工程事故與處理_第6章_砌體加固

1、第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理優(yōu)點(diǎn)：取材廣泛、造價(jià)低廉、施工簡單等；缺點(diǎn)：開裂、滲漏及基礎(chǔ)沉降。 溫度裂縫第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.1.1 砌體的荷載裂縫 荷載裂縫有：荷載裂縫有：受壓裂縫、受彎裂縫、局部受壓裂縫、受拉裂縫以及受剪裂縫。 荷載裂縫的出現(xiàn)，表明砌體承載力安全度不夠，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固。 6.1 砌體裂縫的種類和原因分析種類：種類：一是由荷載引起，反應(yīng)了砌體的承載力不足或穩(wěn)定性不夠；二是由于溫度變化或地基不均勻沉降引起。后者引起的砌體開裂約占90%左右。受壓裂縫裂縫順軸向力方向，砌體中有斷磚現(xiàn)象，當(dāng)豎向裂縫連續(xù)長度超過4皮轉(zhuǎn)時(shí)，砌體接近破壞。 受彎裂縫偏心受壓構(gòu)件，裂縫垂直于荷載作用方向；

2、磚砌平拱抗彎強(qiáng)度不足產(chǎn)生豎向或斜向裂縫。 受拉裂縫水池池壁、筒倉等結(jié)構(gòu)，裂縫與拉力方向垂直或呈馬牙狀 。 受剪裂縫擋土墻或拱座處，裂縫呈水平或階梯狀態(tài) 。 局部受壓裂縫大梁或梁墊下的斜向或豎向裂縫。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.1.2 砌體的溫度裂縫 溫度變化所引起的裂縫，在砌體裂縫中所占的比例是最大的。 溫度裂縫的特點(diǎn)：溫度裂縫的特點(diǎn)： 一般對(duì)稱分布；溫度裂縫始自房屋的頂層，偶爾才向下發(fā)展；溫度裂縫經(jīng)一年后即可穩(wěn)定，不再擴(kuò)展。 頂層斜裂縫因日照及氣溫變化，材料的線膨脹系數(shù)不同，并存在較強(qiáng)的約束，造成屋蓋與磚墻變形不一致所產(chǎn)生的裂縫。呈正八字或倒八字形態(tài)。 頂層水平裂縫砂漿強(qiáng)度較低時(shí)，在屋頂頂

3、層圈梁下四角出現(xiàn)水平裂縫，是由屋蓋的熱脹或冷縮作用所致。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.1.3 砌體的沉降裂縫 因地基不均勻沉降引起。一般呈450的斜裂縫 。 沉降裂縫的特點(diǎn)：沉降裂縫的特點(diǎn)：1、多層房屋中、下部的裂縫較上部的裂縫大，有時(shí)甚至僅在底層出現(xiàn)裂縫 ；2、沉降縫向上指向哪里，那里下部的沉降量必然是較大的。 長高比較大的磚混結(jié)構(gòu)房屋, 中部地基沉降大于兩端時(shí)產(chǎn)生八字裂縫。 地基兩端沉降大于中部時(shí), 產(chǎn)生倒八字裂縫。 房屋一端處在軟土地基上或較差地基上，該端產(chǎn)生較大沉降而產(chǎn)生裂縫 地基突變, 一端沉降較大時(shí), 產(chǎn)生豎向裂縫。 地震引起的裂縫 凍脹引起的裂縫。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2

4、 砌體裂縫的處理以下裂縫，應(yīng)及時(shí)采取措施處理：（1）明顯的受壓、受彎等荷載裂縫；（2）縫寬超過1.5mm的變形裂縫；（3）縫長超過層高的1/2、縫寬大于20mm的豎向裂縫，或產(chǎn)生縫長超過層高1/3的多條豎向裂縫；（4）梁支座下的墻體產(chǎn)生明顯的豎向裂縫；（5）門窗洞口或窗間墻產(chǎn)生明顯的交叉裂縫、豎向裂縫或水平裂縫。第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2 砌體裂縫的處理6.2.1 裂縫處理的原則溫度裂縫：溫度裂縫：一般不影響結(jié)構(gòu)安全。經(jīng)過觀測(cè)，找出裂縫最寬的時(shí)間，采用封閉或局部修復(fù)的方法處理 。沉降裂縫：沉降裂縫：基本穩(wěn)定后，作修復(fù)或封閉堵塞處理；對(duì)長期不穩(wěn)定的應(yīng)先加固地基，再處理裂縫 。荷載裂縫：荷載裂

