砖混病房楼结构加固改造措施

砖混病房楼结构加固改造措施

马力

（浙江大学医学院附属第二医院，浙江，杭州，310009）

【摘要】本文以实际工程为例，对工程的实际情况进行了介绍，然后对砖混病房结构加固中的重点和的难点进行了分析，从梁加固、墙体加固、新增圈梁、临时支撑等几个方面对砖混病房楼层结构加固改造措施进行探讨。

【关键词】砖混病房楼；结构加固；措施

1．工程概况

某医院病房结构为砖混结构，该结构对抗震要求比较高，病房的设计宽度为14m，楼层长度为48.85m，每一层楼层的高度为3.7m。承中墙体使用厚度为240mm的普通砖烧结，纵横梁交接处设置有混凝土结构柱，建筑设防等级为7度设防。房屋平面结构图如图1所示。

图1房屋平面结构示意图

2．抗震规范要求

由于本建筑属于重点设防的医院建筑，因此进行抗震规范选用二级方案。要求用7度的核查标准进行抗震验算，抗震验算根据7度的标准进行。检验中发现，病房大楼基础以及地基在检测中均符合要求，而大楼的高度、高厚比以及层高等也在规定的范围。针对纵横墙的设计相对合理：纵向连接、横向对齐。不符合规定的是：在房屋的尽头以及转角处建造了楼梯间；房屋在整体性连接过程中有局部缺陷现象；针对整体性结构的抗震措施不到位；虽然砖强度以及混凝土强度满足相关要求，但砂浆强度达不到设计要求。混凝土的厚度以及钢筋的配置均能达到设计要求[1]。为了增加房屋检查的准确性，在进行房屋检测计算中选用了科技含量的相关软件设备，结果显示受检房屋的一层～四层的抗震指数完全符合要求；第四层为达到设计要求。根据以上的检测数据以及对抗震承载力的验算结果证明：本房屋的抗震承载力未能达到规定要求，所以要求进行相关的加固。

3．进行结构重点部位的加固

本次加固设计是针对抗震进行的加固设计，标准按照具体的规定执行，要求加固后的使用年限可达到30年左右。受到混凝土灌装无法到达现场施工条件的限制，无法对房屋结构进行全面加固，所以决定对房屋北侧主体采用层内框结构进行加固。加固设计将混凝土梁以及柱作为主要承重构件规划，而墙体的加面处理是为了提高房屋整体结构的作用。针对规范要求提出的房屋倾斜、缺少应有的抗震措施等问题，现根据加固版本的具体要求执行，其中的具体方法有：柱加大截面、梁碳纤维加固、墙双面钢丝网抹灰加固、新增圈梁以及新增楼面混凝土整体浇筑等。

以上方法属于混凝土结构抗震加固工程较为常用的方法，以下通过对相关的加固设计方案以及施工现场方法的分析，从而提出对同类工程具有一定参考价值的宝贵经验。

3.1柱增大的截面图混凝土

此房屋由于经过多次改造，因此现有桩柱以多种结构形态存在，即混凝土柱、砖柱以及两者的混合柱。由下图可以看出，房屋北侧的内框结构主体中柱属于混凝土结构，南侧边柱属于砖柱与混凝土的组合柱，南侧的框架结构属于混凝土柱。在进行具体的加固过程中所选用的方式，可根据工程的实际需要灵活对待[2]。详细可参考下图2。

图2柱围套加固示意图

3.2梁加固设计

本工程原混凝土梁使用粘贴碳纤维布和增大截面的方式对梁体进行加固，梁体采用增大截面的方法进行加固，下部使用植筋的方式增加主筋，对边跨混凝土和跨砖柱-砖组合柱。当植筋锚固长度达不到要求时，梁体下部增设主筋从外墙和柱身穿过，使用焊接钢板锚固在墙体外侧，对于需要可以增大上部钢筋的梁，在新增楼板混凝土整浇层上布置上部钢筋，并在梁端设置U形箍筋，如图3所示。使用传统的方式进行碳纤维布加固，使用通长碳纤维布粘贴在梁底，并用通长压条和U形箍粘贴到两侧。

图3梁体加固

3.3新增整浇层和圈梁设计

本工程在加固过程中，为了提升北侧内框砖混结构的整体性，设计采用新增楼吧混凝土整浇层和新增圈梁的方法进行加固。在建筑外墙的内部增加圈梁，使新增加的混凝土板可以和外墙板连接成一个整体，与此同时，使用圈梁锚固钢板布置在外墙外部，增加混凝土整浇层，厚度为40mm，使其和增大截面加固框架梁上部的钢筋绑扎到一起。

3.4墙体加固的具体设计

由于该工程最大的缺陷是抗震性能整体不足，所以应针对墙体的抗震性能的加固为主要方向，以此增强房屋的整体性抗震能力，主要提高房屋在大震作用下抵抗全面倒塌的能力，从而起到保护人员安全的作用。通常对墙体的加固分为单面墙加固和双面墙加固两种方式，改房屋的加固方式可按照具体情况灵活对待，同时需采用构造柱或圆柱进行辅助设置。因为楼梯间纵向小墙长度受限、抗承载能力相对较低，加之整体性能较差，所以利用构造柱以及圈梁进行加固之后较大程度提高了砖混结构的整体性能的提高。将内、外侧板墙的厚度设计为60毫米。详细可参考图6的标识。在墙板的两边均需要配置单面钢筋网，且通过梅花形状的拉筋将两边的钢网连接起来，用化学锚栓将两侧的钢筋网与原墙进行通体连接。因为进行双面墙的加固会对原结构增加一定的荷载，所以在进行双面墙加固之前应复核验算基础地基的承载力。然而因地基承载力一般会在长期荷载作用下荷载能力有所提升，由此认为地基不需要进行加固，具体的验算可用原设计地基承载力即可。

