张陆

（中交第四公路工程局有限公司 北京 100123）

房屋建筑的不断增多使建筑地震破坏也越来越多，更多的人关注房屋建筑地震安全性与稳定性。这对既有房屋建筑而言，必须做好抗震加固，而抗震加固效果主要取决于抗震加固技术。因此，有必要对抗震加固技术及其运用进行深入分析，只有这样才能为实际的抗震加固提供参考依据，保证抗震加固效果。

1 房屋建筑结构破坏形式

1.1 墙体破坏

与水平方向地震作用相平行布置的墙体属于抗侧力构件，导致其破坏的原因为抗剪承载力不满足要求，受地震作用后，如果墙体高度和宽度之比在1左右，则会在墙体上产生交叉裂缝；而如果墙体高度和宽度之比小于1，则会在墙体上产生水平裂缝，当楼板采用钢筋混凝土结构使，底层裂缝将比上层更加严重[1]。

1.2 窗间墙与墙垛破坏

细高窗间墙会受到剪、弯同时作用，出现水平方向的裂缝。当窗面有很多较大的洞口时，也会产生很严重的破坏。若窗间墙的设置不科学，或墙段长度不满足要求，则宽度较大的墙垛将由于大量吸收能量而先行产生破坏，而宽度较小的墙垛将由于稳定性不足而失效。收竖向地震作用后，当上部过梁设有较大面积的洞口时，会在中部产生断裂破坏。

1.3 纵横墙破坏

因施工中纵横墙通常无法进行咬槎砌筑，在纵横墙之间会存在马牙槎，此时墙体之间的拉结严重不足，或由于砌筑质量较差，导致拉结强度不足。如果墙体之间的连接较弱，则受地震作用后，将在内外墙之间的交接面上出现竖向裂缝，严重时导致整片墙发生倒塌。除此之外，因地震作用会使地基发生不均匀沉降，所以也会使墙间产生竖向裂缝。

1.4 楼板和屋盖破坏

在地震作用下，楼板和屋盖能传递水平方向的作用力，它们的水平刚度直接决定了建筑整体抗震能力。有现浇板构成的建筑结构具有良好的整体性与抗震性；由预制板构成的结构则整体性相对较差，如果板缝很小，则混凝土的灌缝很难达到密实，而如果端部搁置长度不足，同时没有采用有效的拉结，将在地震作用下导致板缝拉裂，严重时整个板体掉落[2]。

1.5 附属物破坏

房屋建筑的附属物包括屋顶间、女儿墙与烟囱等，有从屋面上伸出的附属物的房屋建筑在受到地震作用后将产生鞭梢效应，加剧地震反应，提高破坏率。从屋面上伸出的屋顶间，很容易产生交叉裂缝，则屋顶的烟囱及女儿墙容易产生水平方向裂缝。

1.6 楼梯间和墙角破坏

楼梯横墙的间隔距离小，自身水平方向的剪切刚度较大，在这种情况下受到地震剪力之后，因楼梯间通常无楼板，同时空间刚度很小，踏步板嵌入到侧墙当中，对墙体有一定削弱作用，所以楼梯间处墙体会在水平方向地震作用下出现明显的交叉及斜向裂缝。墙角一般处在房屋建筑的端部，横纵向约束均明显减弱，所以墙角部位的抗震性能往往很低。另外，因墙角刚度很大，受地震作用后，产生扭转效应，导致墙角处地震作用效应大幅增加，最终导致破坏，甚至倒塌。

2 房屋建筑抗震加固

2.1 抗震加固基本要求

通常情况下，房屋建筑越高受到的地震作用影响就越大。对砌体结构而言，它属于典型的脆性材料，根据地震调查结果可知，两层和三层的砌体结构建筑实际震害要比四层及五层砌体结构建筑轻很多，而六层与超过六层的砌体结构建筑所受震害更加严重。由此可以得出，即便采用了抗震加固措施，也不可能轻易的突破建筑高度与层数上的限制。