5、縫：危及結(jié)構(gòu)安全的裂縫，應(yīng)及時(shí)采取卸荷或加固補(bǔ)強(qiáng)等方法處理，并應(yīng)立即采取應(yīng)急防護(hù)措施。第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2.2 填縫修補(bǔ) 用于墻體外觀維修和裂縫較淺的場(chǎng)合，主要用于溫度裂縫和不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及安全的沉降裂縫。 水泥砂漿填縫水泥砂漿填縫：將裂縫清理干凈，用勾縫刀、抹子、刮刀等工具將13的水泥砂漿或比砌筑砂漿高一級(jí)的水泥砂漿或摻有107膠的聚合物水泥砂漿填入磚縫內(nèi)。 配筋水泥砂漿填縫配筋水泥砂漿填縫：每隔45皮磚在磚縫中嵌入細(xì)鋼筋，然后按水泥砂漿填縫的修補(bǔ)工序進(jìn)行。 加筋填縫修補(bǔ)法第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2.3 灌漿修補(bǔ) 用壓力設(shè)備把水泥漿液壓入墻體的裂縫內(nèi)，使裂縫粘合起來的修補(bǔ)方法。

6、由于水泥漿液的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于砌筑磚墻的砂漿強(qiáng)度，所以壓力灌漿修補(bǔ)的砌體承載力可以恢復(fù)如初。漿液組成漿液組成：水灰比為0.71.0的純水泥漿液；在水泥漿液中摻入適量的聚乙烯醇或水玻璃或107膠等懸浮劑的混合水泥漿液，其強(qiáng)度略有提高。 配制方法：先將聚乙烯醇放入98的熱水中，然后加熱到100，直至完全溶解。最后按重量比水泥水溶液為10.7的比例配制成混合漿液。第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2.3 灌漿修補(bǔ)灌漿設(shè)備灌漿設(shè)備：包括空氣壓縮機(jī)、壓漿罐、輸漿管道及灌漿嘴等。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2.3 灌漿修補(bǔ)灌漿工藝灌漿工藝：（1）清理裂縫，使其成為一條通縫。（2）埋設(shè)灌漿嘴，間距500mm，裂縫交叉

7、點(diǎn)和裂縫端均布設(shè)。厚度大于360mm的墻體，兩面設(shè)灌漿嘴。灌漿嘴用1 2水泥砂漿固定。（3）用1 2水泥砂漿嵌縫，形成一個(gè)可以灌漿的空間。（4）封閉層砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，先在每個(gè)灌漿嘴中灌入適量的水，然后進(jìn)行灌漿。當(dāng)附近灌漿嘴溢出或進(jìn)漿嘴不進(jìn)漿時(shí)方可停止灌漿。灌漿壓力0.2MPa左右。第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.2.4 局部更換 將裂縫兩側(cè)的磚拆除，然后用M7.5或M10砂漿補(bǔ)砌。更換的順序是自下而上，每次拆除45皮磚，經(jīng)清洗后砌入新磚。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3磚砌體的承載力和穩(wěn)定性加固 磚砌體承載力及穩(wěn)定性加固方法，有扶壁柱法和鋼筋網(wǎng)水泥法。磚柱的加固方法有增大截面法和外包角鋼法。

