以某工程为例探讨砖混结构房屋的加固施工技术

【摘要】在本文中，笔者主要以某工程为例，将比较常见的承重横墙楼板加固方法及施工要求进行简单扼要的介绍，以供参考指正供施工及设计人员参考。

【关键词】砖混结构；承重横墙；楼板；加固；夹板墙

中图分类号：U457+.3 文献标识码： A 文章编号：

1工程概况

该工程原建筑为4层横墙承重砖混结构建筑，占地面积约300m2，需将其使用功能由原来的检修房变成电容器设备房。由于该建筑距离运行的带电设备较近不得拆毁重建，要求保留其建筑，故只能对原结构进行加固处理。

2墙加固处理方法

（1）承重横墙承载力不足的加固

由于改变了原设计的使用功能，设计需要在改建后的楼层上安装一些设备，故增加了原楼板的荷载，需对承重横墙进行加固。考虑到承重横墙一般主要承受由各层楼面板和屋面板传来的均布荷载，且可近似为轴心受压构件，因此需要对整片墙进行加固，采用配筋组合砖砌体构件（俗称夹板墙）处理，并根据《砖混结构房屋加层技术规范》（CECS78：96）要求，按《砌体结构设计规范》进行承载力验算。

1）轴心受压组合砖砌体墙承载力计算

N≤ρcom（fA+fcA.+ηsfy′As′）

式中：N为1m宽横墙截面上的轴向力设计值，f为砌体抗压强度设计值，由砖和砂浆强度等级和砌体抗压强度实测值确定；A为砖砌体截面面积，为混凝土或面层砂浆抗压强度设计值，砂浆可取同强度等级混凝土的70%；fy′、As′分别为受压钢筋的强度设计值和钢筋截面面积；为受压钢筋强度系数，混凝土面层取1.0，砂浆面层取0.9；ρcom为组合砖砌体构件的稳定系数，可根据配筋率和高厚比查表确定。

2）组合砖砌体墙的构造及施工要求

组合砖砌体由砌体和混凝土（或砂浆）面层组成，如图1所示。因此，除计算上满足承载力要求外，构造上应保证它们之间能共同工作并具有良好的整体性，具体要求如下：

图1组合砖砌体墙的构造

―――为保证加固后砖砌体的强度，要求砖和砂浆的强度等级分别≥Ml0和M5，为使钢筋与混凝土或砂浆面层有较好的粘结力，混凝土强度等级宜采用C15或C20，水泥砂浆面层的强度等级≥M7.5―――为防止钢筋锈蚀，墙体受力钢筋保护层的厚度对室内正常环境取15mm，露天或室内潮湿环境取25mm。当面层为砂浆时，保护层的厚度还可减小5mm，受力钢筋距砖砌体表面的距离≯5mm。

―――组合砖砌体的砂浆面层厚度宜为30～45mm，若该厚度不满足面层需要时，可采用混凝土面层。

―――竖向受力钢筋一般宜采用I级钢筋，在混凝土面层中可采用Ⅱ级钢筋，受压钢筋配筋率一侧≥0.2%（混凝土面层）或0.1%（砂浆面层），受力

钢筋直径≥8mm，钢筋净距≥30mm。

―――箍筋直径≥4mm和d/5（d为受压钢筋直径）且≯6mm，其间距≤20d和500mm且>120mm（半

砖）。

―――应设置贯穿墙体的拉结钢筋和水平分布钢筋，其水平间距均应≤500mm。

―――作为直接承受和传递荷载的部位，在底部必须设置钢筋混凝土垫层或放大脚，竖向钢筋伸人垫层或放大脚的长度应满足锚固要求；在顶部预留50～l00mm空隙，其内设微膨胀砂浆（混凝土）面层，使新加面层与楼（屋）面板紧密接触。

―――为使新加面层与原有墙体牢固粘结，施工面层前应铲除原墙面粉灰至砖石，并清洗干净。此外，所加固墙体如有较高的抗震要求时，可再加钢板网以增强混凝土面层（砂浆层）的结合力。

（2）承重横墙开洞时的加固

由于房间使用功能的改变，需将由承重横墙分隔的小房间打通成大房间，因而需在该横墙上开较大的洞口，但由于其所处楼层位置的不同，承受的荷载也不同，开洞时应按不同楼层分别考虑不同的加固方案。由于承重横墙开洞后洞口边墙体一般能承受洞口上由加固托梁传来的荷载，因此最方便可靠的方案是将足够大的角钢嵌入水平灰缝内进行加固。

本工程需将顶层由3道承重横墙分隔的房间打通而成为一大设备间，洞口为4m（宽）×2.8m（高），拟开洞口上有6根密置小梁，承受由屋面板传来的荷载，包括板、隔热层、找平层、油毡防水层等的自重。按常规需先在洞口处设大梁托住小梁或砌洞口砖拱后方可拆墙开洞。但用这些方案加固，除施工困难外，受力欠合理，造价也较高，故采用角钢嵌入砖缝中的加固方案。其型号为100×100×l0，长5m，即角钢在墙上的支承长度每边为500mm，施工（具体施工方法略）后用水泥砂浆抹面。经过长时间的考验，结构使用情况良好，墙体上无裂缝，加固角钢也无可见变形，证明这是一种施工简便，受力合理，费用最低，安全可靠的开洞加固方案。

