摘 要：砌體建筑物的現(xiàn)場檢測直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的加固改造，為減少對建筑物的損傷，本文采取回彈法和貫入法分析某四層砌體結(jié)構(gòu)宿舍樓的材料強度，采用兩級鑒定法鑒定砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力。先對研究對象的整體結(jié)構(gòu)體系、現(xiàn)階段材料強度、整體構(gòu)造連接和局部構(gòu)造連接進行一級鑒定，得出該砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)階段無法滿足規(guī)范要求，對該建筑進一步進行二級鑒定，結(jié)果顯示一層的橫向墻體綜合抗震能力不滿足規(guī)范抗震鑒定要求，需要對其進行加固。采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法進行加固后，采用PKPM進行抗震加固驗算，結(jié)果表明砌體結(jié)構(gòu)加固后指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；無損檢測；兩級鑒定法；加固改造

中圖分類號：TU 36" " " " " " " " " " 文獻標(biāo)志碼：A

我國砌體結(jié)構(gòu)建筑存量眾多，已有研究表明遭遇破壞和倒塌的房屋建筑中砌體結(jié)構(gòu)所占比例最大[1]。但是砌體結(jié)構(gòu)易風(fēng)化、腐蝕，砌體房屋具有很大的自重，容易造成地基發(fā)生不均勻沉降，抗震性能相對較差，同時由于設(shè)計規(guī)范調(diào)整，因此對現(xiàn)有砌體結(jié)構(gòu)進行抗震檢測、鑒定和加固顯得尤為重要[2]。國家頒布的一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，使檢測技術(shù)不斷發(fā)展，可以對超聲回彈綜合法、雷達檢測法等無損檢測和鉆芯法、拔出法等損傷檢測技術(shù)進行規(guī)范化處理[3]。根據(jù)檢測鑒定結(jié)果采取相應(yīng)的加固措施，可以有效延長建筑的使用壽命和提高安全等級。

1 工程概況

本文以某四層砌體結(jié)構(gòu)宿舍樓為研究對象，該砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓為A類建筑，使用年限為40年，抗震設(shè)防分類為丙類，因為建筑年代較長，建筑使用功能發(fā)生改變，為評估該建筑的功能情況，需要對其進行檢測鑒定，該建筑的橫向長度為54.66m，橫向長度為14.8m，樓層中間廊道寬為2.4m，單層建筑面積為808.968㎡，建筑總面積為3235.872㎡，標(biāo)準(zhǔn)樓層高度為3.8m，此教學(xué)樓的內(nèi)墻厚度為380mm，外墻厚度為240mm，結(jié)構(gòu)平面布局規(guī)則，基礎(chǔ)類型為交叉條形基礎(chǔ)，樓面使用厚100mm的現(xiàn)澆混凝土板，墻體由普通燒結(jié)磚和水泥砂漿砌筑而成。建筑平面圖如圖1所示。

2 砌體結(jié)構(gòu)強度檢測

2.1 混凝土梁抗壓強度檢測

根據(jù)建筑物現(xiàn)場具體情況每層隨機抽取3個梁構(gòu)件，采用無損檢測方法中的回彈法對梁的混凝土抗壓強度進行檢測[4]。按照規(guī)范要求布置至少10個相同規(guī)模的回彈測區(qū)，在檢測梁構(gòu)件布置的測區(qū)面積應(yīng)該不大于20cm×20cm，測區(qū)布置位置應(yīng)該距離構(gòu)件邊緣0.2m～0.5m，毗鄰測區(qū)距離控制在2m以內(nèi)，回彈儀勻速加壓測試時，應(yīng)與混凝土表面相垂直。為了縮小測量誤差，每個測區(qū)需要在不同測點上總共回彈16次，然后分別去掉16個測值中最大和最小的3個，將其余10個數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值作為該測區(qū)的測量結(jié)果，根據(jù)公式（1）結(jié)合檢測結(jié)果進行混凝土強度推定。

