浅议工民建砌体结构强度检测与加固

【摘要】在建筑工程施工中，由于砌体结构不仅施工简便，而且造价低、性能好、因此是建筑工程中最普遍的结构形式之一。本文从砌体结构病害产生的原因、检测方法、砌体结构的加固处理措施等三个层面对工民建砌体结构的病害控制提出了一些建议，希望能够与广大设计人员及施工人员形成交流，引起大家的共鸣。

一、砌体结构病害产生的常见原因

1.基础沉降不均匀

由于砌体结构基础不均匀，导致墙体出现裂缝，根本原因是砌体的抗拉强度很低。沉降使墙体产生拉应力，一般表现为墙体的斜向裂缝。

2.温度应力作用

由于温度应力作用而导致墙体开裂。这一类裂缝大多与砌体的结构体系有关。例如，采用钢筋混凝土现浇的多层砌体房屋，有可能会在顶层的墙体出现温度应力裂缝。

3.墙体承载力不足

当墙体受压时，无论是均匀受压还是局部受压，承载力不足时，均会出现与压力作用方向平行的裂缝。

上述三种裂缝，最危险、最严重的裂缝就是由于砌体承载能力不足而导致的裂缝。而砌体结构现场检测，其主要目的就是防止这类裂缝的产生，避免由此带来的灾难性事故。

二、砌体强度检测的两类常见方法

砌体结构主要的检测方法可以分为两类，即直接测定法和间接测定法。最传统的检测方法是直接从砌体结构上取样，然后进行抗压强度试验。但是由于砌体结构的特殊性导致取样难度较大，而且取样时会对试样产生较大的损伤，对试验结果也会有影响。因此，如何有效取样，降低砌体结构损害，非常值得研究。

（一）直接测定法

1.抽样检测法

抽样检测法主要有切割法和取芯法。由于切割法切割的试件一般较大，搬运过程中扰动大，容易造成试验结果的离散，而且需要耗费大量的人力、财力，因此只限于庞大砌体工程质量事故检测与校准。取芯法是对芯样作抗压和抗剪试验，对砌体扰动也很大。

2.原位轴压法

原位轴压法，指直接对局部墙体施加轴向压力荷载， 使受压部分局部墙体的受力达到极限状态，通过测量破坏荷载以及变形，测定得到墙体的抗压强度。

3.扁顶法

扁顶法，主要用来推定普通砖砌体的受压工作应力、抗压强度、弹性模量。通过砌体测量开槽前后的位移变化，并用扁顶压力恢复由于开槽而卸载的应变，根据扁顶压力来推定砌体的工作应力。

4.原位单砖双剪法

由于原位单剪法易造成较大区域的墙体破损，因此对于已投入使用的房屋建筑，原位单剪法试验往往难以实施。而原位单砖双剪法造成的墙体破损较小，使用较多。

5.动测综合法

动测综合法是指砌体结构在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下，通过测量砌体结构的频率和振型等参数，通过系统识别理论得到层间刚度，推算出各层砌体轴心抗压强度。动测综合法从房屋整体出发，不仅能得到砌体的强度，鉴定房屋的质量，便于对房屋进行安全性评定。

6.微观结构法

微观结构法依据的原理是，利用声、波、射线等在材料中传播时会由于材料的微观结构的判别而不同，可推断出材料的强度。目前，在砌体房屋检测的方法有“应力波法”和“超声波法”。应力波法，多用测低强和高强砂浆砌体时，但其精度不高；超声波法，由于影响因素较多，测试结果不理想，应用并不广泛。

（二）间接测定法

砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。通过测量砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度。间接测定法，就是使用专门的仪器和专门的测试方法，通过测量砂浆和砖块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数，并由此间接测定砌体强度。

1.回弹法

回弹法，主要是使用专门的“回弹仪”来测定砌体的强度。检测砖块和砂浆强度的基本原理与混凝土强度检测的回弹法相同，只是采用专门的砂浆回弹仪，因为砖的表面硬度与强度有良好的相关性。所以，回弹法精度较高，且简单、适用，应用比较广泛。

2.推出法

推出法，是指把一单砖的顶面、两侧面砂浆清除，只留底面，用特制的小千斤顶将其“顶出”，在极限状态下测得砖与砂浆的粘接抗剪强度，然后根据抗剪强度与抗压强度的关系，推出抗压强度。这种方法已进行了大量的研究，取得了一定成果。

3.冲击法

冲击法，是依据物体破碎时所消耗的功与破碎过程中新产生表面积成正比的基本原理，通过事先建立的单位功表面积增量和抗压强度之间的经验公式，求得砂浆或砖块试样的强度，由于该法需要确定的经验公式，通常情况下使用不多。

三、砌体结构的加固方法

砌体结构的加固可以分为直接加固法和间接加固法两类。设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

（一）直接加固方法

1.增设扶壁柱加固法

增设扶壁柱加固法属于加大截面加固法的一种。其优点施工工艺简单、适应性强，但由于其承载力提高有限，且较难满足抗震要求，因此一般仅在非地震区应用。

2.钢筋混凝土外加层加固法

钢筋混凝土外加层加固法属于复合截面加固法的一种。其优点是，施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，目前已经形成了成熟的设计和施工经验，主要可以适用于柱、带壁墙的加固。其缺点是，现场施工的湿作业时间较长，对生产和生活有一定的影响，而且加固后的建筑物净空有一定的减小。

3.钢筋水泥砂浆外加层加固法

钢筋水泥砂浆外加层加固法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

（二）间接加固方法

1.无粘结外包型钢加固法

无粘结外包型钢加固法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

2.预应力撑杆加固法

预应力撑杆加固法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。

（三）砌体结构构造性加固与修补

1.砌体裂缝修补

砌体裂缝修补是指，在进行裂缝修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成砌体裂缝的原因，以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

2.砌体局部拆砌

砌体局部拆砌是指，当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

3.增设梁垫加固

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。

4.增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬槎有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固。

四、结语

总之，随着建筑行业的高速发展，如何有效的对工民建结构进行检测，如何对结构进行加固，值得每一位工程管理人员深入思考。

作者简介：侯丽（1984.06-），女，汉，本科，宁夏石嘴山市大武口人，工民建助理工程师，研究方向：建筑施工新工艺。