第6章_砌體加固

1、第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 優(yōu)點：取材廣泛、造價低廉、施工簡單等； 缺點：開裂、滲漏及基礎(chǔ)沉降。 溫度裂縫 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.1.1 砌體的荷載裂縫 荷載裂縫有：荷載裂縫有：受壓裂縫、受彎裂縫、局部受壓裂縫、受拉 裂縫以及受剪裂縫。 荷載裂縫的出現(xiàn)，表明砌體承載力安全度不夠，應及 時進行加固。 6.1 砌體裂縫的種類和原因分析 種類：種類：一是由荷載引起，反應了砌體的承載力不足或穩(wěn)定性 不夠；二是由于溫度變化或地基不均勻沉降引起。后者引起 的砌體開裂約占90%左右。 受壓裂縫 裂縫順軸向力方向，砌體中有斷磚 現(xiàn)象，當豎向裂縫連續(xù)長度超過4皮 轉(zhuǎn)時，砌體接近破壞。 受彎裂縫 偏心受壓構(gòu)

2、件，裂縫垂直于 荷載作用方向；磚砌平拱抗 彎強度不足產(chǎn)生豎向或斜向 裂縫。 受拉裂縫 水池池壁、筒倉等結(jié)構(gòu)， 裂縫與拉力方向垂直或呈 馬牙狀 。 受剪裂縫 擋土墻或拱座處，裂縫呈水 平或階梯狀態(tài) 。 局部受壓裂縫 大梁或梁墊下的斜向或豎向 裂縫。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.1.2 砌體的溫度裂縫 溫度變化所引起的裂縫，在砌體裂縫中所占的比例是最 大的。 溫度裂縫的特點：溫度裂縫的特點： 一般對稱分布； 溫度裂縫始自房屋的頂層，偶爾才向下發(fā)展； 溫度裂縫經(jīng)一年后即可穩(wěn)定，不再擴展。 頂層斜裂縫 因日照及氣溫變化，材料的 線膨脹系數(shù)不同，并存在較 強的約束，造成屋蓋與磚墻 變形不一致所產(chǎn)生的裂

3、縫。 呈正八字或倒八字形態(tài)。 頂層水平裂縫 砂漿強度較低時，在屋頂頂 層圈梁下四角出現(xiàn)水平裂縫， 是由屋蓋的熱脹或冷縮作用 所致。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.1.3 砌體的沉降裂縫 因地基不均勻沉降引起。一般呈450的斜裂縫 。 沉降裂縫的特點：沉降裂縫的特點： 1、多層房屋中、下部的裂縫較上部的裂縫大，有時 甚至僅在底層出現(xiàn)裂縫 ； 2、沉降縫向上指向哪里，那里下部的沉降量必然是 較大的。 長高比較大的磚混結(jié)構(gòu)房屋, 中部地基沉降大于兩端時產(chǎn) 生八字裂縫。 地基兩端沉降大于中部時, 產(chǎn)生倒八字裂縫。 房屋一端處在軟土地基上或 較差地基上，該端產(chǎn)生較大 沉降而產(chǎn)生裂縫 地基突變, 一端沉降

4、較大時, 產(chǎn)生豎向裂縫。 地震引起的裂縫 凍脹引起的裂縫。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2 砌體裂縫的處理 以下裂縫，應及時采取措施處理： （1）明顯的受壓、受彎等荷載裂縫； （2）縫寬超過1.5mm的變形裂縫； （3）縫長超過層高的1/2、縫寬大于20mm的豎向裂縫，或產(chǎn) 生縫長超過層高1/3的多條豎向裂縫； （4）梁支座下的墻體產(chǎn)生明顯的豎向裂縫； （5）門窗洞口或窗間墻產(chǎn)生明顯的交叉裂縫、豎向裂縫或水 平裂縫。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2 砌體裂縫的處理 6.2.1 裂縫處理的原則 溫度裂縫：溫度裂縫：一般不影響結(jié)構(gòu)安全。經(jīng)過觀測，找出裂縫最寬的 時間，采用封閉或局部修復的方法處

5、理 。 沉降裂縫：沉降裂縫：基本穩(wěn)定后，作修復或封閉堵塞處理；對長期不穩(wěn) 定的應先加固地基，再處理裂縫 。 荷載裂縫：荷載裂縫：危及結(jié)構(gòu)安全的裂縫，應及時采取卸荷或加固補強 等方法處理，并應立即采取應急防護措施。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2.2 填縫修補 用于墻體外觀維修和裂縫較淺的場合，主要用于溫度裂縫 和不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及安全的沉降裂縫。 水泥砂漿填縫水泥砂漿填縫：將裂縫清理干凈，用勾縫刀、抹子、刮刀 等工具將13的水泥砂漿或比砌筑砂漿高一級的水泥砂漿或摻 有107膠的聚合物水泥砂漿填入磚縫內(nèi)。 配筋水泥砂漿填縫配筋水泥砂漿填縫：每隔45皮磚在磚縫中嵌入細鋼筋， 然后按水泥砂漿填縫的修

