王軼霞 董 成

滄州市老舊小區(qū)抗震加固設(shè)防對策研究

王軼霞 董 成

（河北水利電力學(xué)院，河北 滄州 061001）

隨著城市化進程加快，人們的生活水平提高，對居住環(huán)境的要求明顯增加，安全性和美觀性是最基本的兩個要素。老舊小區(qū)，一般是指在2000年以前建設(shè)、公共設(shè)施比較落后、影響到居民基本生活，且居民有強烈改造意愿的住宅小區(qū)。2020年7月，國家發(fā)布《關(guān)于全面推進城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的指導(dǎo)意見》，對老舊小區(qū)的改造工作提出明確要求。以下結(jié)合實踐，探討了滄州市老舊小區(qū)抗震加固設(shè)防對策。文章結(jié)合工程實例，針對多層砌體結(jié)構(gòu)老舊小區(qū)進行震害分析，介紹了抗震加固設(shè)計方案，總結(jié)了設(shè)防建議，以供同行參考。

滄州市；老舊小區(qū)；震害分析；抗震加固；施工要點

1.多層砌體結(jié)構(gòu)老舊小區(qū)的震害分析

1.1 剪切破壞

發(fā)生地震時，地震水平力沿著多層砌體結(jié)構(gòu)橫向作用，通過樓蓋傳遞至橫墻，會導(dǎo)致橫墻出現(xiàn)剪切破壞。如果剪切力超過橫墻的抗剪承載力，就會形成裂縫、錯位、滑移，在地震反復(fù)作用下，墻體最終倒塌。地震水平力沿著房屋結(jié)構(gòu)縱向作用，通過樓蓋傳遞至縱墻，如果窗間墻比較寬，縱墻會發(fā)生剪切破壞；如果窗間墻比較窄，縱墻就可能壓彎[1]。內(nèi)墻和外墻的連接部位，其剛度比較大，構(gòu)造比較薄弱，地震作用更為強烈，很容易導(dǎo)致外墻倒塌。

1.2 變形破壞

多層砌體結(jié)構(gòu)中，山墻的剛度大，需承受更多的地震作用；但是山墻的一側(cè)沒有約束，是造成破壞的原因之一[2]。如果房屋兩端和剛度中心距離遠，發(fā)生地震時剛度中心、質(zhì)量中心不重合，房屋就會扭轉(zhuǎn)變形，兩端的破壞更嚴重。尤其是房屋的轉(zhuǎn)角部位，同時受到地震橫向作用、縱向作用，變形更加劇烈。

2.多層砌體結(jié)構(gòu)老舊小區(qū)的抗震加固設(shè)計

2.1 抗震加固計算

第一，加固前。依據(jù)《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009），A類住宅如果結(jié)構(gòu)體系、圈梁構(gòu)造、樓蓋整體性、局部倒塌構(gòu)件等，不符合第一級鑒定要求的，就要進行二級鑒定[3]。此時，房屋綜合抗震能力指數(shù)的計算是：

第二，加固后?？拐鸺庸淌┕ず螅课菥C合抗震能力指數(shù)的計算是：

2.2 圈梁-鋼筋混凝土柱加固

在原來的多層砌體結(jié)構(gòu)上，選擇合適位置設(shè)置圈梁和鋼筋混凝土柱，能提高內(nèi)墻和外墻的整體性，提高抗震承載力，防止地震中發(fā)生倒塌等嚴重情況，不論是圈梁、還是構(gòu)造柱，均要和墻體連接為一個整體。而且，圈梁、構(gòu)造柱、墻體作為共同體，能有效耗散地震能量，提高墻體的抗變形能力[4]。見圖1。

圖1：圈梁和墻體錨筋的連接示意圖

具體施工中，構(gòu)造柱主要設(shè)置在以下部位：①房屋四角；②內(nèi)墻和外墻的連接處；③樓梯間；④不規(guī)則平面的轉(zhuǎn)角。構(gòu)造柱從底層開始搭建，貫通整個房屋的高度，并通過圈梁、拉桿等進行緊固，從而增強砌體結(jié)構(gòu)和墻體的抗剪、抗變形能力。在樓蓋處，圈梁應(yīng)該閉合；在樓梯間或陽臺，圈梁標高有變化，應(yīng)對局部進行加強。

