唐墨潇，于 军

(1.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041;2.成都荣华新技术开发有限责任公司，四川成都610031)

1 工程慨况

本工程为都江堰某小区六层底框砖混结构，2006年设计，独立基础，结构安全等级二级，耐火等级二级，抗震设防烈度7度，2007年竣工使用。“5.12”汶川特大地震后，该工程墙、梁、柱多处受损。经检测，一层框架梁柱多处裂缝，二至四层墙体出现大面积水平和“X”裂缝;门窗洞口多处开裂，局部客厅楼板断裂，部分楼梯梯板中部断裂;二层局部墙体断裂和错位;基础及五六层检查未出现受损情况。

震害评为严重破坏(表1)，虽不影响整体承载，但影响使用功能，存在安全隐患，该建筑应在加固后方能正常使用。

表1 震害鉴定结果

2 抗震加固计算

本次加固设计按《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)(简称《抗震规范》)8度二组要求，采用中国建筑科学研究院《PKPM》2010“JDJG建筑抗震鉴定和加固设计软件”进行整体承载和抗震复核验算结果:①基础及五六层满足承载要求;②底层大部分框架梁、柱承载力不足;③二层墙体及三四层部分墙体抗力与效应之比小于1.0，承载力不足。结合现场震害检测综合分析，该工程一至四层不满足承载力及《抗震规范》设防要求，需要加固。

3 加固方案

3.1 二层砌体(过渡层楼层砌体)

加固平面见图1。

(1)由于过渡楼层墙体采用无筋砌体，墙体抗震性能相对较差，同时该楼层受力复杂，除传递上部各层地震剪力外，还受作用于该层底板的倾覆力矩引起的楼层转角位移影响。虽然该层设置的构造柱基本能保证墙体不倒，但该层的墙体受地震力影响，出现大面积水平和“X”裂缝，侧向刚度降低，承载不足。本次加固方案为:①将断裂和错位墙体拆除后，进行直换;②对该层纵墙及山墙采用单面钢筋混凝土板墙加固(见图2);③横墙采用双面钢筋网水泥砂浆面层加固(见图3)。

图1 过渡楼层(二层)加固平面

(2)经查客厅楼板断裂，影响使用;纵向配筋＜0.2%，不满足现行《混凝土结构设计规范》最小配筋率要求。本次设计采用粘贴碳纤维布加固补强，如图5。

3.2 底层框架部分加固

加固平面图见图6。

(1)框架梁、柱裂缝大于0.2 mm的，采用低压注胶修补封闭。

(2)由于二层墙体采用了钢筋混凝土板墙加固，改变了第二层与底层侧向刚度的比值。经计算，二层加固后第二层与底层侧向刚度的比值为2.68，不能满足现行《抗震规范》的底部框架－抗震墙砌体房屋的纵横两个方向第二层与底层侧向刚度的比值不大于2的要求，必须增加底层的侧向刚度。本次设计方案是将部分将部分200 mm厚剪力墙截面加为400 mm厚(见图4)，将200 mm×1 600 mm剪力墙截面加大为450 mm×1 660 mm(见图7)，以增加底层侧向刚度。经计算，加固后第二层与底层的侧向刚度的比值为1.48，满足现行《抗震规范》要求。

(3)将承载力不足之框架梁采用碳纤维布加固(图8)和外包角钢加固;将承载力不足之框架柱采用碳纤维布加固(图9)。

图2 A—A剖面

图3 B—B剖面

图4 C—C剖面

图5 客厅碳纤维布加固

图6 底层框架加固(与剪力墙连接的柱及图中未注明梁不加固)

图7 A节点

图8 框架梁加固

图9 框架柱加固

3.3 过渡楼层以上墙体加固

过渡楼层以上的各层墙体，在质量、刚度和材料分配都比较均匀，且受损逐层减轻。本次设计仅对三、四层被楼梯间和客厅隔断，贯通性差，不满足现行规范要求的中间纵墙采用单面钢筋混凝土板墙加固;承载力不满足要求的边纵墙、山墙及客厅两侧横墙，采用双面钢筋网水泥砂浆面层加固。

