混凝土结构加固方案

《工程结构试验检测技术》大作业

混凝土结构加固方案

——以砖混结构为例

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1、概述

近几年来，随着我国经济的迅猛发展，城市建设日新月异，在大规模新城建设的同时，部分新建成工程及老建筑因种种原因而存在一些质量缺陷，需进行检测并加固处理后方能满足结构的安全性及适用性要求，而且此类加固工程呈现逐年增长的现象。工程结构检测与加固，作为一项较为特殊的技术处理工作，在现代工程建设中占有非常重要的地位。

本文先简要介绍了砖混结构工程检测技术的发展历程，然后根据砖混结构房屋自身的特点，着重介绍了砖混结构的主要检测技术与加固方法，并对其优缺点进行了概括。

2、砖混结构检测技术的发展

砖混结构检测方法的研究开始于20世纪70年代末，主要是将测定砌筑砂浆强度作为砌筑结构抗震鉴定和加固的评定指标。

到20世纪80年代中后期，冶金建筑研究院和中国建筑科学研究院分别研究出冲击法和点荷法砂浆强度检测方法，另外，四川省建筑科学研究院、北京市建筑工程研究院、西安砖瓦研究所等单位进行了砌筑用砖强度等级的回弹检测的研究，此后许多省市的建筑科学研究所都进行了砌体强度、砌筑砂浆强度或砌体块材强度等级检测方法的研究。

90年代，《砌体结构力学性能现场检测技术规范》编制组对部分已有的砌体结构检测方法进行了评审，将回弹法、点荷法、筒压法、射钉法和剪切法五种砂浆强度检测方法和推剪法、单剪法、轴压法、扁千斤顶和拔出法等五种砌体强度的检测方法纳入规程。这些方法大多数为我国研究人员创造发明。

进入21世纪后，又有一些新的检测方法问世，如河北省建筑科学研究院的贯入法等。砖混结构试验检测技术的发展虽然要比混凝土结构缓慢一些，但现已在一些方面取得了可喜的成绩。

3、砖混结构的试验检测技术

砖砌体的检测技术：

（1）原位轴压法检测砌体强度

原位轴压法是利用原位压力机在墙体上进行抗压试验，检测砌体抗压强度的方法，又称轴压法。原位轴压法属于原位检测普通砖砌体的抗压强度方法。

原位轴压法直接在墙体上测试，测试结果综合反映了材料质量和施工质量，直观性好，可比性强。检测部位的局部破损经过修复不影响原砌体的性能或影响甚微。轴压法具有设备使用周期长、变形适应能力强、操作简便的优点，对砂浆强度低、变形很大或砌体强度较高的砌体均可使用。对于进行危房鉴定及旧房改造、加层等承载力验算，采用此法可以提供较为可靠的数据，为决策提供依据。在新建工程砂浆试块缺乏代表性或对工程质量有怀疑时，采用轴压法现场测定砌体强度，能为准确判定材料质量、施工质量和砌体强度提供重要依据。

原位轴压法可广泛应用于公共建筑、工业厂房和住宅等建筑物的现场检测，为其可靠性鉴定、砌体强度评定、承载力验算等提供可靠依据。但是，受测试对象、测试部位、测区数量的限制及测试中的一些客观因素影响，利用轴压法取得的数据具有一定的局限性，因此轴压法作为一种判定砌体强度的方法，不能代替工程材料及试块的检测方法和衡量施工质量的标准。

（2）扁式液压顶法

采用扁式液压千斤顶在墙体上进行抗压试验，检测砌体的受压应力、弹性模量、抗压强度的方法，亦称扁顶法。

扁顶法属于原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反应了材料质量和施工质量，设备比较轻便，检测的直观性、可比性较强。其缺点是扁顶重复使用率较低，砌体强度较高或轴向变形较大时，难于测出抗压强度，另外检测部位会发生局部破坏。

该方法通常用于检测普通砖砌体的抗压强度、弹性模量和古建筑和重要建筑的实际应力等。应用该方法进行检测室应注意以下几点：①槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5米；②同一墙体上的测点数量不宜多于一个；③测点数量不宜太多。

