磚砌體民房結(jié)構(gòu)墻體加固方法及展望

李志強(qiáng) 金楠 李牽慧 王明 王丹丹 黃烈陽

（河北建筑工程學(xué)院 河北張家口 075000）

1 引言

現(xiàn)如今，雖然各個城市正在處于大力發(fā)展期，但在城市的一些中心地帶包括絕大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)依舊存在著一些20世紀(jì)的磚砌體房屋，多為民房，現(xiàn)存磚砌體房屋一般采取用燒結(jié)普通磚和混合砂漿砌筑而成，而燒結(jié)普通磚為脆性材料，其抗剪、抗拉和抗彎的強(qiáng)度都較低，而且抗震性能也很差，磚砌體在20世紀(jì)所建造的房屋中承擔(dān)重要的作用，比如：承重、保溫、隔音、防火等作用，因此，墻體一旦出現(xiàn)裂縫，將嚴(yán)重影響建筑物使用功能、使用年限，在遭遇一些自然災(zāi)害時(shí)給群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的危害，因此對于墻體的加固非常必要。

2 砌體結(jié)構(gòu)墻體破壞原因

現(xiàn)存的大多數(shù)磚砌體結(jié)構(gòu)多為無筋，在這種情況下結(jié)構(gòu)的整體性較差，承載能力較低，延性不足，抗震性能較差，基于這些因素對墻體破壞進(jìn)行分析其原因可能為以下幾點(diǎn)：地基不均勻沉降，墻體會產(chǎn)生沉降斜裂縫；熱脹冷縮現(xiàn)象，使得墻體產(chǎn)生溫度斜裂縫；在實(shí)際工程中局部砌體墻、柱承載力不足使得產(chǎn)生裂縫；房屋改建加層而使原墻體承載力不足。

3 磚墻體加固方法

磚墻體加固目前常用的有鋼筋網(wǎng)-水泥砂漿復(fù)合加固法、粘貼纖維復(fù)合材料加固法、鋼筋混凝土板墻加固法、噴射混凝土加固法。

3.1 鋼筋網(wǎng)-水泥砂漿加固法

鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固方法的原理是在墻體的一側(cè)或兩側(cè)布置鋼筋網(wǎng)，該鋼筋網(wǎng)能夠與原磚墻進(jìn)行有效的連接，同時(shí)澆筑水泥砂漿形成鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層來提高墻體的受剪承載力，如今在實(shí)際工程中最為常見，它具有厚度薄、對原有構(gòu)件尺寸及結(jié)構(gòu)自重影響小、抗拉、抗壓強(qiáng)度高、原墻體面層與新面層粘結(jié)良好的特點(diǎn)。鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固墻體可分為單面墻體加固和雙面墻體加固，加固墻體時(shí)，通常采用點(diǎn)焊方格鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)中豎向的受力鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm；水平方向分布鋼筋的直徑宜為6mm；網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于300mm。當(dāng)采用雙面鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固墻體時(shí)，鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用穿透墻體的S形或Z形鋼筋進(jìn)行拉結(jié)，同時(shí)拉結(jié)鋼筋應(yīng)布置成梅花狀，其豎向間距和水平間距均不應(yīng)大于500mm。

在通常情況下工程中一般采用方格鋼筋網(wǎng)，但是也有一些相關(guān)學(xué)者提出了雙向斜拉筋加固墻體的方法——X形鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固墻體，該方法主要是將方格鋼筋網(wǎng)狀夾板墻中鋼筋網(wǎng)的布置方式改成X形，同時(shí)提高砂漿強(qiáng)度，而提高砂漿強(qiáng)度是為了增強(qiáng)砂漿與鋼筋以及砂漿與原墻體間的黏結(jié)力，能夠使砂漿夾板墻達(dá)到普通混凝土夾板墻的承載效果。目前相關(guān)的研究已經(jīng)證明X形加固方式是非常有效的，而且用鋼量少，相比方格形更加經(jīng)濟(jì)、高效。

3.2 粘貼纖維復(fù)合材料加固法

纖維復(fù)合材料目前在工程中都應(yīng)用很多，無論是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)還是磚砌體結(jié)構(gòu)，其加固效果都達(dá)到了工程的要求，在磚砌體結(jié)構(gòu)中可以有效的提高門窗洞口砌體墻的抗震性能、抗剪承載力，粘貼纖維復(fù)合材料加固對于燒結(jié)普通磚墻平面內(nèi)受剪和抗震加固非常有效，同時(shí)加固時(shí)還應(yīng)配備相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)膠粘劑。目前常用的纖維材料有：CFRP（碳纖維）、GFRP（玻璃纖維）、AFRP（芳綸纖維），隨著新材料的研究，BFRP（玄武巖纖維）目前也在砌體磚墻結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了一些研究。