2.3 鋼筋混凝土單面板墻加固

使用圈梁-鋼筋混凝土柱加固后，如果依然不滿足抗震要求，可聯(lián)合使用鋼筋混凝土單面板墻進一步加固[5]。該方案是在砌體墻的一側(cè)，設(shè)置鋼筋混凝土組合層，從原來的砌體墻體，變成砌體+混凝土墻體，來提高墻體的承載力，增強抗變形能力。

具體施工中，混凝土等級不低于C25，水平鋼筋可用φ8mm的鋼筋，豎向鋼筋可用φ10mm的鋼筋，L型錨筋可用φ8mm的鋼筋，并且雙向、梅花形布置，將其插入墻體內(nèi)。見圖2。在板墻底部進行基礎(chǔ)施工，基礎(chǔ)埋深按照原基礎(chǔ)控制，并且新舊基礎(chǔ)連接成一個整體。

圖2：單面板墻加固示意圖

3.工程實例分析

3.1 工程概況

以滄州市某小區(qū)住宅為例，建設(shè)時間是1982年，采用砌體結(jié)構(gòu)，共計地上6層、沒有地下室。該建筑高度約18 m，承重外墻和內(nèi)墻的厚度分別為370 mm、240 mm，層高約為2.8 m；基礎(chǔ)是磚條形基礎(chǔ)，樓蓋是預(yù)制混凝土板。建筑位于8度設(shè)防烈度區(qū)，屬于I類場地，地震分組為第1組。

3.2 抗震鑒定

該建筑的后續(xù)使用年限為40年，因此抗震鑒定時采用B類建筑鑒定法。

第一，對建筑抗震措施進行鑒定。依據(jù)施工圖紙，開展現(xiàn)場測量檢測工作，和《建筑抗震鑒定標準》[6]相比較，得出鑒定結(jié)果見表1?？偨Y(jié)起來，磚強度和砂漿強度等級、圈梁和構(gòu)造柱設(shè)置部位不滿足標準要求。

表1：該建筑的抗震措施鑒定結(jié)果

第二，抗震承載力驗算。第一步，根據(jù)建筑特點繪制計算簡圖，采用底部剪力法計算水平地震作用。經(jīng)計算，首層Gi為17512 kN，第2層至第5層Gi均為16218 kN，第6層Gi為11012 kN。然后計算建筑結(jié)構(gòu)水平地震作用的標準值：

第二步，計算各層水平抗震剪力標準值。該建筑是多層砌體結(jié)構(gòu)，不用考慮頂部附件水平地震作用，計算各層水平地震作用（Fi）和水平地震剪力標準值（Vik），結(jié)果見表2。

表2：該建筑各層水平抗震剪力標準值

第三步，選取典型墻段驗算。根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，計算普通磚的抗剪強度設(shè)計值，結(jié)果實測值為279 kN，規(guī)定值為308 kN。由于實測值低于規(guī)定值，因此抗震承載力不滿足要求。

4.老舊小區(qū)抗震加固的常見問題和設(shè)防建議

4.1 常見問題

老舊小區(qū)抗震加固時，常見問題有：局部墻體易倒塌、底層存在違建物、施工空間小等。以底層存在違建物為例，指的是老舊小區(qū)中的一層，為了增加使用面積，常有自建的建筑結(jié)構(gòu)。這些違建物不僅侵占了公共部分，還會影響整個建筑的安全。