3.4 楼梯间加固

由于楼梯间受力复杂，结构刚度受梯板斜撑影响，且在结构计算中，楼梯构件又未加入整体计算，同时楼梯间又是地震时逃生和救援的重要通道。“5.12”汶川地震后，检查楼梯间受损比较普遍，故对楼梯间结构安全应特别重视，本次设计对楼梯间采取如下加固措施:

(1)对断裂的楼梯梯板采用粘碳纤维布加固(图10);对小于0.2 mm裂缝只采用碳纤维布封闭处理。

图10 楼梯加固

(2)由于按现行《抗震规范》要求在楼梯斜梯段上下端对应的墙体处设置构造柱实施困难较大，本次设计则将楼梯间各层两侧墙体采用双面钢筋网水泥砂浆面层加固措施。

4 加固施工要点及注意事项

4.1 粘贴碳纤维布加固

(1)基层处理:剔除原结构抹灰层，将混凝土接头等高差部位凿平，打磨除表面污垢及松散体，露出混凝土结构新面;梁柱转角处进行倒角成半径不小于25 mm圆弧。

(2)涂刷底胶:在加固混凝土表面均匀涂刷与浸渍、粘结胶粘剂相匹配的底胶。

(3)找平处理:对混凝土表面凹凸不平之处用修补胶填补，打磨平整，且不应有棱角。用压缩空气吹去悬浮灰尘后再用丙酮清洗干净。

(4)应按设计要求尺寸裁剪碳纤维布，按规定配制浸渍胶，并均匀涂抹于混凝土粘贴面，将碳纤维布用手轻压贴于加固位置，再用刮子反复刮压至浸渍胶渗透出碳纤维布表面为止。多层粘贴重复上述工序。在粘贴完最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹一层浸渍胶。

(5)表面防护:在粘贴浸渍胶完全固化后(一般为7 d以后)在表面抹25 mm水泥砂浆防护层。

4.2 钢筋网水泥砂浆面层加固

(1)墙面清理:①在施工面层前应将抹灰层清除干净，原墙大于5 mm的裂缝应先采用压力灌浆处理;②将原墙面有松散部分应于剔除;③用1∶3水泥砂浆修补后再将原墙面用水润湿。

(2)钢筋网与墙面的固定:双面钢筋网采用“S”形φ6@600钢筋对拉，并呈梅花状布置。

(3)钢筋网安装:铺设钢筋网时，竖向钢筋靠墙面，并用钢筋头支起，空隙不应小于5 mm;钢筋网应平整牢固，网外保护层不应小于10 mm。

(4)面层施工:首先检查钢筋网与墙面和周边构件固定合格后，方可施工面层。水泥砂浆面层尽量采用喷射施工，若喷射施工困难，可采用手工抹制，抹砂浆前应在墙面刷一道水泥浆，再分层抹灰，每次面层厚度不超过15mm。

(5)养护:水泥砂浆面层施工完成后，应加强洒水养护，以防干裂或与墙面脱开。

4.3 钢筋混凝土板墙加固

(1)板墙混凝土不得手工抹制。首先应采用喷射法，若采用支模法，应沿高度分段进行，并应尽量用高流动混凝土或高强灌浆料。

(2)其他与钢筋网水泥砂浆面层加固相同。

5 结束语

底层框架砖房由于是上下不同材料和结构形式组成的复合结构，对于抗震性能是不利的，在历次地震中震害都较普遍。本文以“5.12”汶川大地震后，某小区一栋底层框架砖房实际震害的加固设计为例，介绍这类结构房屋的可行的加固方案。这或许是笔者在这类结构房屋加固设计中获得的一些有益收获，亦可供同行借鉴。

［1］GB 50011－2010建筑抗震设计规范

［2］GB 20010－2010混凝土结构设计规范

［3］GB 50367－2006混凝土结构加固设计规范

［4］黄世敏，杨沈.建筑震害与设计对策［M］.北京:中国计划出版社，2009