（3）原位砌体通缝单剪法

在墙体上沿单个水平灰缝进行抗剪试验，检测砌体抗剪强度的方法，亦简称原位单剪法。原位单剪法也属于原位检测，直接在墙体上测试。

该方法的测试结果综合反应了施工质量和砂浆质量，直观性较强，但是检测部位局部会发生损坏，主要用于检测各种砌体的抗剪强度。检测时应注意测点选在窗下墙部位，且承受反作用力的墙体应有足够的长度，此外测点数量不宜太多。

（4）原位单砖双剪法

采用原位剪切仪在墙体上对单块顺砖进行双面受剪试验，检测砌体抗剪强度的方法。原位单砖双剪法属于原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反映了施工质量和砂浆质量；直观性强；设备较轻便；检测部位会发生局部损害。主要检测烧结普通砖砌体的抗剪强度，其他墙体应经试验确定有关换算系数。

砌体砂浆强度检测方法：

（1）推出法

采用推出仪从墙体上水平推出单块丁砖，测得水平推力及推出砖下的砂浆饱满度，以此推定砌筑砂浆的抗压强度的方法。

推出法属于原位检测，直接在墙体上检测，测试结果综合反应了施工质量和砂浆质量；设备轻，检测部位会发生局部破损。适用于检测普通砖砌体的砂浆强度。当水平灰缝的砂浆饱满度低于65%时，不宜选用。

（2）筒压法

将取样砂浆破碎、烘干并筛分成符合一定机配要求的颗粒，装入承压筒并施加筒压荷载后，检测其破坏程度，用筒压比表示，以此推定其抗压强度的方法。

筒压法属于取样检测，仅需利用一般混凝土实验室的常用设备，取样部位会发生局部损伤。通常用来检测烧结普通砖墙体中的砂浆强度。注意测点数量不宜太多。

（3）砂浆片剪切法

采用砂浆测强仪检测砂浆片的抗剪强度，以此推定砌筑砂浆抗压强度的方法。

也属于取样检测，有其专用的砂浆测强仪和其标定仪，较为轻便。试验工作较为简便。取样的部位同样会发生破损。主要用来检测烧结普通砖墙体中砂浆强度。

（4）回弹法

采用砂浆回弹仪检测墙体中砂浆的表面硬度，根据回弹值和碳化深度推定其强度的方法。

回弹法属于原位无损检测，测区选择不受限制；回弹仪有定型产品，性能较为稳定；操作简便；检测部位的装修面层仅局部损坏。主要用于检测烧结砖墙体中的砂浆强度；适宜于砂浆强度均质性普查。注意砂浆强度不应小于2MPa。

（5）点荷法

在砂浆片的大面上施加荷载，以此推定砌筑砂浆抗压强度的方法。

点荷法属于取样检测；试验工作比较简便；取样部位局部损伤。主要检测烧结普通砖墙体中的砂浆强度。注意砂浆强度不应小于2MPa。

（6）射钉法

采用射钉枪将射钉射入墙体的水平灰缝中，依据成组射钉的射入量推定砌筑砂浆抗压强度的方法。

射钉法属于原位无损检测，测区选择不受限制；射钉枪、子弹、射钉有配套定型产品，设备较为轻便；墙体装修层面仅局部损伤。主要检测烧结普通砖和多孔砖砌体中砂浆强度均质性普查。注意：①定量推定砂浆强度，宜与其他检测方法配合使用；②砂浆强度不应小于2MPa；③检测前需要用标准靶检校。