（1）

式中：fcu，e為混凝土強度推定值；fc cu為構(gòu)件中最小的測區(qū)混凝土強度換算值。

該建筑檢測梁混凝土強度等級檢測分析結(jié)果和強度推定值見表1。

2.2 黏土磚抗壓強度檢測

對該建筑1～4層每層隨機抽取7片墻體，共28片墻體，采用回彈法對該建筑砌筑黏土磚抗壓強度進行檢測，檢測方式與混凝土梁抗壓強度檢測步驟相似，根據(jù)相關(guān)砌體技術(shù)規(guī)范要求，用公式（2）計算黏土磚強度回彈測試標(biāo)準(zhǔn)值。

（2）

式中：為檢測磚回彈標(biāo)準(zhǔn)值，精確到0.1；為第j塊樣磚的回彈值精確到0.1；Ni為第i個測點的回彈值。

該建筑黏土磚抗壓強度檢測結(jié)果見表2。

2.3 砌筑砂漿抗壓強度檢測

對該建筑前4層每層隨機抽取6片墻體，共24片墻體，采用非破損檢測法中的貫入法對該宿舍樓砌筑砂漿抗壓強度進行檢測，為了盡量減少對原建筑物的損壞和工作量，將檢測黏土磚抗壓強度的墻體作為檢測對象。當(dāng)布置測點時，單個檢測面積應(yīng)是小于等于25㎡的砌體構(gòu)件或者構(gòu)筑物。被檢測的灰縫應(yīng)該飽滿，且灰縫厚度應(yīng)大于等于7mm。每個構(gòu)件在水平縫上均勻設(shè)置16個測點，但要避免在門窗洞口、豎縫和預(yù)埋件的邊緣布置測點，每條灰縫的測點不宜超過兩個，但每兩個測點的水平間距應(yīng)該大于等于240mm。根據(jù)要求將測量的初始結(jié)果換算處理后，便能較為準(zhǔn)確地推斷每個測位的砂漿強度換算值，該砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的砌筑砂漿抗壓強度檢測結(jié)果見表3。

3 結(jié)構(gòu)抗震鑒定

該建筑所在區(qū)域為抗震設(shè)防烈7度地區(qū)，屬于丙類建筑物，經(jīng)過地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)建筑地基基礎(chǔ)沒有嚴(yán)重靜載缺陷，且該砌體建筑的上部結(jié)構(gòu)沒有發(fā)現(xiàn)傾斜和不均勻沉降引起的裂縫，因此地基基礎(chǔ)的抗震能力是滿足規(guī)范要求的，不需要對其進行抗震鑒定。

3.1 上部砌體結(jié)構(gòu)的第一級抗震鑒定

當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)進行第一級抗震鑒定時，應(yīng)對建筑物的高度和層數(shù)、承重墻的截面尺寸和間距、墻體材料的強度等級、砌筑質(zhì)量和橫縱墻交接處、樓梯間和女兒墻等易引起局部破壞的部位進行重點檢查[5]。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，該砌體建筑物抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計地震分組為第二組，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，建筑設(shè)計場地為一般地段，該砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的后續(xù)使用年限為40年，采用A類建筑的抗震鑒定方法，一級抗震鑒定核查結(jié)果見表4。

綜上所述，該砌體結(jié)構(gòu)宿舍樓的砂漿強度為1.58MPa～

3.88MPa，部分強度小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.5MPa，承重墻的磚強度等級為MU7.0，低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，承重外墻盡端到門窗洞邊距離為1.0m，低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，無錨固女兒墻高度為0.85m，超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，這4項不滿足第一級抗震鑒定的要求，為了研究現(xiàn)階段抗震能力，需要對其進行第二級抗震鑒定。

