淺談房屋的抗震加固方法.doc

淺談房屋的抗震加固方法楊晶，夏春媛（包鋼（集團）公司白云鄂博鐵礦，內(nèi)蒙古 包頭市 白云礦區(qū) 014080）摘 要：基于白云鄂博鐵礦日常爆破所產(chǎn)生的地震效應，詳細介紹了建筑物抗震加固的一般程序及各類加固方法，包括外包加固法、增強自身整體性加固法、增設構件加固法等。關鍵詞：抗震加固；加固程序；加固方法 白云鄂博鐵礦作為包鋼最大的原料基地，自1957年2月建礦以來已經(jīng)過50多年的歷史。隨著礦石需求的不斷增大，爆破已成為每天都必須發(fā)生的工序。一次爆破量相當于一個34級的地震，而礦區(qū)的建筑很大部分建成于上世紀七八十年代，已分別進入了“老年”和“中年”期。限于當時的經(jīng)濟、技術條件，設計標準偏低，絕大多數(shù)既有建筑存在著抗災能力弱、運行能耗高、使用功能差等問題。由爆破地震所引發(fā)的玻璃破裂、墻體裂縫等問題時有發(fā)生，那么對于這些舊有建筑的抗震加固是勢在必行且意義重大的。建筑物的加固不僅可以最大限度的延長建筑物的有效使用壽命，保護人民生命財產(chǎn)安全，具有社會經(jīng)濟意義，而且可以完善和提高建筑物的使用功能。1 房屋抗震加固的一般程序總結(jié)不同的工程實際，一般建筑結(jié)構維修加固的程序如下：抗震性能鑒定抗震加固設計抗震加固施工圖審查抗震加固施工方案編制施工驗收按照科學的程序進行，可以保證建筑結(jié)構的維修加固改造不走彎路，避免漏項，制定合理的方案，取得較好的效益?？拐痂b定是進行加固的前提。對現(xiàn)有建筑抗震加固前，應按照現(xiàn)行國家標準建筑抗震鑒定標準對建筑結(jié)構進行完損性和安全性鑒定1。完損性主要是指建筑結(jié)構目前的破損狀態(tài)，以外觀檢查為主；安全性主要是指構件和結(jié)構的安全程度，以內(nèi)力分析和截面驗算為主；在地震區(qū)，對舊建筑結(jié)構尚應進行抗震性能鑒定。對結(jié)構或構件所用材料有懷疑時，應進行結(jié)構材料的有關性能檢測，以獲得材料的實際強度等性能的指標數(shù)據(jù)。根據(jù)建筑結(jié)構維修加固改造方案進行施工圖設計時，應特別查明建筑是否局部損傷等。對已存在的損傷應在抗震加固前進行專門分析，在抗震加固時一并加以考慮，以便達到最佳效果。同時也應考慮到，建筑物是否面臨維修，或者從使用布局上近期是否需要進行調(diào)整，以及外觀是否需要改善等因素，宜在抗震加固中一起進行處理，盡量避免抗震加固后，再行維修改造，損傷已有建筑。在施工過程中發(fā)現(xiàn)與原設計不符情況和安全異常情況應及時通知業(yè)主和設計單位，采取處理措施。對重要工程或工程的關鍵重要部位應在加固施工完成后進行一些現(xiàn)場檢測。2 房屋抗震加固的方法按加固形式,抗震加固方法可分為兩大類:一是減小地震作用加固法2，二是增大結(jié)構抗震能力的加固方法。減小地震作用主要是通過增大結(jié)構周期或是加大結(jié)構阻尼來實現(xiàn)的。在白云鐵礦的工程實例中大多應用的是第二種方法。增大結(jié)構抗震能力實際就是提高主要抗側(cè)力構件的承載力、延性和結(jié)構的整體性，在采取這類抗震加固措施時，必須注重從整體結(jié)構出發(fā)，進行結(jié)構加固，不能只針對問題構件加固而導致薄弱部位的轉(zhuǎn)移。該類方法主要有以下幾種35：2.1外包加固法外包加固法是指在結(jié)構構件外面增設加強層,以提高結(jié)構構件的抗震能力、變形性能和整體性。這種加固方法是一種常用的抗震加固方法,某些方法能大幅度提高結(jié)構的抗震能力。一般做法有：1)外包鋼筋混凝土面層加固法此法是通過在原構件外周增設鋼筋混凝土面層,如鋼筋混凝土圍套、鋼筋混凝土板墻等, 增大構件斷面, 增設鋼筋, 從而大幅度提高構件的承載力、剛度和抗震性能。是加固鋼筋混凝土梁、柱、墻和磚柱、磚墻的有效方法。該法的優(yōu)點是能夠大幅度提高被加固構件的承載力、延性和剛度, 效果可靠, 可以采用常規(guī)方法施工, 容易控制和檢測工程質(zhì)量, 具有良好的耐久性。缺點是加固周期較長, 影響使用, 而且是濕作業(yè), 現(xiàn)場環(huán)境不好。如加固墻體的轉(zhuǎn)角部位時，應將轉(zhuǎn)角處的鋼筋替換為12，加強角部新增鋼筋網(wǎng)砂漿面層和墻體的整體性，具體情況見圖1。圖1 加固墻體轉(zhuǎn)角部位節(jié)點在加固墻體和基礎連接部位節(jié)點處時應按圖2所示。