浅析建筑物钢筋砼与砌体结构抗震加固的技术方法

[关键词]建筑物；钢筋混凝土；砌体结构；抗震加固；技术 

　　1 引言 

　　在建筑物抗震加固上，经过近几年的发展。方法已从传统的形式不断改变成了多样化的形式，其抗震加固材料也由单一的砌体、钢筋混凝土等，逐步向新型加固材料的方向发展。这使得建筑结构的加固强度更高、材料成本更低、合理性更好。在此，就钢筋混凝土与砌体结构的建筑物的抗震加固技术方法进行探讨，以促进建筑结构加固的实际应用。 

　　2 钢筋混凝土结构抗震加固技术方法 

　　2.1 增加构件和结构强度加固 

　　1）对原有框架新增加钢支撑。有的建筑物需较大敞开洞口（像学校、商场等）的，加固时多采用这种方法。所支撑的形式有：X型、K型、开口型等形式。这种加固技术方法的特点在于：一是能提供很大的强度和刚度；二是容易达到采光要求；三是质量增加相对较小，进而使加钢支撑所增加的基础费用减少；四是钢支撑可以先预制，显然可缩短工期和减少施工面。 

　　2）对原有框架填充或新加剪力墙。因剪力墙可以是现浇、预制钢筋混凝土或配筋砌体，这样就减少了预制构件的操作占用空间。剪力墙可以焊接与上下粱连接，或与周边梁柱连接，但锚筋或锚栓的强度必须满足要求。 

　　3）在住构件上外包钢筋混凝土围套。采用这种方法能显著提高构件强度，但是仅在层间柱加围套，而未新加钢筋（或其它）等穿透楼板时，只能提高轴向与剪切强度，弯曲强度得不到改善，因而需在楼板上钻洞，将新加钢筋穿过洞口，再在粱柱节点浇筑新混凝土提高弯曲强度；在加固梁时，加钢缀条则能显著提供抗剪强度，特别是重力荷载下，假如所受荷载是往复的（像地震荷载、风荷载等），对其进行整体围套时更为合理。使用这种加固，基础和梁柱节点也需要详细的设计加固，因施工复杂，其费用也高些。 

　　4）采用粘贴碳纤维加固。碳纤维加固则是近年来发展的新型加固技术方法，它施工便捷、增加的截面尺寸小、强度又高，因而被广泛应用于钢筋混凝土板、粱等的补强加固。但是，碳纤维长期使用的环境温度不应高于60℃，所以处于特殊环境（高温、腐蚀、放射等）下的混凝土加固，应遵守国家现行有关标准的规定，并要采取相应的防护措施。碳纤维片材（含碳纤维布和碳纤维板）应用配套树脂类粘结材料与混凝土牢固粘结，并要加表面防护材料。原理：在混凝土表面粘贴碳纤维，使其与混凝土共同工作，如此碳纤维与混凝土的粘结以及端部锚固就非常重要了，这能防止碳纤维与混凝土出现过早剥离而影响加固效果。除此之外，还要注意碳纤维的粘贴方向：在梁、板等构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，其纤维方向与加固处的受拉方向应一致；采用封闭式粘贴、U型粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固，其纤维方向宜与构件轴向垂直。这是值得注意的地点。 

　　5）采用高强不锈钢绞线网、渗透性聚合物砂浆加固。高强不锈钢绞线网是由高强不锈钢绞线编织成的钢绞线网，其强度高、不锈蚀、运输和施工也方便。而渗透性聚合物砂浆则为无机材料，与混凝土材料粘结性能良好，耐久性还好，并耐高温。这些材料都可以进行工厂化生产，直接运抵施工现场进行加固施工即可。主要优点：一是高强钢绞线强度高，其标准强度约为普通钢材的5倍左右，因此加固后对结构自重增加的很小；二是易于大规模机械化施工，在结构加固的过程中还不影响建筑的使用，对被加固的母体表面也没有平整要求，而节点处理又方便，还可以加固有缺陷或强度低的混凝土结构；三是通过抗弯加固不仅可以显著地提高承载力，而且还可以显著地提高刚度，这是碳纤维加固所无法相比的。 

　　6）采用聚合物浸渍混凝土加固技术。采用这种方法还是以普通混凝土为基材，以有机单体为浸渍液渗入混凝上内部，并且聚合而成的一种有机-无机复合材料。因有机单体渗入混凝土内部，并且聚合后基本填满了混凝土原有的空隙，所以这就极大地改善了混凝土的微观力学结构，显然浸渍混凝土能显著提高原混凝土基材的力学强度。 