8、加固施工前應(yīng)盡可能卸除外荷載。若卸除外荷有困難，應(yīng)設(shè)置臨時(shí)預(yù)應(yīng)力支撐，以減小后加構(gòu)件的應(yīng)力滯后。 6.3.1扶壁柱法加固磚墻 扶壁柱法能提高磚墻的承載力和穩(wěn)定性。根據(jù)使用材料的不同，扶壁柱法分磚扶壁柱和混凝土扶壁柱兩種方法。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.1扶壁柱法加固 磚扶壁柱法工藝和構(gòu)造磚扶壁柱法工藝和構(gòu)造扶壁柱與原磚墻的連接，可采用插筋法或挖鑲法，以保證兩者共同工作。 具體工藝如下：具體工藝如下：（1）將新舊砌體接觸面間的粉刷層剝?nèi)ィ_洗干凈；（2）在磚墻的灰縫中打入b4或6的連接插筋；或用電鉆鉆孔，然后將插筋打入。插筋的水平間距應(yīng)小于120mm，豎向間距以240300mm為宜；（3

9、）在開口邊綁扎b3的封口筋； （4）用M5M10的混合砂漿，MU7.5級(jí)以上的磚砌筑扶壁柱。砌至樓板底或梁底時(shí)，應(yīng)采用硬木頂撐，或用膨脹水泥砂漿砌筑最后5皮磚，以保證補(bǔ)強(qiáng)砌體有效地發(fā)揮作用。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.1扶壁柱法加固 承載力計(jì)算承載力計(jì)算 N（f A0.9f1A1） N荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的軸力； 高厚比和軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)。 f、 f、f1 分別為原磚墻和新砌扶壁柱的抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度； A、A1分別為原磚墻和新砌扶壁柱的截面面積。 在驗(yàn)算加固磚墻的高厚比以及正常使用極限狀態(tài)時(shí)，不必考慮后砌扶壁柱的應(yīng)力滯后。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.1扶壁柱法加固

10、U形箍筋的豎向間距不應(yīng)大于240mm，縱筋直徑不宜小于12mm。 C15C20級(jí)混凝土澆筑，截面寬度不宜小于250mm，厚度不宜小于70mm。 開口箍應(yīng)插入原墻磚縫內(nèi)，深度不小于120mm，閉口箍在穿過墻體后再行彎折。當(dāng)插入箍筋有困難時(shí)，可先用電鉆鉆孔，再將箍筋插入?？v筋的直徑不得小于8mm。 混凝土扶壁柱構(gòu)造和工藝混凝土扶壁柱構(gòu)造和工藝構(gòu)造：構(gòu)造：第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.1扶壁柱法加固 軸心受壓時(shí)： N con A（cAcs ） 偏心受壓時(shí)： N A（c s ）s As 或 Nen SscSc，ss （h0 ） 混凝土扶壁柱承載力混凝土扶壁柱承載力syAfcAsyAfsyAfa事故概

11、況事故概況 四層辦公樓，建于50年代。在80年代加建兩層，投入使用后，底層內(nèi)橫墻發(fā)現(xiàn)多條貫穿4皮磚的豎向裂縫，情況緊急，需立即進(jìn)行加固。事故原因事故原因 僅憑外觀就認(rèn)為磚質(zhì)量很好，盲目作出加層決定。事故發(fā)生后，經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)砌筑砂漿為石灰粘土，強(qiáng)度很低，約相當(dāng)于M0.4。計(jì)算表明加建二層后，一層部分砌體已達(dá)極限強(qiáng)度的85%。加固方法加固方法 采用兩側(cè)加磚扶壁柱的方法加固一、二層橫墻。原墻上打入間距為240的b4連接筋。采用MU10磚，M10混合砂漿，樓板下最后5皮磚用膨脹砂漿砌筑。由于底層墻體荷載接近極限荷載，所以施工前進(jìn)行卸載，并用預(yù)應(yīng)力頂撐支托樓板，進(jìn)一步減小墻體應(yīng)力，然后用壓力灌漿法修補(bǔ)裂縫