將地圈梁的兩側(cè)比墻體多出的30mm混凝土剔打掉（承重墻體的一般厚度為240mm，地圈梁的一般厚度為300mm），然后按的位置布置好鋼筋，在新舊混凝土的結(jié)合面涂刷界面劑，確保新舊混凝土連接可靠，最后澆注C25細石混凝土，厚度一般為40mm60mm。圖2 加固墻體和基礎連接部位節(jié)點2) 外包鋼加固法該法是在構件外圍包以型鋼的加固方法, 具體可分為濕式外包鋼加固法和干式外包鋼加固法。其中濕法是指型鋼與構件通過乳膠水泥、環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑與原構件粘結(jié), 新加型鋼與原構件形成整體共同工作; 干法指新加型鋼與原構件之間不采用粘結(jié)劑粘結(jié), 不能保證結(jié)合面剪力的有效傳遞。在抗震加固中一般采用濕式外包鋼加固法。適用于加固鋼筋混凝土梁、柱及磚柱、磚煙囪等，但對于圓形和曲面構件加固工藝則相對復雜。它具有施工方便, 能有效提高構件抗震性能的優(yōu)點,但使用時應注意對鋼構套表面涂刷防銹漆, 或采用水泥砂漿面層保護。在針對混凝土柱的加固時，具體情況如圖3所示 圖3混凝土柱外包鋼加固詳圖3)粘鋼加固法此法是一種適應面廣、施工方便、在較少增加剛度的條件下能大幅度提高構件抗震性能的一種發(fā)展勢頭良好的加固方法。它采用專用粘結(jié)劑將鋼板或角鋼與原有構件粘結(jié), 使鋼板或角鋼與砼牢固地形成一體共同受力，以達到提高構件承載力、抗裂性、延性, 從而提高構件抗震性能, 適用于承受靜力作用的一般受彎構件、受拉構件及剪力墻的開洞加固。此項施工方便、快捷, 施工場地環(huán)境條件好, 對使用影響小。但在使用時除注意對鋼板進行保護。4)碳纖維加固法6該法是一項新的應用外粘高性能復合材料的加固方法, 它采用其配套樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維片材粘貼于結(jié)構構件表面, 形成復合材料體，通過其與結(jié)構或構件的協(xié)同作用達到對結(jié)構構件的加固補強及改善受力性能的目的。碳纖維片材具有強度高、彈性模量高、重量輕、厚度薄、耐久性和耐腐蝕性好的突出優(yōu)點, 施工輕便、快捷, 施工場地環(huán)境條件好, 因此盡管應用時間不長, 但發(fā)展勢頭良好。但該法也存在使用時間不長, 使用經(jīng)驗不多, 費用較高的缺點。2.2增強自身整體性加固法此法用于加強結(jié)構構件本身,恢復或提高構件的承載力和抗震能力,主要用于震前修補結(jié)構缺陷或震后對出現(xiàn)裂縫的構件進行修復加固,一般不單獨做為抗震加固方法使用。一般做法有1) 壓力灌注水泥漿加固法。可用于灌注磚墻裂縫和混凝土構件的裂縫。如白云鐵礦賓館，墻體局部開裂，在分析裂縫性狀、大小及成因之后，最終采用了此方法進行處理，大大提高了砌筑磚墻的整體強度和穩(wěn)定性，也加強了該建筑的抗震能力。2) 壓力灌注環(huán)氧樹脂漿加固法?？捎糜诩庸逃辛芽p的鋼筋混凝土構件。如白云鐵礦化工乳化炸藥加工廠房，室內(nèi)的混凝土大梁經(jīng)過多年的使用，已嚴重腐蝕，且局部存在較大裂縫，已不能完全滿足使用要求。因此，我們先運用環(huán)氧樹脂灌注法結(jié)合玻璃絲布包裹，再抹環(huán)氧樹脂水泥砂漿處理后，又使用了多年，效果良好。2.3增設構件加固法該法是通過在原有結(jié)構構件以外增設構件能夠有效提高結(jié)構抗震承載力、變形性能和整體性,對某些承載力、變形不足的構件進行補償。在采用增設構件進行抗震加固設計時,必須要考慮增設構件對結(jié)構整體計算和抗震性能的影響。可增設的構件有墻體、柱、圈梁、門窗框、拉桿、支撐等。加固方法還有許多，以上闡述的為常見的幾種。3 結(jié)束語隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展、建筑類型的多樣化，抗震加固已成為必然的發(fā)展趨勢，且對于處在一個爆破地震多發(fā)地區(qū)的房屋，其要求更加迫切，人們對這個問題也有了越來越多的重視。對于房屋的抗震加固需要認真考慮房屋的特點，重點應考慮結(jié)構體系的合理性，提高結(jié)構的整體抗倒塌能力。在加大了結(jié)構的抗震能力的同時，又盡可能減少對原有建筑的破壞及投資參考文獻：1張熙光,王駿孫,劉惠珊.建筑抗震鑒定加固手冊M.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001. 2韋承基,程紹革.抗震加固原理與方法J. 建筑科學,2001,(3).3 JGJ 116298. 建筑抗震加固技術規(guī)程S.4 程紹