
优易特(北京)建筑设计事务所有限公司
手机:15300018203
地址:北京市丰台区南四环西路188号长虹科技大厦2层
邮箱:jyb@ueter.cn 公安备案号:11011502003021
砖混结构作为我国建筑领域中一种常见形式,在老旧的住宅、学校、办公楼中应用极为广泛。随着时间的流逝,这类结构难免会因材料自然老化、地震作用、荷载增加或早期施工质量参差不齐等因素,产生裂缝、变形乃至安全隐患。因此,实施有效的砖混结构加固是保障建筑安全、延长其使用寿命、提升抗震与耐久性能的至关重要的手段。本文将系统性地介绍砖混结构加固的最关键三个步骤,旨在帮助相关从业人员及关注者快速建立起对加固核心流程与技术要点的清晰认知。
第一步:全面诊断——结构检测与科学评估
在着手进行任何形式的加固施工前,必须对既有建筑的结构现状进行一次全面且精细化的“体检”与诊断。此步骤是后续所有工作的基石,其目的在于准确识别建筑的损伤类型、受损程度以及结构体系中的薄弱环节。唯其如此,才能“对症下药”,制定出安全、经济且高效的加固方案。若缺乏精准评估便盲目进行加固,不仅可能浪费资源,甚至可能掩盖或加剧深层次的结构安全问题。
检测的核心评估内容通常包括:
1. 损伤详查(尤其是裂缝):细致观察墙体(无论是横墙、纵墙还是混合承重墙)、梁、柱等主要受力构件。需记录裂缝的分布位置、延伸方向、宽度大小,核心在于区分是粉刷层开裂等非结构性损伤,还是深刻影响承重能力的结构性裂缝。此类裂缝往往预示着局部或整体承载力的下降。
2. 材料性能测评:砖砌体的整体强度由砖块和砌筑砂浆共同决定。可采用回弹法、贯入法或局部钻取芯样等无损或微损方法,对其现有强度进行现场检测和实验室分析。
3. 基础与地基稳定性分析:检查建筑是否因地基问题而发生了不利的沉降、倾斜或滑移。不均匀沉降往往引发墙体出现规律性的斜向或阶梯状裂缝。
4. 荷载状况复核:调查并分析建筑目前使用状态下承受的实际荷载,对比其设计允许标准,判断是否因使用功能改变(如加层、增大开间用途)等产生超载风险,明确了加固承载力的目标需求。
基于上述详实可靠的检测数据,方能对加固需求作出理性评估,并设定不同部分的加固优先级别。例如:对贯穿性较宽的严重结构裂缝,可能需要采用外贴钢板、碳纤维复合材料等专门手段;而如果墙体存在普遍性的砌体强度不足问题,或许就要考虑增设构造柱与圈梁以构成“捆绑式”约束体系或面层式加固。
第二步:因地制宜——甄选并实施适配加固方法
砖混结构的加固手段虽然繁多,但对于广大普通多层建筑,以下几类方法因其技术相对成熟、工艺清晰、效费比较高而尤为常用,构成了最基础的“工具箱”。加固设计与施工的复杂性通常也介于这几类方法的单用或组合之间。
一、钢筋网水泥砂浆面层加固法
此方法旨在通过在原砖墙外表面附加一个由钢筋(丝)网和水泥砂浆组成的复合层,与原墙体协同工作,共同抵抗荷载,尤其适用于提升砖墙的整体性、抗侧移(抗震)以及承载力不足时。
适用场景:砖墙整体强度不足(经检测评估确认),存在普遍性细碎或中型裂缝需要修复同时增强整体抗力的场合。
实施关键工序:
界面处理:彻底铲除原墙面疏松、风化、空鼓的抹灰层,清洁露出坚实砖体,必要时需淋水湿润。
钢筋网固定:按设计方案(通常网格尺寸为150-200mm)绑扎或锚固细钢筋网。注意在墙体四周和预留开口处等应力集中区加强连接。
砂浆喷涂/压实:优先选用不低于M10(有时强度要求更高)的高性能水泥砂浆。采用机械化喷涂更易于保证密实度与施工效率。厚度通常为30-50毫米,分层施作。
精细化养护:终凝后立即开始并持续保湿养护(如每日数次喷水养护),时间不应少于7天或强度达到设计要求80%。
核心优势:
原理直观,流程简明,易于为普通施工队伍掌握,整体造价经济。
加固性能全面,可综合、显著提升墙体的受压、受剪、抗震刚度和变形延性,使结构达到类似“剪力墙带/加固组合构件”的性能水准。
加固层还可一定程度上提升防水防腐蚀效果。
二、碳纤维布(板材)加固修复法
此法主要利用强度极高的复合材料粘结于结构表层以分担受力、约束裂缝。是近年发展迅速的“外科修复/强效修复”型技术手段。
适用场景:
补救性修复:主要针对局部已经产生的非普遍但有危险的贯通性砖壁或混凝土过梁、楼(屋)板底(若为混凝土板)、圈梁构件等进行抗裂补强处理。