12、。 扶壁柱加固實(shí)例扶壁柱加固實(shí)例第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻 把需加固的磚墻表面除去粉刷層后，兩面附設(shè) 48的鋼筋網(wǎng)片，然后噴射砂漿（或細(xì)石混凝土） ?？梢暂^大幅度地提高磚墻的承載力、抗側(cè)移剛度以及墻體延性。 常用于下列情況的加固：（1）施工質(zhì)量差，使磚墻承載力普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（2）窗間墻等局部墻體達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。（3）因房屋加層或超載而引起磚墻承載力的不足。（4）因火災(zāi)或地震而使整片墻承載力或剛度不足等。 加固方法和適用范圍加固方法和適用范圍第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻不宜采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法進(jìn)行加固的情況：（1）孔徑大于15mm的

13、空心磚墻及240mm厚的空斗磚墻。（2）砌筑砂漿標(biāo)號(hào)小于M0.4的墻體。 （3）因墻體嚴(yán)重酥堿，或油污不易消除，不能保證抹面砂漿粘結(jié)質(zhì)量的墻體。 加固方法和適用范圍加固方法和適用范圍第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻 正截面受壓承載力計(jì)算正截面受壓承載力計(jì)算 經(jīng)鋼筋網(wǎng)水泥法加固的墻體（夾板墻）成為組合砌體，正截面受壓承載力計(jì)算可按式5.25.5 進(jìn)行。 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 （1）水泥砂漿面層加固時(shí)，厚度為2030mm；鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固時(shí)，厚度宜為3045mm；當(dāng)面層厚度大于45mm時(shí)，采用細(xì)石混凝土；鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于10mm。（2）鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑為 48，網(wǎng)格

14、宜為方格，間距為150mm500mm。（3）水泥砂漿強(qiáng)度為M7.5M15；混凝土強(qiáng)度采用C15或C20。（4）鋼筋網(wǎng)用 48穿墻S形筋與墻體固定。間距取1.0m。單面加固的墻體，鋼筋網(wǎng)用 4的U形鋼筋釘入墻內(nèi)代替S筋與墻體固定。必要時(shí)在中間還可以增設(shè) 4的U形筋或用鐵釘釘入墻體磚縫內(nèi)。（5）橫向鋼筋遇到洞口時(shí)，沿洞邊彎成900的直鉤加以錨固。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.3磚柱加固構(gòu)造要求：構(gòu)造要求：（1）雙面加固應(yīng)采用連通的箍筋；單面加固應(yīng)在原磚柱上打入射釘或膨脹螺栓等，以加強(qiáng)之間的結(jié)合。 。（2）原柱的角磚每隔5皮打掉一塊，使新混凝土與原柱很好地咬合。（3）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C15或C2

15、0，受力鋼筋距磚柱不應(yīng)小于50mm，受壓鋼筋的直徑不小于8mm，配筋率不小于0.2%。 側(cè)面增加混凝土加固側(cè)面增加混凝土加固構(gòu)造：構(gòu)造：第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.3磚柱加固 用于軸心受壓或小偏心受壓磚柱。 外包層的混凝土與側(cè)面增加混凝土的要求相同。當(dāng)外包層較薄時(shí)，也可用砂漿。砂漿強(qiáng)度等級(jí)不得低于M7.5。外包層內(nèi)應(yīng)設(shè)置46mm的封閉箍筋，間距不超過150mm。 四周外包混凝土加固四周外包混凝土加固承載力計(jì)算：NAyefNyvn)21 (100211第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.3磚柱加固 做法：用水泥砂漿將角鋼粘貼于磚柱的四周，并用卡具卡緊，隨即用綴板將角鋼連成整體，去掉卡具后，粉刷水泥砂漿加以保護(hù)。 外包角鋼加固磚柱外包角鋼加固磚柱第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.3磚柱加固 承載力計(jì)算： 外包角鋼加固磚柱外包角鋼加固磚柱NavaaconNAffA)(偏心受壓時(shí)： NavaaaaNAAfAf軸心受壓時(shí)： 式中Nav綴板和角鋼對(duì)磚柱的約束，使磚砌體強(qiáng)度提高而增大的承載力： Nav2 Ayefavavn)21 (1001第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理6.3.4窗間墻、磚過梁加固做法如圖：做法如圖： 外包鋼加固窗間墻外包鋼加固窗間墻當(dāng)墻