丁斯陽

摘要：為提高老舊小區(qū)磚混結(jié)構的抗震能力，為建筑居民生活提供安全保障，以某地區(qū)老舊小區(qū)改造建設項目為例，設計針對磚混結(jié)構的抗震加固施工方案。選用C25等級的混凝土作為單面板設計材料，控制單面板的厚度在75～85mm范圍內(nèi)，根據(jù)工程抗震加固施工需求，設計磚混結(jié)構單面板墻體加固處理方案。在墻邊布置預應力鋼筋布置點，對作業(yè)面沿著垂直方向開槽，按照規(guī)范安裝圈梁和地梁鋼筋。設計鋼筋混凝土組合柱，澆筑建筑內(nèi)組合柱結(jié)構，完成建筑抗震加固施工。實驗結(jié)果證明：按照設計的方案進行老舊小區(qū)抗震加固改造施工，不僅可使樓層剪力比值滿足工程質(zhì)量驗收需求，還可提高施工后各個樓層的抗震能力指數(shù)。

關鍵詞：組合柱；地梁鋼筋；抗震加固施工；澆筑施工；磚混結(jié)構

0? ?引言

以往的地震災害數(shù)據(jù)顯示，相比其他結(jié)構的建筑，磚混砌體結(jié)構抗震性能差、延性低，易發(fā)生脆性破壞，一旦發(fā)生損壞，不僅會造成工程建設方較大的財產(chǎn)與經(jīng)濟損失，還會對建筑內(nèi)居住的群體生命安全造成威脅[1]。

我國建筑行業(yè)在較早時期開發(fā)的大量工程，均為磚混結(jié)構。按照現(xiàn)階段的工程質(zhì)量驗收標準，此類建筑已經(jīng)不符合規(guī)范。盡管各地政府投入了大量的資金與人力進行工程項目的技術改造，但對改造后建筑進行抗震能力評估發(fā)現(xiàn)，大部分建筑無法在地震中起到抗震效果。加之部分建成并投入使用后的建筑由于年久失修、無人管控，導致建筑材料發(fā)生了嚴重的老化、劣化現(xiàn)象[2]。

為提高居民居住環(huán)境的安全性，為其提供一個適宜、可靠的生存空間，本文以某地區(qū)老舊小區(qū)改造建設項目為研究對象，設計針對磚混結(jié)構的抗震加固施工方案，旨在通過此次設計，提升建筑綜合性能，解決由于地震災害造成的建筑倒塌等安全事故。

1? ?工程概況

為確保改造建設后的建筑工程可以達到預期的抗震效果，在施工前，對待建的老舊小區(qū)進行現(xiàn)場勘察與調(diào)研[3]。

本次選擇的某老舊小區(qū)建筑為磚混建筑，建筑層數(shù)為5層，整體采用橫墻作為支撐體系，墻體的厚度約為250mm，平均每層建筑的高度為3m，每個樓層的均重為10kN/m²。在此基礎上，安排技術人員，對老舊小區(qū)建筑的房屋結(jié)構尺寸進行測量與鑒定[4]。

該老舊小區(qū)建筑的房屋結(jié)構尺寸測量與鑒定結(jié)果如下表1所示。參照相關文件標準可知，該建筑多項指標不符合技術指標，存在一定的安全隱患。

2? ?抗震加固施工方案

2.1? ?磚混結(jié)構單面板墻體抗震加固處理

掌握與此工程項目相關的概況信息后，根據(jù)工程抗震加固施工需求，設計磚混結(jié)構單面板墻體加固處理方案。設計方案如圖1所示。

在對此建筑墻體結(jié)構的勘察中發(fā)現(xiàn)，該建筑在遇到突發(fā)地震災害時，墻體十分容易發(fā)生坍塌，無法滿足建筑整體的抗震設計要求。因此，在與工程方綜合商議后，決定采用增設外墻單面板的方式，設計建筑原有墻體的加固[5]。