4、砖混结构的加固方法

（1）地基基础加固

①基础补强注浆法：适用于基础因不均匀

沉降、冻胀或其他原因引起的基础裂损时的加

固。

②加大基础底面积法：适用于当既有建筑

物的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计

要求的加固。可采用混凝土套或钢筋混凝土套

加大基础底面积。

③锚杆静压桩法：适用于淤泥、淤泥质土、

粘性土、粉土和人工填土等地基土加固及纠倾

加固。

④树根桩法：亦称压浆灌注桩，适用于淤

泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、碎石土图1基础补强注浆法

及人工填土等地基土加固和纠倾加固。

（2）砖墙加固

①砂浆面层法：是用一定强度等级的水泥砂浆、混合砂浆、纤维砂浆及树脂水泥砂浆等喷抹于墙体表面，达到提高墙体承载力的一种加固方法。优点是施工简便，适用于承载能力相差不多的静力加固和抗震加固。

②钢筋网砂浆面层法：是在面层砂浆中配设一道钢筋网或钢板网或焊接钢丝网，达到提高墙体承载力和变形性能的一种加固方法。优点是出平面抗弯强度有较大幅度提高，平面内

抗剪强度和延性提高较多，墙体抗裂

性有较大幅度改善，尤其是钢板网和

焊接钢丝网，适用于静力加固和中高

烈度的抗震加固。

③钢筋混凝土板墙加固法：是在

砌体墙两侧或一侧增设现浇混凝土组

合层，形成“砌体-混凝土”组合墙体，

图2砂浆面层加固砖墙

从而达到大幅度提高墙体承载力和变

形性能的一种加固方法。其优点是墙体在平面内及平面外地抗弯强度、抗剪强度及延性均得到较大提高，适用于增幅较大的静力加固及抗震加固。

④砌体压力浆补强加固法：是借助于压缩空气，将复合水泥砂浆液、砂浆或化学浆液，注入砌体裂缝灌缝、欠饱满灰缝、孔洞以及疏松不实砌体，达到恢复结构整体性，提高砌体强度和耐久性，改善结构防水抗渗性能的目的。

⑤增设扶壁柱加固法：该法属于加大截面加固法的

一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承

载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震

区应用。

⑥墙体布置不闭合加固：老式砖混结构房屋，在变

形缝处，存在着墙体布置平面内不闭合现象，从房屋的

整体性连接考虑，应当进行加固处理。有两种方法：一

是增设新墙段形成闭合；二是在开口处增设现浇钢筋混

凝土边框柱及拉梁。

（3）砖柱加固

①钢筋混凝土围套加固：该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，并具有成熟的设计和施工经验；

适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业

时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑图3外包钢加固独立柱物净空有一定的减小。

混凝土围套加固壁柱：对于无筋砖壁柱，当截面抗剪承载力和抗弯承载力不足时，可采用钢筋混凝土外包围套加固。混凝土强度等级≥C20，围套厚度≥100mm，竖向钢筋应通长设置，下端伸至基础顶面，中间穿过各楼层，上端伸至加固层上层楼板表面或屋面板表面。

混凝土围套加固独立柱：对于无筋独立砖柱，当截面抗弯和抗剪承载力不足时，可采用钢筋混凝土外包围套加固。

②外包钢加固独立柱：对于无筋独立砖柱，当截面承载力严重不足，且不允许增大截面尺寸时，可采用外包角钢加固。

（4

）混凝土梁加固

图4粘钢加固连续梁

①混凝土梁正截面粘钢加固：简支梁正截面粘钢加固，受力钢板粘贴于梁底受拉面，通长，钢板两端除满足锚固长度计算要求外，尚宜辅助膨胀型锚栓2d10~2d12进行附加锚固；连续梁正截面粘钢加固，受力钢板应双面粘贴，其负弯矩梁顶面钢板，当无障碍时，应采用整块钢板，当有障碍时，可采用两块Aafa/2等代钢板，紧贴柱边布置。

