某多層磚混房屋爆炸后鋼拉桿加固平面技術(shù)

秦嘉亮 蔣德穩(wěn)

摘要：某多層磚混結(jié)構(gòu)房屋，由于發(fā)生爆炸導(dǎo)致構(gòu)件破壞，墻體外閃，樓板折斷，安全性降低，詳細(xì)介紹了鋼拉桿加固方法，可以同時(shí)解決墻體外閃糾偏以及提高墻體整體性。

關(guān)鍵詞：爆炸加固；鋼拉桿加固；磚混結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TU746.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

近年來，由于建筑物高層化、大規(guī)?；坝猛镜膹?fù)合化，我國煤氣爆炸事件時(shí)有發(fā)生［1］。而我國對于住宅燃?xì)獗ê蟮募庸萄芯枯^少，目前沒有出臺明確的規(guī)范，多是沿用抗震加固技術(shù)規(guī)程。

其中磚混結(jié)構(gòu)是一種早期的建筑結(jié)構(gòu)，多建設(shè)于20世紀(jì)80～90年代，由于受到建筑施工技術(shù)和材料質(zhì)量等多重因素影響，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度以及安全性在不斷的使用中已經(jīng)有所下降［2］。而在磚混結(jié)構(gòu)中發(fā)生爆炸會在內(nèi)部產(chǎn)生荷載沖擊波，對墻體造成外擴(kuò)影響，并削弱墻體安全性。本文介紹了一種在爆炸情況下利用鋼拉桿來糾偏外閃墻體以及提高墻體整體性的加固技術(shù)。

1工程概況

江蘇連云港某4層磚混結(jié)構(gòu)房屋建于20世紀(jì)80年代，層高為2.7 m，建筑總高度約11 m。結(jié)構(gòu)平面布置見圖1所示。房屋呈類長方形，長15.9 m，寬10.5 m。墻體采用燒結(jié)普通黏土磚與混合砂漿砌筑，樓、屋蓋采用預(yù)制圓孔板。

該建筑于2020年6月在3樓發(fā)生一起液化氣罐爆炸事故，爆炸造成預(yù)制樓板斷裂，墻體外閃，繼續(xù)使用需進(jìn)對建筑進(jìn)行部分構(gòu)件強(qiáng)度加固及整體性加固。加固前需委托相關(guān)鑒定機(jī)構(gòu)對現(xiàn)有房屋進(jìn)行結(jié)構(gòu)綜合安全性鑒定。并根據(jù)安全性鑒定結(jié)果和加固改造需求制定了結(jié)構(gòu)加固方案。

2加固方案

2.1加固方案的選取

對于外閃墻體分為加固和糾偏兩個(gè)方面。對于外閃墻體本身的加固可以考慮的方法有很多，包括直接加固法中的加大截面加固法、包鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法；間接加固法中的增設(shè)構(gòu)件、增設(shè)支點(diǎn)法、增加結(jié)構(gòu)整體性加固法、改變剛度比值法等。

此處考慮到房屋建筑面積小，磚混結(jié)構(gòu)建筑時(shí)間長，應(yīng)當(dāng)使用性價(jià)比較高的、占用面積較少的加固方法。最后對于墻面加固采用的是兩面包鋼的加固方法，一是可以從兩面對墻體糾偏，二是可以提高墻面強(qiáng)度。

墻面強(qiáng)度提高但是抗震性能仍然不足，考慮到墻體外閃，此處提出使用鋼拉桿加固法，一是可以通過鋼拉桿將外閃墻體與完好墻體拉緊，輔助外閃墻體糾偏；二可以使部分薄弱墻體構(gòu)件形成空間整體，共同工作，從而提高整體抗震性能。

2.2加固方案設(shè)計(jì)

