砌體加固(講課)

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、滲漏及基礎沉降。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理1.1砌體的荷載裂縫

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。

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砌體裂縫的種類和原因分析種類：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)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。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理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：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。

溫度裂縫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。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理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：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,一端沉降較大時,產(chǎn)生豎向裂縫。地震引起的裂縫

凍脹引起的裂縫。砌體結(jié)構(gòu)事故處理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。砌體結(jié)構(gòu)事故處理2

砌體裂縫的處理2.1裂縫處理的原則溫度裂縫：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理。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：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。砌體結(jié)構(gòu)事故處理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：將裂縫清理干凈，用勾縫刀、抹子、刮刀等工具將1∶3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：每隔4～5皮磚在磚縫中嵌入細鋼筋，然后按水泥砂漿填縫的修補工序進行。

加筋填縫修補法砌體結(jié)構(gòu)事故處理2.3灌漿修補用壓力設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?！餄{液組成：水灰比為0.7～1.0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1∶0.7的比例配制成混合漿液。砌體結(jié)構(gòu)事故處理2.3灌漿修補★灌漿設備：包括空氣壓縮機、壓漿罐、輸漿管道及灌漿嘴等。砌體結(jié)構(gòu)事故處理2.3灌漿修補★灌漿工藝：（1）清理裂縫，使其成為一條通縫。（2）埋設灌漿嘴，間距500mm，裂縫交叉點和裂縫端均布設。厚度大于360mm的墻體，兩面設灌漿嘴。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。砌體結(jié)構(gòu)事故處理2.3灌漿修補云南大理千尋塔，建于南詔時期，距今千年，為聚乙烯醇水泥壓力灌漿法加固磚塔。砌體結(jié)構(gòu)事故處理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，每次拆除4～5皮磚，經(jīng)清洗后砌入新磚。砌體結(jié)構(gòu)事故處理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，應設置臨時預應力支撐，以減小后加構(gòu)件的應力滯后。

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。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.1扶壁柱法加固

★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240～300mm為宜；（3）在開口邊綁扎b3的封口筋；（4）用M5～M10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。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.1扶壁柱法加固

★承載力計算

N（fA＋0.9f1A1）

N——荷載設計值產(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、

f、f1—分別為原磚墻和新砌扶壁柱的抗壓設計強度；

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。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理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。

C15～C20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)造和工藝構(gòu)造：砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.1扶壁柱法加固

軸心受壓時：N

conA＋（cAc＋s）

偏心受壓時：

N

A’＋（c＋s）－s

As

或Nen

Ss＋cSc，s＋s（h0－）

★混凝土扶壁柱承載力★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?！锸鹿试騼H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%?！锛庸谭椒ú捎脙蓚?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。

扶壁柱加固實例砌體結(jié)構(gòu)事故處理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4～8的鋼筋網(wǎng)片，然后噴射砂漿（或細石混凝土）

。可以較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計要求。（2）窗間墻等局部墻體達不到設計要求。（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砌體結(jié)構(gòu)事故處理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砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.2鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固磚墻

★正截面受壓承載力計算經(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5.2~5.5進行。

★構(gòu)造要求

（1）水泥砂漿面層加固時，厚度為20～30mm；鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固時，厚度宜為30～45mm；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4～8，網(wǎng)格宜為方格，間距為150mm~500mm。（3）水泥砂漿強度為M7.5～M15；混凝土強度采用C15或C20。（4）鋼筋網(wǎng)用4～8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4的U形筋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。

砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.3磚柱加固構(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)面增加混凝土加固構(gòu)造：砌體結(jié)構(gòu)事故處理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)應設置φ4～φ6mm的封閉箍筋，間距不超過150mm。

★四周外包混凝土加固承載力計算：≤

≤砌體結(jié)構(gòu)事故處理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≤

砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.3磚柱加固

承載力計算：

★外包角鋼加固磚柱≤

偏心受壓時：≤

≤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：

Nav＝2

砌體結(jié)構(gòu)事故處理3.4窗間墻、磚過梁加固做法如