进行了专家论证会，经过专家的讨论及论证，大家一致认为拆除砖拱楼板对墙体的稳定性不好保证，后期施工难度较大，最终形成评审意见为，砖拱楼板上表面增设60mm厚钢筋混凝土叠合层，砖拱楼板下表面增设35mm厚钢丝网水泥砂浆防护层。新增设的叠合层及钢筋网水泥砂浆防护层应与主体墙体及砖拱可靠连接。叠合板采用双向三级钢直径8@200，三级钢直径6@600 L形锚筋。防护层采用双向三级钢直径6@300，三级钢直径6@900 S形锚筋,可靠与板墙加固及钢筋网水泥砂浆面层加固墙体连接。在防护层内有小混凝土梁的位置附加2根三级钢14的钢筋，并有效锚固到两侧支撑的墙体中。

墙体的抗震加固，根据《砌体结构加固设计规范》^[2](GB 50702-2011)，墙体的抗震加固常用且相对成熟方便的加固方法为钢筋混凝土板墙加固和钢筋网水泥砂浆面层加固，采用pkpm3.1砌体结构鉴定加固模块对本工程增加钢筋混凝土板墙加固和钢筋网水泥砂浆面层进行抗震计算并调整，同时考虑与砖拱楼板新加叠合层及钢筋网水泥砂浆防护层的整体可靠连接，及承担新增加叠合层及防护层的荷载，一至四层外墙均采用喷锚100mm单面混凝土板墙加固，楼梯间喷锚60厚单面混凝土板墙；内墙采用双面35mm厚钢筋网砂浆面层加固；板墙及钢筋网水泥砂浆加固详图如图3-1~3-2所示，采用此方法加固后，墙体均满足受压承载力和抗震承载力的要求，同时满足《建筑抗震加固技术规程》^[3]( JGJ 116-2009)中3.03.3，加固后楼层综合抗震能力指数大于1.0，不存在综合抗震能力指数突变现象。

图3-1板墙加固详图 图3-2钢筋网砂浆面层加固详图

鉴定报告指出该建筑的外立面外墙体、各个楼梯间墙体、内纵墙体，未发现墙体出现由于地基基础不均匀沉降引起的斜裂缝。 现场检查该建筑四周散水，未发现明显开裂及严重下陷现象。由于没有原结构基础资料，为了避免对原有基础产生影响，本工程单独为板墙及钢筋网砂浆面层设置加固基础，详见图3-3所示。

图3-3板墙及钢丝网水泥砂浆面层加固基础做法

1980年前后进行过抗震加固,当时采用了外加构造柱、圈梁、内设钢拉杆，通过对现场踏勘，按现行规范补充和修改原有构造柱、圈梁的缺失，使内设钢拉杆满足间距要求。有外加固柱、梁局部破损，钢筋外露锈蚀，加固梁沿主筋方向开裂的情况时，处理如下：凡有顺筋裂缝的柱或梁，将饰面层及混凝土保护层剔凿掉，露出锈蚀钢筋；可以采用人工除锈方法，钢筋虽有锈蚀，但损失有效截面面积不影响承载力时，只需除锈，无需钢筋补强，否则应截去已锈钢筋，采用等截面钢筋与原未锈段钢筋绑焊接头或搭接焊接头；采用浇筑水泥拌制的细石混凝土C30修补，原有混凝土面需浇水润湿，浇筑后应喷水养护。墙体存在裂缝时，应先对裂缝进行压力灌浆处理,详图集《砖混结构加固与修复》^[4]（03SG611）中C-22至C-25。过梁采用120mm高预制钢筋混凝土过梁进行钢筋砖过梁加固，加固施工过程中，应采取措施保证过梁上墙体的稳定性。

4. 结束语

本文通过北京某砖混住宅楼的抗震加固设计方法，为今后的砖混结构房屋抗震加固提供依据。主要加固方法如下；

（1）小砖拱楼板在拱脚有水平推力，虽然本身抗震能力较差，但要是全部拆除的话，会对原有墙体的稳定性有很大影响，无论在拆除和后期施工过程中操作困难都较大，通过专家论证会不建议拆除，在原有基础上表面增设60mm厚钢筋混凝土叠合层，砖拱楼板下表面增设35mm厚钢丝网水泥砂浆防护层。

（2）钢筋混凝土板墙和钢筋网水泥砂浆面层加固砖混墙体技术比较成熟，能显著提高墙体的抗压承载力和抗震承载力。

（3）钢筋混凝土板墙和钢筋网水泥砂浆面层加固后，要合理处理新增荷载的基础加固，不能对原有基础的承载力产生影响。

参 考 文 献

[1] 建筑抗震鉴定标准：GB 50023-2009[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2] 砌体结构加固设计规范：GB 50702-2011[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3] 建筑抗震加固技术规程：JGJ 116-2009 [S]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.

[4] 砖混结构加固与修复：03SG611 [S]. 北京：中国建筑标准设计研究院，2003.