6、補工序進行。 加筋填縫修補法 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2.3 灌漿修補 用壓力設(shè)備把水泥漿液壓入墻體的裂縫內(nèi)，使裂縫粘合起 來的修補方法。由于水泥漿液的強度遠大于砌筑磚墻的砂漿強 度，所以壓力灌漿修補的砌體承載力可以恢復如初。 漿液組成漿液組成：水灰比為0.71.0的純水泥漿液；在水泥漿液中 摻入適量的聚乙烯醇或水玻璃或107膠等懸浮劑的混合水泥漿 液，其強度略有提高。 配制方法：先將聚乙烯醇放入98的熱水中，然后加熱到 100，直至完全溶解。最后按重量比水泥水溶液為10.7的 比例配制成混合漿液。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2.3 灌漿修補 灌漿設(shè)備灌漿設(shè)備：包括空氣壓縮機、壓漿罐

7、、輸漿管道及灌漿嘴等。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2.3 灌漿修補 灌漿工藝灌漿工藝： （1）清理裂縫，使其成為一條通縫。 （2）埋設(shè)灌漿嘴，間距500mm，裂縫交叉點和裂縫端均布設(shè)。 厚度大于360mm的墻體，兩面設(shè)灌漿嘴。灌漿嘴用1 2水泥砂 漿固定。 （3）用1 2水泥砂漿嵌縫，形成一個可以灌漿的空間。 （4）封閉層砂漿達到一定強度后，先在每個灌漿嘴中灌入適 量的水，然后進行灌漿。當附近灌漿嘴溢出或進漿嘴不進漿時 方可停止灌漿。灌漿壓力0.2MPa左右。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.2.4 局部更換 將裂縫兩側(cè)的磚拆除，然后用M7.5或M10砂漿補砌。更換 的順序是自下而上，每次拆

8、除45皮磚，經(jīng)清洗后砌入新磚。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3磚砌體的承載力和穩(wěn)定性加固 磚砌體承載力及穩(wěn)定性加固方法，有扶壁柱法和鋼筋網(wǎng)水泥 法。磚柱的加固方法有增大截面法和外包角鋼法。 加固施工前應盡可能卸除外荷載。若卸除外荷有困難，應 設(shè)置臨時預應力支撐，以減小后加構(gòu)件的應力滯后。 6.3.1扶壁柱法加固磚墻 扶壁柱法能提高磚墻的承載力和穩(wěn)定性。根據(jù)使用材料的 不同，扶壁柱法分磚扶壁柱和混凝土扶壁柱兩種方法。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.1扶壁柱法加固 磚扶壁柱法工藝和構(gòu)造磚扶壁柱法工藝和構(gòu)造 扶壁柱與原 磚墻的連接， 可采用插筋 法或挖鑲法， 以保證兩者 共同工作。 具體工藝如

9、下：具體工藝如下： （1）將新舊砌體接觸面間的粉刷層剝?nèi)?，并沖洗干凈； （2）在磚墻的灰縫中打入b4或6的連接插筋；或用電鉆鉆孔， 然后將插筋打入。插筋的水平間距應小于120mm，豎向間距以 240300mm為宜； （3）在開口邊綁扎b3的封口筋； （4）用M5M10的混合砂漿，MU7.5級以上的磚砌筑扶壁 柱。砌至樓板底或梁底時，應采用硬木頂撐，或用膨脹水泥砂 漿砌筑最后5皮磚，以保證補強砌體有效地發(fā)揮作用。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.1扶壁柱法加固 承載力計算承載力計算 N（f A0.9f1A1） N荷載設(shè)計值產(chǎn)生的軸力； 高厚比和軸向力的偏心距e對受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)。 f、

10、 f、f1 分別為原磚墻和新砌扶壁柱的抗壓設(shè)計強度； A、A1分別為原磚墻和新砌扶壁柱的截面面積。 在驗算加固磚墻的高厚比以及正常使用極限狀態(tài)時，不 必考慮后砌扶壁柱的應力滯后。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.1扶壁柱法加固 U形箍筋的豎向間距不應大于240mm，縱筋直徑不宜小 于12mm。 C15C20級混凝土澆筑，截面寬度不宜小于250mm，厚 度不宜小于70mm。 開口箍應插入原墻磚縫內(nèi)，深度不小于120mm，閉口箍 在穿過墻體后再行彎折。當插入箍筋有困難時，可先用電鉆 鉆孔，再將箍筋插入?？v筋的直徑不得小于8mm。 混凝土扶壁柱構(gòu)造和工藝混凝土扶壁柱構(gòu)造和工藝 構(gòu)造：構(gòu)造： 第6章

11、 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.1扶壁柱法加固 軸心受壓時： N con A（cAcs ） 偏心受壓時： N A（c s ）s As 或 Nen SscSc，ss （h0 ） 混凝土扶壁柱承載力混凝土扶壁柱承載力 sy Af c A sy Af sy Af a 事故概況事故概況 四層辦公樓，建于50年代。在80年代加建兩層， 投入使用后，底層內(nèi)橫墻發(fā)現(xiàn)多條貫穿4皮磚的豎向裂縫， 情況緊急，需立即進行加固。 事故原因事故原因 僅憑外觀就認為磚質(zhì)量很好，盲目作出加層決定。 事故發(fā)生后，經(jīng)實測發(fā)現(xiàn)砌筑砂漿為石灰粘土，強度很低， 約相當于M0.4。計算表明加建二層后，一層部分砌體已達極 限強度的85%。