（3）中间层或底层横墙的加固

在中间层或底层横墙上开洞，且洞口尺寸较大时，开洞后洞边墙体不能承受上部墙体传来的荷载，此时不能采用角钢嵌入灰缝的加固方案，宜采用外夹或内嵌混凝土框法进行。

1）外夹混凝土框法：在拟开大门洞顶部两边分别设钢筋混凝土夹梁和柱，柱下设钢筋混凝土独立基础或夹梁条形基础。为使上部墙体荷载通过洞口上的加固梁及两侧的加固柱部分传给洞口下的墙体，在洞口下（地面下和基顶上）设连系梁（如在中间层开门洞，此连系梁改为楼板下的混凝土夹梁），使加固结构形成封闭框架，与柱下后加的基础一道承受洞口上加固梁传来的集中力，以加强洞口两边原墙基的承载力。该组合框架的传力路线是：门洞上部荷载―――上梁―――两侧混凝土柱―――地梁―――柱下独立或条形基础―――地基。基础的受力状况与原来基本相同，以组合框架托换新开门洞的砖砌体后原砖墙的纵横向刚度也削弱不大，证明这种开大门洞的技术措施是安全的。但为满足抗震需要，新开门洞的左右两段砖墙应当保留有一定的长度，而且要用夹墙钢网板批荡夹紧，并与混凝土框架柱连接起来。

2）内嵌混凝土框法：在拟开大门洞的墙上，按预定的尺寸嵌一闭合混凝土框架，施工顺序是：框地梁―――两侧柱―――上梁，可采用间隔预制混凝土筒、钢筋焊架、工字钢段支顶掏墙捣梁法等。该法施工的特点是，框的左右均与墙面齐平，解决了外夹混凝土框门洞周边存在凸出框线的问题，如其上梁不需与墙面齐平但又不影响美观时，则采用外套框夹梁的办法，可较节省工程费用。

3）加固施工要点

―――为保证加固施工的安全，应遵守先加固后开洞拆墙的原则，并采取安全保证措施。―――除连系梁可留钢筋后浇外，加固柱与梁应现浇成整体，待其混凝土强度达设计强度80%后，方能开洞拆墙。

―――为使新浇混凝土与旧砌体紧密结合，新旧结合处应凿毛并洒水湿润后方可浇混凝土。

―――采用外夹混凝土框法时，为使洞口上的荷载通过墙体有效地传给加固夹梁，应将原墙两侧每隔500mm，凿出深60mm、宽500mm、高为加固梁高的通洞，以便浇筑串梁。

―――为便于绑扎穿墙箍筋，应用电钻按设计要求的箍筋间距钻孔，以使新旧混凝土砌体结为一体。在开大门洞的设计施工中，无论采用哪一种方法，若门洞太大，对承重墙削弱太多时，除复算竖向受压应力外，必要时仍要复算抗震（设防区）能力。

3楼板加固处理方法

由于房间用途的改变和楼板使用荷载的增加，特别是面积较大的设备间，其楼板下要施工电缆吊装支架，上要安装设备基础，对刚度有较高的要求。如设计施工不当使楼板刚度不足，则不仅楼上使用会对楼下产生干扰，严重的将出现支架松脱，基础与楼板脱离等。为满足楼板的使用要求和提高其承载力、刚度和抗裂性，可进行加固处理。

（1）板下加固法

采用在板下沿四角、长跨、短跨等方向设置型钢的方法，将型钢直接支承在墙上，并按计算或构造设置垫块，还应设临时支点顶紧，待垫块混凝土强度达到设计要求后方可拆除，以使型钢与楼板紧密接触。

（2）板上加固法

对于既有或在建建筑物，当楼面吊装设备已完成时，宜在板上进行加固，如已装修地面则需拆除，在板面上浇混凝土迭合层。迭合层宜采用40mm厚细石混凝土，骨料最大粒径≯20mm，强度等级应提高一个等级。支座负筋按叠合板计算或构造要求确定，其中一半在整个现浇层内配置，配筋>准6@250，另一半可在离墙边l／4短跨处截断。为使细石混凝土现浇层与原混凝土楼板共同工作，浇筑前除凿毛外，宜沿板的四周边缘板带范围内设置双向间距500mm的准6膨胀螺丝，并与钢筋焊牢。混凝土应连续浇捣密实，不留施工缝，初凝后及时覆盖草袋和浇水养护保持湿润，待混凝土强度达设计要求时方可使用。

（3）“夹板”加固法

在楼板面上按要求浇筑一层新的钢网细石混凝土，通过贯穿旧混凝土板的吊筋把板底新加钢筋网拉紧，然后以“植皮法”喷射一层板下新混凝土或砂浆，形成上下“夹板”来进行加固，如图2所示。

图2楼面加筋平面图

施工工序为：铲除旧板面批荡―――凿毛旧板面并清洗，扫一层新鲜石灰水（或水泥浆）―――按定位在旧混凝土板上钻孔―――绑扎钢筋网―――栓旧板孔吊筋―――吊筋孔周边灌水泥砂浆―――浇筑板面细石混凝土―――铲去板底剥落混凝土浮层并将其刷净―――绑扎和焊接板底钢筋―――弯起吊筋与板底新筋焊紧―――板底喷射细石混凝土或环氧砂浆―――随手用磨板压平砂浆层。

4结束语

建筑工程的加固改造是一项综合性的学科，包含了检测鉴定、修缮诊治、加固处理、扩建改建等广泛内容，并涉及到各种不同类型的结构体系。到目前为止，经过多年来各方面的试验研究和大量的工程实践，已经具备了一些基本技术和方法。但笔者认为房屋加固改造仍不应盲目进行，必须精心设计，在充分发挥原有结构承载力的同时，周密考虑新旧结构结合处的各种不利因素，确保改造后的结构安全，以免造成工程质量事故。

参考文献：

《砌体结构设计规范》GB500032001

《混凝土结构加固技术规范》GB50367－2006