在此過程中，將原有的磚混結(jié)構砌體墻作為模板，在墻體的一側(cè)增設“L”型錨固，通過此種方式，使其形成“混凝土—砌體”結(jié)構形式的組合類墻體，以此起到提高墻體結(jié)構承載力、墻體抗變形能力的效果。

為確保設計的結(jié)構可以在實際應用中達到預期效果，選用C25等級的混凝土作為單面板設計材料，控制單面板的厚度在75～85mm范圍內(nèi)[6]。錨固時，設計橫向鋼筋為φ8@150，縱向鋼筋為φ10@150。

在對其加固施工處理時，將縱向鋼筋與橫向鋼筋設計為梅花狀、雙向布置方式。按照預設的錨固點，將結(jié)構膠打入原磚混結(jié)構的墻體中。按照此種方式，完成磚混結(jié)構單面板墻體加固處理。

2.2? ?安裝圈梁和地梁鋼筋

在磚混結(jié)構中，采用安裝圈梁和地梁鋼筋，以提高基礎結(jié)構的穩(wěn)固性。施工前，工程方應根據(jù)工程場地及受加固墻體的具體情況，對擬定的施工方案和施工進度進行局部修改[7]。

對建筑結(jié)構中的預應力鋼筋、錨固機構、傳力層等進行預應力處理。按照規(guī)范，在施工現(xiàn)場對待加固的結(jié)構進行定位和放樣，在墻邊布置預應力鋼筋布置點，對作業(yè)面沿著垂直方向開槽。按照上述方式，完成建筑結(jié)構圈梁和地梁鋼筋施工的準備工作。

在此過程中，考慮到該項目具有一定年限，部分建筑為自建房，墻體上沒有混凝土圈梁地梁，且砂漿強度下降情況也不能直接掌握，如果直接用鋼筋等硬質(zhì)材料直接在砌體上施加預應力，不僅會導致建筑出現(xiàn)局部受壓問題，還會造成主體結(jié)構損壞。為進一步改善建筑的整體性能，采取在砌體墻內(nèi)植筋、澆筑混凝土圈、地梁等形式，以達到預應力連接的目的。

加強筋植筋處理時，要注意原有結(jié)構的現(xiàn)狀，選擇合理的植筋與綁扎方式[8]。完成鋼筋綁扎后，測量所需要的預應力鋼絲繩長度，按測量長度定做無粘結(jié)預應力鋼筋，在現(xiàn)場進行兩端墩錨固。

在此基礎上，將預應力鋼筋按設計位置，放置在已經(jīng)完成的結(jié)構面的墻體中，確保所使用的無粘結(jié)預應力鋼筋不會發(fā)生外露現(xiàn)象。此外，在穿孔時，要避免保護層的機械損壞，以此完成圈梁和地梁鋼筋安裝施工。

2.3? ?鋼筋混凝土組合柱設計與澆筑

完成上述施工后，對主體結(jié)構中的鋼筋混凝土組合柱進行澆筑設計。澆筑鋼筋混凝土組合柱面層結(jié)構時，應先拆除磚混結(jié)構中面層，在作業(yè)面鉆孔，并輔助使用通風機清潔鉆孔。同時，安裝箍筋、豎向鋼筋、模板，使用高壓水槍，用清水沖洗作業(yè)面。若原作業(yè)面堿腐蝕較為嚴重，需要先手動清理松動或腐蝕部位，用1：3的水泥砂漿處理表面，確保表面無明顯污染后，重復上述鉆孔、清孔等步驟。

在作業(yè)面上鉆孔時，應按照圖紙的規(guī)定，在鋼筋（穿墻筋）的位置上劃出一條線，使用電鉆在磚縫上打洞。注意洞的直徑要大于穿過箍筋尺寸至少2mm。鉆孔要及時清除，確保鋼筋在穿過墻體后與孔洞間的緊密性。