3.5楼梯的具体加固设计

改建筑的楼梯间设置在两个角部，然而楼梯间在构造设计上未达到规范要求。对此，应针对楼梯间的墙体作板墙方法进行加固，对楼梯间的四角进行构造柱的设置，且加设圈梁。针对梯板可采用贴碳纤维的方法进行加固。

3.6洞口的具体加固设计

因为该建筑纵墙留有较多的门窗口，所以导致纵墙结构被降低。对此，就必须对洞口周围的结构承受力性能进行加固，从而使墙体结构的整体性得到加强。改工程采用的是配合板墙在洞口处收头的方法进行加固，且要求对每一个洞口都进行加固。

4．主要的加固方法以及施工工艺

4.1墙体的加固施工

要求在对墙体进行钻孔时，需提前用相关仪器对墙体内的钢筋位置进行探测，保证不损坏原有钢筋，当锚栓插入孔洞之后需用水泥砂浆填实。在墙体加固之前需对原墙面进行清理，若有缝隙时可采用灌浆处理。接着用水将墙面洒湿，之后的工序按照有关规定进行[3]。值得注意的是，加固应采用喷射法喷涂混凝土。为了保证板墙结构的完整性，钢筋混凝土板墙的纵向钢筋必须穿过楼板，但因转孔的密度较大，从而给楼板造成较大的破坏，对此可选用集中配筋方式进行穿过。

4.2圈梁构造柱的加固施工

首先清理圈梁位置墙面的杂物，且用水将圈梁和墙体连接的孔洞冲洗干净；进行混凝土浇筑时必须提前将墙面浇湿；锚筋的标准必须达到规范要求，针对圈梁的浇筑时应采用连续浇筑的方法进行施工。

4.3采用碳纤维加固的施工

在进行该施工之前，应先对构件表面的垫层以及杂物清理到混凝土基层；若混凝土存在缺陷部位时应予以修补。之后对混凝土表面的杂物进行清理，且打磨至硬质基层；若还存在表面不平整时可采用打磨以及修复方法进行处理。在转角位置为了增加粘贴的牢固度可对其打磨成圆弧状的倒角，其圆弧半径应大于20毫米，打磨结束之后需将表面的粉尘清洗干净，且使之表面保持干燥。按照规定对选用的产品必须进行底涂，进行碳纤维的下料以及粘贴过程应确保材料的干净整洁度，不能使之出现皱褶和受损。拌胶配比以及的具体操作应根据产品的说明进行。在正式粘贴时重点要保证碳纤维胶的密实度，不但不能出现气泡，而且厚度均匀适宜；若需要进行多层粘贴碳纤维时需分层进行，待贴完最后一层时需对碳纤维布表面进行碳纤维的均匀涂抹[4]。为了保证粘贴的平整度，需减少搭接的次数，同时保证无褶皱以及扭曲现象，进行碳纤维布的搭接需要根据构造的实际要求处理。为了保证碳纤维胶的固化效果的完整性应排除所有干扰。当碳纤维的固化结束后应采用相关比例是水泥砂浆进行防护处理。

4.4相关的植筋技术

在植筋时应先根据相关的具体要求进行钻孔，然后用吹风机以及刷子进行孔内壁的清理，所使用的钢筋需顺直，其需要提前进行除锈，要求除锈的长度要大于植入的长度，用粘胶灌注器进行具体的注胶过程，注胶结束后将处理好的钢筋缓慢放入到孔道中，且使植筋胶附着在相关的钢筋表面，若钢筋插好后就必须使之处于静止状态，直到植筋胶的养护期结束之后方可进行下一部的工作，如焊接以及绑扎等。

4.5对加固施工的具体要求

因为加固工程具有一定的特殊性以及专业性，因此该工程必须选用具有相关资质的专业化公司进行施工。在进行施工前，应就原构建的部分卸载问题与设计人进行沟通，待许可后方可进行施工。当进行工程加固时若出现原构件与图纸设计不一致，则施工单位在做好记录之后需向设计人员进行汇报，只有得到设计人员的许可之后方可继续进行施工[5]。在施工过程中施工单位除了需要处理好新旧界面，同时还要进行凿毛、湿润、固定钢筋以及喷射砂浆蒙面等。另外，在加固施工时还需要预防温湿度对加固材料性能造成的影响。

5．结论

综上所述，对砖混病房混凝土进行加固可以提高建筑的抗震性，在进行加固设计时要搞清楚现场的具体情况，并根据工程的具体情况针对性的提出相应的加固措施，严格按照要求进行施工，保证加固效果可以达到设计要求。

参考文献：

[1]GB50023-2009建筑抗震鉴定标准[S].北京:人民交通出版社，2006．

[2]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2010．

[3]JGJ116-2009建筑抗震加固技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社，2003．

[4]宿铁军,周金顺,赵岭.连体砖混结构不同处理方案的抗震安全性评价[J].水利与建筑工程学报,2013,(02).

[5]俞然刚,张健,周金顺.既有砌体结构鉴定加固现状与发展[J].低温建筑技术,2012,(08).