4.2 加固設(shè)防建議

第一，優(yōu)化地基設(shè)計。地基設(shè)計質(zhì)量的好壞，直接影響建筑的抗震性能，優(yōu)化地基設(shè)計方案，一要選擇合適的地理位置，宜選擇平原地區(qū)，避開不穩(wěn)定的因素，例如溶洞、河流，防止地基發(fā)生不均勻沉降。二要開展地質(zhì)調(diào)查工作，深化地質(zhì)勘察作業(yè)，依據(jù)勘察數(shù)據(jù)選擇地基的構(gòu)造形式，例如筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等。

第二，提高節(jié)點質(zhì)量。小區(qū)住宅設(shè)計時，細部節(jié)點設(shè)計是一個重要部分，和抗震性能密切相關(guān)。加固設(shè)防時，提高節(jié)點設(shè)計質(zhì)量，才能發(fā)揮出構(gòu)件的作用性能。隨著新材料、新工藝的出現(xiàn)，應(yīng)根據(jù)住宅的實際情況，創(chuàng)新節(jié)點設(shè)計模式，例如現(xiàn)澆連接、干連接等。

第三，驗算抗震性能。對老舊小區(qū)建筑的構(gòu)件加固時，除了考慮承載力要求，還要反復(fù)驗算抗震性能。因各地的抗震設(shè)防等級不同，加固時必須結(jié)合本地區(qū)的抗震加固要求，將其體現(xiàn)在設(shè)計圖紙中。

第四，結(jié)構(gòu)均勻受力?？紤]到加固后結(jié)構(gòu)的剛度變化，不能存在局部加強、剛度突變等情況，會形成新的薄弱部位。具體要求如下：①加固后的結(jié)構(gòu)，強度和剛度要均勻分布；②對于薄弱部位，加固后要確保結(jié)構(gòu)受力合理，防止發(fā)生脆性破壞；③豎向構(gòu)件要具有連續(xù)性，確保傳力清晰；④對原來不合理的結(jié)構(gòu)體系或傳力途徑進行改進；⑤綜合考慮周邊環(huán)境、建設(shè)場地，加固結(jié)構(gòu)應(yīng)該是地震反應(yīng)力小的結(jié)構(gòu)體系。

5 結(jié)語

綜上所述，老舊小區(qū)在地震災(zāi)害中，容易出現(xiàn)剪切和變形破壞。文章以多層砌體結(jié)構(gòu)老舊小區(qū)為例，介紹了抗震加固設(shè)防的流程和方法；實際施工中，對常見問題提出相應(yīng)的解決措施，總結(jié)了加固設(shè)防的幾點建議。希望為實際施工作業(yè)提供參考，滿足抗震加固要求。

[1]劉鵬.北京什錦花園小區(qū)老舊小區(qū)綜合整治改造[J].山西建筑,2018,44(25):37-38.

[2]中國老舊小區(qū)暨建筑改造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟.我國老舊小區(qū)綜合改造模式研究[J].城鄉(xiāng)建設(shè),2016,500(5):9-11.

[3]王英旭.老舊小區(qū)抗震加固中的疑難問題研究[D].北京林業(yè)大學(xué),2016.

[4]侯穎,鄧榮,蔣巖.老舊小區(qū)多層住宅砌體結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2015(04):48-50+55.

[5]譚天博,王暉.老舊小區(qū)抗震加固改造中的電氣設(shè)計[J].智能建筑電氣技術(shù),2014,8(06):51-56.

[6]向飛.抗震性能化設(shè)計在某高層抗震加固中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2018,(20):1034.

滄州市社會科學(xué)發(fā)展研究課題；項目名稱：滄州市老舊小區(qū)抗震加固設(shè)防對策研究；課題批準號：2020203。

王軼霞（1984.7- ），女，漢，籍貫：河北石家莊，職稱：講師，學(xué)歷：碩士研究生，單位：河北水利電力學(xué)院，研究方向：土木工程管理及土木工程結(jié)構(gòu)；董成（1988.7- ），女，漢語，籍貫：河北滄州，職稱：講師，學(xué)歷：碩士研究生，單位：河北水利電力學(xué)院，研究方向：結(jié)構(gòu)工程及巖土工程。

S210

A

1007-6344（2021）04-0182-02