粘貼纖維復(fù)合材加固磚墻體時(shí)，需要對纖維復(fù)合材的受力進(jìn)行分析，其主要承受拉應(yīng)力作用。粘貼在磚砌體墻體表面上的纖維復(fù)合材的表面要進(jìn)行防護(hù)處理，一般先用清水將墻體表面的浮灰、污垢洗凈，然后在需要粘貼纖維復(fù)合材的部位進(jìn)行處理，打磨平整，粘貼前在墻體表面應(yīng)均勻地涂抹結(jié)構(gòu)膠。粘貼纖維復(fù)合材時(shí)，要沿著纖維絲方向拉緊同時(shí)用棍子擠壓密實(shí)，充分的將氣泡趕出。粘貼纖維復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)主要有高強(qiáng)高效、耐腐蝕性、不增加構(gòu)件自重。

3.3 鋼筋混凝土板墻加固法

鋼筋混凝土板墻加固法是在原磚墻體的一側(cè)或兩側(cè)增加一定厚度的鋼筋混凝土墻，來提高原有磚墻的承載能力及抗震性能。在20世紀(jì)90年代，混凝土板墻開始應(yīng)用于砌體加固，鋼筋混凝土板墻加固磚墻時(shí)能夠在較大面積范圍使用、價(jià)格低廉而且便于施工，經(jīng)過一些學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，鋼筋混凝土板墻加固磚墻能夠有效的提高墻片的抗剪承載力，在一定層度上改善磚墻延性較弱的問題，在加固施工時(shí)鋼筋混凝土面層的截面厚度不應(yīng)小于60mm，采用噴射的方式進(jìn)行施工時(shí)，其厚度不應(yīng)小于50mm，同時(shí)加固時(shí)用的混凝土強(qiáng)度等級最低為C20。

3.4 噴射混凝土加固法

噴射混凝土其實(shí)就是通過借助噴射機(jī)械，利用壓縮空氣或者其他動力源，將一定配比的拌和料，通過管道運(yùn)輸并且以高速度噴射到受噴面上，同時(shí)迅速凝結(jié)固化而形成的混凝土。噴射混凝土加固墻體依靠的是高速噴射時(shí)集料的反復(fù)連續(xù)撞擊使得混凝土密實(shí)，使其與磚石有很高的粘結(jié)強(qiáng)度。與鋼筋網(wǎng)組合使用可以在結(jié)合面上傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，能大幅度地提高砌體承載力和整體性。噴射混凝土技術(shù)以其簡單的工藝、獨(dú)特的效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)的造價(jià)和快捷的施工速度，在砌體墻體開裂加固、磚混結(jié)構(gòu)加層墻體加固、抗震加固、鐵公路隧道施工、礦山井巷建設(shè)、邊坡加固等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。改革開放以后我國經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，在較多的實(shí)際工程中，墻體結(jié)構(gòu)質(zhì)量是影響整個建筑質(zhì)量的重要因素，而保障墻體質(zhì)量最直接有效的方法就是應(yīng)用墻體加固技術(shù)，其中將混凝土噴射技術(shù)應(yīng)用在建筑工程墻體加固中，是對墻體加固技術(shù)的完善。

4 墻體加固技術(shù)展望

現(xiàn)如今，在大多數(shù)地區(qū)都還存在著磚砌體房屋，砌體作為一種傳統(tǒng)的墻體材料，其施工方便，全國各地均有分布，尤其是以燒結(jié)實(shí)心磚做承重墻，在更多的墻體工程中運(yùn)用，砌體結(jié)構(gòu)加固的研究直接關(guān)系到廣大人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全，對于使用年限很久的房屋均需要進(jìn)行加固，目前的墻體加固技術(shù)常用的為以上所列出的幾種，但還有其他的一些方法相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了研究，但是在實(shí)際工程上缺乏應(yīng)用來驗(yàn)證，而隨著國家的發(fā)展，在今后很長一段時(shí)間內(nèi)對于結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)會有很大的需求，目前的加固技術(shù)具有一定的優(yōu)缺點(diǎn)，下一步應(yīng)該考慮是否能以組合的形式對于墻體進(jìn)行加固，相互彌補(bǔ)，另一方面，隨著科技的發(fā)展，新材料的出現(xiàn)，研制出新型的墻體加固技術(shù)，達(dá)到最低的成本獲取更加可靠的加固效果。

5 結(jié)語

對于墻體加固技術(shù)的研究是關(guān)乎著整體建筑工程安全性的必要保障，磚墻體一旦出現(xiàn)問題，將會有很大的危害，因此，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的對墻體所出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，通過對墻體進(jìn)行加固來確保建筑結(jié)構(gòu)能夠繼續(xù)安全使用，相信隨著科技的發(fā)展，在今后會有更多的新技術(shù)、新方法來為墻體安全提供保障。