“预加固”提升:提高砌体关键位置的延性与承载可靠性(尤其是砖墙过梁下砖墙抗冲击能力局部提升等)。
实施关键工艺与技术保障(按流程):
构件表层处理并修平找顺角曲(尤其是砌砖墙面处理比混凝土墙难度高):去除酥皮、油渍等杂质并进行平整化和棱角圆顺化打磨或修补;关键的一步:处理干净的干燥墙体刷渗透性能极强的改性环氧底胶(涂胶前先确保砖表面足够坚实)。
浸涂-铺设-加压刮平一体化:按设计计算的纤维铺设宽度、方向和层数执行;对不平顺处以特调找平胶打底整成适宜粘贴表面,再刮涂足够厚度的配套碳布用结构胶(粘贴层胶),之后粘贴碳布/材并充分浸渍;使用专用滚筒反复压实排除气泡使胶体充分饱和纤维并与基层形成可靠整体粘结构造是关键节点操作要求,直接影响最终应力有效传导效能。
表层防护体系施工:胶体充分固化后在碳纤维复合材料上实施防紫外线、防风蚀的薄层保护涂层工序,部分环境需增加抗冲击和耐候装饰层。碳布(材)加固法对墙体加固施工精度及现场处理工艺要求比前述加固法更苛刻,须严格执行材料和施工流程规定。
主要特点:
该方案施工时间周期很短(指粘贴主体工序)、基本无污染;尤其特殊优势在几乎不会显著增加结构和基础的荷载与荷载反应,同时不侵占空间(仅数毫米厚)且材料不锈蚀和化学稳定,能灵活适用于特殊环境(如受局限的高湿度部位,加固层与外墙防水同时作业的情况)和形状不规则构件的现场。
三、体系级补强——增设配筋混凝土构造柱、圈梁与内衬组合带等综合措施
本质上是通过在原砌体房屋上加装一个“额外框架约束体系”或将砌体加固成为带构造骨架、带边框的高抗侧力构件,从根本上提升整体砖混结构在遭受地震侧力时的耗能和整体不垮塌能力,是应对大震烈度的重要策略措施——本质是针对砌体延性与构造连接的根本补缺。
适用场景/设计原则定位:
最适宜的情况是现有多层砌体房屋由于建造时间过早,设计缺乏构造柱和圈梁体系(或原设有少量配筋墙体柱但强度不足),需重新“体系性增补”;亦或由于使用需求改变/荷载提高,需要从根本上显著改进整体刚度和稳定性时。
核心实施路径(以增设构造柱及墙边柱为例):
此法的设计与现场施工高度需要严谨的结构计算方案支撑并在施工图里准确定位与设计详图尺寸规定、与基础的拉结方式;其基本过程为:
定位开槽清穿及基础加固(如有需要):先在指定墙体轴心线位置,对一定高度(通常每楼层施工)处采用分段切割砖缝等法进行水平或竖向开孔/开贯通槽。对柱脚下地基与连接方式进行必要核查和加固施工。
植筋或机械连接节点:在已清好的位置向两侧墙体植入竖向和纵、横向的水平主受力钢筋,以及将相邻梁板楼板处需伸出的连接锚筋一并埋(植)入;确保植入深度和固定力达到规范要求是安全关键。之后按设计方案连接组装出竖向连续分布的钢筋柱网骨架并可靠绑扎。
模板安装灌实:将钢筋骨架在两侧进行支护及安装模板和顶部留设排气孔、浇口,而后采用流动性优良自密实或细骨料级混凝土分层充分振捣至无空洞与分离密实状态;特别是新旧结构结合面(新浇筑混凝土与原砖)应设置必要的粗糙结合凹缝以增大相互咬合力。
混凝土标号不应低于设计要求通常建议用不低于25MPa强度的细石高早强流化商品/预制改性混凝土并需采用小水化收缩配方以避免产生过多收缩导致裂缝。
系统整合收益:
增加构造柱/墙边框结合原砖体形成砌体组合剪力墙、增加混凝土圈梁(包括内藏、外包等形式)形成有效水平受力平台环和空间闭合圈并相互拉结的“内撑加固”技术体系:
它能将分散的墙体有效“捆绑、串接”起来形成稳定的立体网状,限制单侧墙面在地震发生时产生突然局部碎裂破坏并外拱、错闪倒塌的能力。其作用是根本性与长久的,尤其是应对罕遇震动的防大灾不垮落。施工量比纯面层加固大但可靠性更高。
值得注意的是这些方法本身并非绝对孤立互斥的,可根据具体缺陷类型“诊断报告”,采用“一主一副/多重法叠加”的综合策略进行设计施工,从而获得更好的整体优化性能;这当中“诊断”与后段验核两个阶段决定了成败。特别是复杂的裂缝问题往往并非单纯结构加固即解决的,还要结合基础问题处理和建筑防水、外墙面层系统整治等多个专业协调作业才能标本兼治。针对重要历史建筑、功能复杂且情况严峻的项目,聘请由经验丰富的结构工程设计咨询方主导多专业配合的综合治理,而非套用标准化模块、随意拼贴施工方案是不可或缺失的基础管理要素。