②简支梁正截面碳纤维片材加固：其加固工作原理及适用范围与粘钢加固相似，与普通钢材相比，碳纤维材料本身具有强度高，弹性模量高，重量轻，耐腐蚀性好等特点，由于碳

纤维与构件外表面附贴性较好，加固后基本不改变原构件外观尺寸。

③混凝土梁正截面加筋法加固：加筋法加

固又称加大截面法，系传统加固方法，工艺简

单，适用于梁因配筋不足或荷载增大而引起的

正截面受弯承载力不满足要求的加固。

④外包钢加固简支梁：适用于正截面及斜

截面的加固。

⑤预应力螺杆加固梁斜截面：具有限制裂

缝开展的作用，受力明确、可靠。

⑥预应力拉杆加固混凝土梁：分水平拉杆

加固法和下撑式拉杆加固法，前者适用于正截面

受弯承载力不足的加固，后者适用于梁端斜截面

受剪承载力和跨中正截面受弯承载力不足的加

固。

（5）砖过梁

①角钢托梁或角钢托梁并辅助拉条加固

②型钢框托梁或槽钢托梁并辅助螺栓加固

③钢筋混凝土托梁或钢板楔加固

图6钢筋混凝土托梁加固过梁

（6）楼板

①粘钢加固：当楼板受弯承载力不满足要求时，可采用在板的受拉区表面用特别的建筑结构胶粘贴钢板的方法进行加固。

②碳纤维片材加固：当楼板受弯承载力不满足要求时，可在板的手拉表面，采用碳纤维片材加固。

③楼板开洞加固：采用粘贴钢板或碳纤维加固，受力较大方向钢板可粘贴在最外层，受力较小方向钢板粘贴于里层。图5角钢托梁加固过梁

图7碳纤维加固楼板

（7）悬挑阳台

①梁式阳台支柱法加固：是在阳台的主要受力结构——悬挑梁端部，由下至上，层层设置型钢支柱，达到减小梁内力，提高结构承载能力的目的。该方法简单可靠，适合于拟改作封闭式阳台的加固，但应注意梁受力状态的改变，并复核挑梁底部钢筋。

②板式阳台支柱法加固：与梁式阳台支柱法基本相同，但应设通长型钢边梁，支柱数量应增多。

③梁式阳台支架法加固：于梁式阳台悬挑梁底部设置三角形型钢支架，达到减小梁内力，提高结构负荷能力的目的。

④梁式阳台拉杆加固：是在悬挑梁端与外墙间设置钢拉杆，

利用施加于拉杆的收紧力来

改变和减小梁的内力，以达到提高结构承载能力的目的。

⑤预制悬挑板增设型钢支座加固：对于雨篷、挑檐等预制悬挑板，若因抗倾覆力不够，可采用于板底设置型钢支座加固。

（8）砖混结构构造性加固与修补

①新增构造柱加固

新增构造柱应根据《建筑抗震鉴定标准》鉴定结果，在房屋四角、楼梯间四角和不规则平面的转角处设置，并根据房屋的现状在内外墙交接处隔开间或每开间设置。

②增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固。新增的圈梁宜在楼、屋盖标高的同一平面内闭合，在阳台、楼梯间等圈梁标高变换处，应有局部加强措施，变形缝两侧的圈梁应分别闭合。

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砌体局部拆砌

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。

⑤砌体裂缝修补

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。

参考文献

[1]03SG611砖混结构加固与修复．中华人民共和国建设部．北京：国家建筑标准设计图集．2003

[2]GB/T50244-2004建筑结构检测技术标准．中国建筑工业出版社．北京：中国建筑工业出版社．2004

[3]GB/T50315-2000．砌体工程现场检测技术标准．北京：中国建筑工业出版社．2000

[4]GB/50367-2006．混凝土结构加固设计规范．北京：中国建筑工业出版社．2006

[5]CECS146碳纤维片材加固混凝土结构技术规程．2003

[6]王赫．建筑工程事故处理手册（2版）．北京：中国建筑工业出版社．2004

[7]张有才，段敬民．建筑物的检测、鉴定、加固与改造．北京：冶金工业出版社

[8]袁海军，姜红.建筑结构检测鉴定与加固手册[M].中国建筑工业出版社

[9]刘征．砖混办公楼改造加固设计．建筑技术ArchitectureTechnology．第40卷第一期．2009

[10]刘建雄．浅谈建筑结构加固技术．科学之友FriendofScienceAmateurs．2010

[11]刘文兵．砖结构裂缝产生的原因及预防．山西建筑．2003