中小學校舍砌體結(jié)構(gòu)抗震加固設計方法

顧 瑩，劉亞南

（沈陽歐亞土木設計咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110011）

1 引言

近年來由于強烈地震給我國造成了重大人員傷亡及經(jīng)濟損失，尤其中小學校舍的嚴重倒塌更是引起全國人民的廣泛關(guān)注。因此國家對中小學校舍進行全面抗震安全檢測，抗震能力達不到標準的采取拆除、加固等措施。本文以工程項目為實例，淺淡具體加固方案及施工方法。

2 工程概況

本工程為沈陽市沈河區(qū)素質(zhì)教育培訓學校，位于沈陽市沈河區(qū)。該建筑原設計總建筑面積為4574.45m2，設有兩道變形縫，縫寬均為8 0m m。主體為六層，局部為三、四層，平面形狀為局部突出的一字型磚混結(jié)構(gòu)。一層層高為3.9m，二、三、四、五層層高為3.6m，六層層高為3.9m，室內(nèi)外高差0.60m。該建筑采用縱橫墻聯(lián)合承重，墻體采用燒結(jié)普通粘土磚、混合砂漿砌筑。該建筑采用現(xiàn)澆和裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋，平屋頂。

經(jīng)調(diào)查該建筑建于1995年，建成以來一直作為教學樓使用。該建筑設計單位為遼寧科技工程設計研究院，建設單位、施工單位、勘察單位不詳，有設計圖紙，竣工驗收文件缺失。依據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》G B50223-2008的規(guī)定，該建筑抗震設防類別為乙類。按《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》G B18 306-2001（2008年版）的規(guī)定，該建筑所屬地區(qū)抗震設防烈度為7度。依據(jù)《建筑抗震鑒定標準》G B50023-2009的規(guī)定，該建筑屬B類砌體房屋，后續(xù)使用年限為40年。

3 存在主要問題

（1）該建筑外墻四角、大房間內(nèi)外墻交接處及樓梯間四角未設有構(gòu)造柱；

（2）一層有多處墻體受壓承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，二、三層有1處墻體受壓承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；一～四層多處墻體抗震承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；墻體存在橫向裂縫。

4 加固設計方法

（1）在外墻轉(zhuǎn)角處及樓梯間四角增設構(gòu)造柱，提高建筑整體抗震性能。

（2）受壓承載力及抗震承載力不滿足要求的墻體采用單面鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層法加固，一根框架柱采取粘貼碳纖維布法加固，以提高此范圍整體剛度。

5 施工要求

（1）加固改造施工前應熟悉加固設計圖，編制施工計劃，當拆除墻體時，應先采取足夠的臨時支撐將上部支護后方可拆除，制定安全措施，應在安全支撐搭設好，并檢查可靠后方可進行上部加固施工。對于可能出現(xiàn)傾斜、開裂或倒塌等不安全因素的部位，在加固施工前，應采取臨時措施以防發(fā)生安全事故。在加固施工過程中，若發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂或相關(guān)的隱蔽部位的構(gòu)造有嚴重缺陷時，應立即停止施工，會同建設單位和加固設計單位采取有效措施處理后方能繼續(xù)施工。嚴格按施工驗收規(guī)范要求做好混凝土的養(yǎng)護工作，以免因施工質(zhì)量問題造成的裂縫。

（2）在原有建筑加固部分植筋施工中嚴格按下列施工要求進行：

植筋須對原有混凝土鉆孔，鉆孔深度沒有特殊說明均為24d并用無油壓縮空氣吹除粉塵，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面。植筋時，其鋼筋宜先焊接后種植；若有困難而必須后焊，其焊點距基材混凝土表面應大于15d，且應采用冰水浸漬的濕毛巾包裹植筋外露部分的根部。