鋼拉桿采用12 mm的圓鋼拉桿，在鋼拉桿的兩側(cè)布置錨板，用螺栓栓緊拉桿。見圖2。

對于爆炸發(fā)生與1-2/A-C區(qū)域內(nèi)，對于1軸外閃墻體采用混凝土墻板于外側(cè)加固，對于2軸、C軸墻壁采用雙層鋼板加固。

2軸到3軸之間采用四根鋼拉桿，對于2軸外閃墻體輔助糾偏，同時(shí)將2軸受爆炸沖擊荷載的薄弱墻體和3軸完好墻體連接，形成完整空間整體，從而提高2軸墻體的整體抗震性能。加固方法見圖3。

對于受爆炸沖擊荷載的2/C、2/A拐角采取單獨(dú)整體性加固。使用兩根U型圓鋼拉管將C軸整面墻體和2軸墻體捆綁在一起。加固方法見圖4。

在1軸內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼梁來輔助1軸墻體糾偏，將梁端部與外墻體采用鋼拉桿連接來提高鋼梁與C軸墻體的整體性。加固方法見圖5。

3拉桿加固設(shè)計(jì)施工方案

3.1整體性加固

首先確定外閃的墻體，在墻體兩側(cè)選取好位置，根據(jù)鋼拉桿直徑在預(yù)定為位置使用電錘鉆孔。對孔洞進(jìn)行清理，先用毛刷將孔壁粉塵刷凈，再用風(fēng)機(jī)將孔內(nèi)粉塵徹底吹除，然后用棉紗蘸酒精擦拭孔壁，確?？變?nèi)清理干凈.孔內(nèi)不應(yīng)有粉塵。在端部清理面層，選擇合適的錨板。有三種錨板規(guī)格M1：150 mm×200 mm，孔徑26 mm；M2：120 mm×400 mm，孔徑13 mm；M3：120 mm×150 mm，孔徑13 mm。選擇合適的位置將錨板用粘結(jié)劑固定在墻體。將甲乙兩組膠體分按重量比4∶1配料，然后進(jìn)行充分混合，粘結(jié)劑采用環(huán)氧樹脂。

從一端孔洞插入鋼拉桿，從另一端孔洞中拉出，在孔洞兩邊擰上螺栓，用特制扳手將螺栓擰緊（圖6、圖7）。

3.2部分薄弱環(huán)節(jié)加固

拐角墻體的U型鋼拉桿加固，先打好三個(gè)孔洞，在C軸外側(cè)將M2型號錨板粘結(jié)于墻上。將一根U型鋼管穿入2軸墻體，再將兩根直拉桿從C軸外側(cè)穿入墻體，對于拉桿連接處采用焊接的方式，然后在C軸外側(cè)用螺栓將鋼拉桿錨固的錨板上。

在C軸外墻打孔，將外墻面清理干凈，安裝錨板，將鋼拉桿從孔洞中深入，將鋼拉桿通過螺栓連接在鋼柱上。在C軸外側(cè)通過螺栓將鋼拉桿錨固在端板上（圖8、圖9）。

4結(jié)論

房屋在遭遇爆炸荷載時(shí)，建筑內(nèi)部部分墻體會發(fā)生外閃的情況，此時(shí)通常伴隨著強(qiáng)度的喪失和建筑整體性下降。在墻體糾偏的基礎(chǔ)上使用鋼拉桿加固平面的技術(shù)，可以對外閃墻體輔助糾偏，同時(shí)使薄弱墻體與完好墻體連接成一個(gè)空間整體來提高其整體抗震能力。相較于其他加固方法，鋼拉桿加固具有成本低，占用空間少的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

［1］賈媛媛，崔少華，楊曉強(qiáng).某框架結(jié)構(gòu)爆炸后檢測鑒定及修復(fù)加固方案研究［J］. 工程質(zhì)量. 2017， 35（4）： 75-77.

［2］芮彩雲(yún). 房屋建筑結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)研究［J］.中國住宅設(shè)施. 2021（6）： 119-120.

［作者簡介］蔣德穩(wěn)（1972—），男，博士，教授，主要從事建筑結(jié)構(gòu)方面研究工作。

［通信作者］秦嘉亮（1997—），男，碩士，主要從事建筑結(jié)構(gòu)方面研究工作。