12、加固方法加固方法 采用兩側(cè)加磚扶壁柱的方法加固一、二層橫墻。 原墻上打入間距為240的b4連接筋。采用MU10磚，M10混 合砂漿，樓板下最后5皮磚用膨脹砂漿砌筑。由于底層墻體 荷載接近極限荷載，所以施工前進行卸載，并用預應力頂撐 支托樓板，進一步減小墻體應力，然后用壓力灌漿法修補裂 縫。 扶壁柱加固實例扶壁柱加固實例 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻 把需加固的磚墻表面除去粉刷層后，兩面附設(shè) 48的 鋼筋網(wǎng)片，然后噴射砂漿（或細石混凝土） ?？梢暂^大幅度 地提高磚墻的承載力、抗側(cè)移剛度以及墻體延性。 常用于下列情況的加固： （1）施工質(zhì)量差，使磚墻承載力普遍達不到設(shè)

13、計要求。 （2）窗間墻等局部墻體達不到設(shè)計要求。 （3）因房屋加層或超載而引起磚墻承載力的不足。 （4）因火災或地震而使整片墻承載力或剛度不足等。 加固方法和適用范圍加固方法和適用范圍 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻 不宜采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法進行加固的情況： （1）孔徑大于15mm的空心磚墻及240mm厚的空斗磚墻。 （2）砌筑砂漿標號小于M0.4的墻體。 （3）因墻體嚴重酥堿，或油污不易消除，不能保證抹面砂 漿粘結(jié)質(zhì)量的墻體。 加固方法和適用范圍加固方法和適用范圍 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻 正截面受壓承載力計算正截面受壓承載力計算

14、 經(jīng)鋼筋網(wǎng)水泥法加固的墻體（夾板墻）成為組合砌體，正 截面受壓承載力計算可按式5.25.5 進行。 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 （1）水泥砂漿面層加固時，厚度為2030mm；鋼筋網(wǎng)水泥砂 漿面層加固時，厚度宜為3045mm；當面層厚度大于45mm時， 采用細石混凝土；鋼筋保護層厚度不應小于10mm。 （2）鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑為 48，網(wǎng)格宜為方格，間距為 150mm500mm。 （3）水泥砂漿強度為M7.5M15；混凝土強度采用C15或C20。 （4）鋼筋網(wǎng)用 48穿墻S形筋與墻體固定。間距取1.0m。 單面加固的墻體，鋼筋網(wǎng)用 4的U形鋼筋釘入墻內(nèi)代替S筋與 墻體固定。必要時在中間還可以增設(shè) 4的U形筋

15、或用鐵釘釘入 墻體磚縫內(nèi)。 （5）橫向鋼筋遇到洞口時，沿洞邊彎成900的直鉤加以錨固。 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.3磚柱加固 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求： （1）雙面加固應采用連通的箍筋；單面加固應在原磚柱上 打入射釘或膨脹螺栓等，以加強之間的結(jié)合。 。 （2）原柱的角磚每隔5皮打掉一塊，使新混凝土與原柱很好 地咬合。 （3）混凝土的強度等級C15或C20，受力鋼筋距磚柱不應小 于50mm，受壓鋼筋的直徑不小于8mm，配筋率不小于0.2%。 側(cè)面增加混凝土加固側(cè)面增加混凝土加固 構(gòu)造：構(gòu)造： 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.3磚柱加固 用于軸心受壓或小偏心受壓磚柱。 外包層的混凝土與側(cè)面增加

16、混凝土的要求相同。當外包 層較薄時，也可用砂漿。砂漿強度等級不得低于M7.5。外包 層內(nèi)應設(shè)置46mm的封閉箍筋，間距不超過150mm。 四周外包混凝土加固四周外包混凝土加固 承載力計算： N A y e f N yv n ) 2 1 ( 100 2 11 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.3磚柱加固 做法：用水泥砂漿將角鋼粘貼于磚柱的四周，并用卡具 卡緊，隨即用綴板將角鋼連成整體，去掉卡具后，粉刷水泥 砂漿加以保護。 外包角鋼加固磚柱外包角鋼加固磚柱 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.3磚柱加固 承載力計算： 外包角鋼加固磚柱外包角鋼加固磚柱 N avaacon NAffA)( 偏心受壓時： N avaaaa NAAfAf 軸心受壓時： 式中Nav綴板和角鋼對磚柱的約束，使磚砌體強度提高而 增大的承載力： Nav2 A y efav av n ) 2 1 ( 100 1 第6章 砌體結(jié)構(gòu)事故處理 6.3.4窗間墻、磚過梁加固 做法如圖：做法如圖： 外包鋼加固窗間墻外包鋼加固窗間墻 當墻的寬厚