結(jié)構(gòu)膠使用前應進行現(xiàn)場質(zhì)量檢測，合格后方可使用.施工時，應注意新植入的鋼筋24小時內(nèi)不得被擾動。

在剔除混凝土時，不得將周圍梁板混凝土震動松散，新梁板澆注時應注意與原混凝土牢固結(jié)合為一體。

鉆孔時不得傷及原梁主筋， 植筋直徑與對應的鉆孔直徑， 應按《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》G B50367-2006中相應的表格對照采用.焊接時應采取措施避免使結(jié)構(gòu)膠受高溫影響粘結(jié)力。原有建筑部分增設構(gòu)造柱處的墻面有酥堿、油污或飾面層時，應清除干凈；混凝土澆筑前，應澆水潤濕墻面和木模板；錨筋應可靠錨固。

（3）墻體裂縫處理按下列施工要求進行：

a.當裂縫寬度小于5m m時采用壓力灌漿，漿料配合比為水泥：水：膠結(jié)料=1：0.6：0.2(107膠)；當裂縫寬度大于等于5m m時采用水泥砂漿，漿料配合比為水泥：水：膠結(jié)料：砂=1：0.6：0.2(107膠)：1。施工順序：①清理裂縫，使裂縫的通道貫通，無堵塞；②用加有促凝劑的1：3水泥砂漿或漿料嵌縫，以避免灌漿時漿體外溢。在嵌縫后，用0.2～0.25M Pa的壓縮空氣檢查通道泄露程度，如泄露太大，應補漏封閉；③用電鉆或手錘在裂縫偏上端制成灌漿孔，或灌漿咀。④將裂縫周邊的砌體澆濕，進行灌漿，直到不再進漿即可停止；⑤將裂縫補強處局部養(yǎng)護。

b.當墻體上裂縫長度大于500m m或分布較密時，在存在裂縫范圍內(nèi)增設局部鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固方法。

（4）鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固墻體施工要求：

做面層前，原墻面應用水濕潤，鏟除油漆或瓷磚等光滑裝飾表層，保證加固面層與原墻體的可靠粘結(jié)，原墻面堿蝕嚴重或有松散部分時應先清除松散部分，并用1：3水泥砂漿抹面，已松動的勾縫砂漿應清除。

樓板鉆孔時，集中穿板短筋宜在板縫處鉆孔，鉆孔不能傷及板肋。

鋪設鋼筋網(wǎng)時，豎向鋼筋應靠墻面并采用鋼筋頭支起。鋼筋網(wǎng)與墻面凈距宜大于5m m，網(wǎng)外表保護層厚度應大于10m m，在墻面固定應平整牢固。

砂漿用砂應為中砂或粗砂，細度模數(shù)宜大于2.5，含水率宜控制在5%～7%，拌合應均勻，砂漿面應平整，無干斑或滑移流淌，待砂漿收水時，應立即進行抹平壓光，并注意養(yǎng)護。

（5）粘貼碳纖維施工工藝

a.施工流程：

混凝土表面處理；找平處理；粘貼碳纖維布；涂刷浸漬膠；養(yǎng)護、固化；自檢、修補。

b.施工要點：

混凝土表面應打磨平整，并清除粉塵；若有裂縫需修補時，應進行注漿或密封處理；粘結(jié)劑在織物中應充分浸透，排出空氣；已完成的作業(yè)面應采取必要的表面處理措施后再繼續(xù)進行施工。

6 結(jié)語

現(xiàn)有校舍抗震加固設計時應對加固后的結(jié)構(gòu)進行整體分析，一般情況下，應在兩個主軸方向分別進行抗震驗算，除了加固設計受力合理外，施工方法亦很可靠。應便于施工，減少其對教學活動的影響，并且結(jié)合原結(jié)構(gòu)的具體特點和技術(shù)經(jīng)濟條件的分析，采用新施工技術(shù)。在加固施工結(jié)束后的使用中，應按原有設計所依據(jù)的荷載條件使用，未經(jīng)技術(shù)鑒定或設計許可不得超荷，或改變結(jié)構(gòu)的用途及使用環(huán)境；且應進行正常的使用維護。

［1］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.G B 50223-2008建筑工程抗震分類標準［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.JG J 116-2009建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

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