3.2 上部砌體結(jié)構(gòu)的第二級抗震鑒定

從3.1節(jié)的鑒定結(jié)果可知，該砌體結(jié)構(gòu)沒有達到現(xiàn)行使用規(guī)范要求，需要對其進行第二級鑒定。第二級鑒定常用樓層綜合抗震能力指數(shù)法、樓層平均抗震能力指數(shù)法、墻段綜合抗震能力指數(shù)法這3種方法進行驗算[6]。根據(jù)第一級鑒定結(jié)果，采用綜合抗震能力指數(shù)法對擬分析對象進行二級抗震鑒定，根據(jù)兩次鑒定結(jié)果，進一步?jīng)Q定是否需要進行建筑加固或者拆除。

綜合抗震能力指數(shù)法主要針對建筑整體性連接不符合第一級抗震鑒定要求，同時建筑的圈梁布置、結(jié)構(gòu)體系易引起局部倒塌的部件，采用公式（3）可以計算綜合抗震能力指數(shù)。

βci=ψ1ψ2βi （3）

式中：βci為橫向和縱向墻體綜合抗震能力指數(shù)；Ψ1為所分析建筑體系影響系數(shù)；Ψ2為所分析建筑局部影響系數(shù)。

該宿舍樓結(jié)構(gòu)綜合抗震能力指數(shù)計算結(jié)果見表5。

根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023—2016）規(guī)定，當(dāng)砌體建筑綜合抗震能力指數(shù)小于1.0時，建筑物抗震鑒定要求不達標(biāo)，從上述鑒定結(jié)果可知一層的橫向墻體綜合抗震能力不滿足抗震鑒定要求，為了建筑能夠繼續(xù)正常安全使用，需要采取相應(yīng)的加固措施。

4 結(jié)構(gòu)加固

根據(jù)兩級檢測結(jié)果，該砌體結(jié)構(gòu)宿舍樓的加固改造應(yīng)對建筑的整體性、局部危險點、材料強度和連接性等方面采取相應(yīng)措施，由于砂漿砌筑強度不滿足規(guī)范要求，承重墻的砌磚強度等級不達標(biāo)，因此導(dǎo)致部分墻體受壓能力不足以及墻體的抗震額能力被削弱，針對該情況采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層法進行加固[7]，針對部分承重墻體存在的開洞墻體未經(jīng)加固處理的現(xiàn)象，用厚370mm的頁巖燒結(jié)磚封堵洞口，然后用鋼筋水泥砂漿面層進行加固。

鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層法加固厚度為40mm，面層水泥砂漿強度等級為M15。選用?8@200的焊接鋼筋網(wǎng)，墻體進行單面加固時選擇“L”形?6mm直徑鋼筋在磚縫打孔插入，孔深180mm，孔徑為錨筋的2.5倍，用M10水泥砂漿將縫隙填實。當(dāng)對墻體進行雙面加固時，采用“S”形?6mm鋼筋呈梅花狀交錯布置，再進行集中配筋鉆孔對拉固定，減少鉆孔和對建筑物的損傷，需要注意鋼筋穿墻間距為600mm。

在對砌體建筑物加固后，利用PKPM對研究對象建模進行抗震加固驗算，結(jié)果如圖2所示。該砌體建筑經(jīng)過加固后，抗震承載能力得到顯著改善，全部四層樓的綜合抗震能力指數(shù)都大于1，即已經(jīng)達到了相關(guān)砌體建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)論

砌體結(jié)構(gòu)宿舍樓采用無損檢測方法中的回彈法和貫入法對混凝土梁、黏土磚、砌筑砂漿進行強度檢測，并進行砌體結(jié)構(gòu)抗震的一級鑒定和二級鑒定，得出該建筑物安全性和抗震性均不能滿足規(guī)范要求，需要采取相應(yīng)的加固措施。對建筑的整體性、局部危險點、材料強度和連接性等方面進行加固改造后，該建筑的抗震承載能力得到了明顯提高，四層樓的綜合抗震能力指數(shù)都達到了相關(guān)砌體建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻

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