　　2.2 增加建筑物构件变形能力的措施 

　　焊接钢丝网外浇混凝土形成套箍（绕丝法）、新加钢板箍或钢条箍、碳纤维封闭、加高强不锈钢绞线网、用渗透性聚合物砂浆封闭等，这几种抗震加固方法主要目的都是提高抗剪能力以及约束混凝土，以提高构件的延性，而不是为了侧向强度的提高。至于钢筋混凝土围套、钢围套，则主要用于提高侧向强度与刚度。两者的主要区别在于后者更注重于形成“套箍”，这能起到“约束”原混凝土的作用。实际上，后者也能起到一些提高侧向强度和刚度的作用；后者在约束混凝土柱时，通常在柱头与柱脚留有间隙（提高强度的钢筋混凝土围套加固方法，必须有钢筋穿过楼板并浇筑混凝土，不允许有间隙），不仅提高了构件剪切强度，且保持有一定的弯曲强度，这样由于增大了构件的剪弯强度比从而也提高了构件的延性效果。 

　　2.3 提高侧向强度和变形能力及增加延性支捧体系方法 

　　如今在已有框架中安装钢支撑这种方法，已被广泛地用在钢筋混凝土抗震加固中。比如一个“Y”型延性支撑为例，其支撑系统包括剪切板与钢支撑架。剪切板由于其本身的塑性变形而能耗散大量地震能量，这样就能有效地提高框架的强度、刚度和延性，甚至耗能能力。所以近年来不少专家学者对消能减震装置也进行了大量研究，从而出现了各种各样的消能器、阻尼墙等。因其本身的构造特点，能耗散大量的地震能量，用各式消能器代替剪切板的工程也就不断出现了。根据发展方向，采用该法进行消能减震也会越来越被应用在已有或新建建筑。 

　　3 砌体结构抗震加固的主要技术方法 

　　久性支撑加固现代配筋砌体结构是可以承受地震作用的，但是老的砌体结构由于未设置如圈梁与构造柱之类的配筋构件，因而遭遇地震时容易发生脆性破坏，对其应进行加固，以提供更高的强度和延性。一般加固措施包括：①加钢筋混凝±柱约束砌体；②加钢板约束砌体；③用钢筋混凝土或钢围套；④加现浇钢筋混凝土水平叠合层和粱，增强结构整体性；⑤用钢拉杆内部拉结砌体墙。在当砌体结构承重墙体上有水平钢筋混凝土粱时，新加的钢筋混凝土构件是最好的加固方法，因为这时原钢筋混凝土梁与新加钢筋混凝土柱对原砌体墙产生约束，从而显著的提高了承载能力。再说，重新加钢筋混凝土框架也是一种很好的加固方法。遇到紧急加固砌体结构时，采用钢板约束则是最快捷最有效的方法。钢筋混凝土或钢围套能增加结构抗侧力。而对于混凝土围套，则可以采用浇筑或喷射的方法。条件具备时，可以加现浇钢筋混凝土水平叠合层与梁，这是提高结构整体性的有效措施；条件不具备时，可在楼板底用钢拉杆（钢筋）内部拉结砌体墙，也可以达到增强结构整体性的要求。但是，对于未配筋砌体结构出入口上部的女儿墙，它的加固也很重要，这可以考虑在女儿墙与屋顶间加支撑体系。 

　　4 结束语 

　　对于建筑物钢筋砼与砌体结构抗震的加固技术方法，要根据现场的具体情况，且通过检测而定。至于具体选择哪种方法来加固，需要综合考虑，可以本着满足强度要求，施工方便、经济成本低的角度来衡量确定。 

　　参考文献 

　　[1] 陈东越.C30级喷射混凝土在混凝土结构加固中的应用和质量控制[J].科技信息，2007，24：91，80. 

　　[2] 阮金奎.常见建筑结构加固方法选择与优缺点[J].山西建筑，2008，10：73-75. 

　　[3] 李珠.既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术[J].施工技术，2009（5）. 

　　[4] 王伍生.钢筋混凝土框架结构房屋震害分析、加固及抗震措施研究[J].中外建筑，2009（7）. 

　　[5] 刘卫国.钢筋混凝土建筑结构加固工程的质量控制[J].建设监理，2009，12：77-78. 

　　[6] 李晓君.钢筋砼与砌体结构抗震加固方法探微[J].科技资讯，2009，31：55.