安裝組合鋼筋時，對箍筋的封閉處理宜使用雙面焊，焊接時間應>5d。安裝完成后，配合混凝土在現(xiàn)場進行澆筑施工。澆筑施工應注意按樓層分段施工，所有澆筑保證一次成型。在此基礎上，做好對澆筑作業(yè)面的養(yǎng)護，即完成對老舊小區(qū)磚混結(jié)構的抗震加固施工。

3? ?抗震效果檢驗

為實現(xiàn)對該方案在實際應用中效果的檢驗，以上文提出的工程項目為例，按照本文設計的方案，對該項目展開抗震加固施工。

施工過程中，設計磚混結(jié)構單面板墻體的加固處理方案。在此基礎上，考慮到該建筑項目中屋蓋處未設置外墻圈梁，需要在建筑結(jié)構中安裝圈梁和地梁鋼筋，增設老舊小區(qū)建筑結(jié)構的隔震層。完成上述施工內(nèi)容后，通過對鋼筋混凝土組合柱的綜合澆筑，實現(xiàn)對老舊小區(qū)的抗震加固改造。

完成改造施工后，根據(jù)建筑改造抗?jié)B設計規(guī)定等相關文件要求，確保該建筑在改造施工后滿足8度抗震設防烈度要求即可。隔震建設樓層之間剪力值與未改造前樓層之間剪力值的比值，應滿足≤0.35的要求。

按照上述方式，參照隔震設計計算公式，對完成施工后建筑的橫向結(jié)構層間剪力值進行計算（橫向方向為建筑抗震弱軸方向）。統(tǒng)計實驗結(jié)果，如表2所示。

根據(jù)表2所示的實驗結(jié)果可以看出，加固施工后樓層剪力比值均滿足≤0.35的要求，說明施工后該建筑的抗震綜合性能符合文件標準。

β = η·χ₁·χ₂·β₁（1）

式中：

β ——抗震能力指數(shù)；

η——磚混結(jié)構加強系數(shù)；

χ₁——墻段抗震系數(shù)；

χ₂——抗震加固后整體結(jié)構的影響系數(shù)；

β₁——抗震加固后局部結(jié)構的影響系數(shù)。

按照上述計算公式，進行加固后老舊小區(qū)磚混結(jié)構的抗震能力驗算時，應確保的計算結(jié)果滿足＞1.0的要求。按照以上標準，對建筑的綜合抗震加固效果進行檢驗，其結(jié)果如圖2所示。

從圖2中可以看出，隨著樓層的增加，抗震能力指數(shù)對應增加，且各個樓層的抗震能力指數(shù)均滿足＞1.0的要求，說明施工后建筑的抗震能力符合標準。

綜合上述實驗，得到如下所示的結(jié)論：此次設計的老舊小區(qū)磚混結(jié)構抗震加固施工方案，在實際應用中效果良好。按照設計的方案進行老舊小區(qū)抗震加固改造施工，不僅可以使加固施工后樓層剪力比值滿足工程質(zhì)量驗收需求，還可以提高施工后各個樓層的抗震能力指數(shù)。

4? ?結(jié)束語

根據(jù)我國建筑領域不完全統(tǒng)計與調(diào)研可知，在我國多次地震災害與突發(fā)性公共事件中，磚混結(jié)構因其自身的變形能力較弱，在承受橫向水平地震波時，即便主體結(jié)構的變形量較小，也會產(chǎn)生大量的裂縫，嚴重情況下，甚至會衍生為結(jié)構斷面。

為解決此方面問題，本文通過磚混結(jié)構單面板墻體抗震加固處理、安裝圈梁和地梁鋼筋、鋼筋混凝土組合柱設計與澆筑，完成了老舊小區(qū)磚混結(jié)構抗震加固施工方案的設計，旨在通過此次設計，為老舊小區(qū)居住群體提供一個相對安全、可靠的居住與生存環(huán)境。

參考文獻

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