在实际的抗震加固工作中，需要从提高建筑整体抗震性能角度出发，同时充分注意满足基本使用功能要求，并与相邻的其它建筑保持协调；因承重墙需要承受楼层上的所有垂直方向荷载，若在地震作用下先行发生破坏，将对整个建筑的稳定和安全造成危害，所以在完成对承重墙的加固之后，同一楼层范围内所有承重墙应尽量有相近的抗震能力；对于采用非刚性结构的建筑，在选择具体的抗震加固措施时必须十分谨慎，若通过支撑与支架的设置及加固柱与墙垛等措施来加固，则要增强变形能力，以实现对层间位移的有效控制[3]。

2.2 地基基础加固

对既有房屋建筑实施抗震加固的基本任务在于提高地基基础稳定性，即应先对地基基础进行加固。以地基所受水平与竖直方向承载力为依据，结合各项对地基基础有影响的因素，采取合理可行且效果显著的加固措施，包括对上部结构的刚度进行加强、采用注浆或锚钎静压桩对地基进行加固处理、增大地基基础的底面面积、增大或增设钢筋与结合灌浆，通过采用不同方法提高地基基础整体承载力，以达到延长其使用年限的目标。地基基础加固除了能杜绝因地基基础沉降而产生的结构破坏，还能为后续上部结构的加固或改进奠定良好基础，使建筑抗震加固重要基础环节，必须引起相关人员的高度重视。

2.3 扶壁柱法

如果墙体上的裂缝缝深或缝宽过大，则会使承载力降低，影响稳定性，对此可采用扶壁柱法进行加固。对于扶壁柱法，在工程中有着广泛应用，若按照使用材料进行分类，可分成两种，即砖砌与钢筋混凝土。其中，砖砌扶壁柱直接和墙体相连，连接方法根据墙体实际情况选择，以挖镶与插筋两种方法较为常用，通过可靠的连接，能使砖砌扶壁柱与墙体两者可靠共同工作；钢筋混凝土扶壁柱和砖砌扶壁柱相比较，能帮助墙体承受更多荷载，这使得它的墙体之间的连接更加重要，现场施工必须严格按照相关规范与设计要求进行，保证两者连接的可靠性。

2.4 钢筋网水泥砂浆法

如果墙体上的裂缝缝深或缝宽过大，则会使承载力降低，影响稳定性，对此除了可以采用扶壁柱法来加固，还能使用钢筋网水泥砂浆法。该方法是指在清除掉墙体表面附着的粉刷层之后，分别在两个侧面设置钢筋网片，钢筋网片由直径在4～8mm范围内的钢筋构成，完成钢筋网片的设置后喷射一层砂浆（也可使用细石混凝土），当现场不具备喷射砂浆的条件时，也可由人工进行涂抹。这一方法适合对面积相对较大的墙体进行加固，现阶段主要用于以下几种情况：①由于建筑加层与超载导致墙体承载力降低；②由于发生火灾或受到地震作用而导致整片墙体刚度降低或承载力降低；③由于施工方面的问题导致墙体承载力没有达到要求；④窗间墙技术指标没有达到设计要求。

2.5 外加钢筋混凝土法

该方法主要用于柱加固，可分成侧面外加与四周外包两种。

2.5.1 侧面外加

如果柱所受弯矩相对较大，可在受压面或双面上进行混凝土的附加来加固。当采用在受压面上进行混凝土附加的加固方法时，新、旧柱之间的连接十分重要，必须根据实际情况采取有效措施确保两者可以良好共同工作。基于此，当采用在两侧同时进行混凝土层附加的加固方法时，可设置连通箍筋来连接；当采用在受压面进行混凝土层附加的加固方法时，可在柱表面先行设置膨胀螺栓及混凝土钉来保证两者可靠连接，同时将角部按照300mm的间隔距离打去，确保后浇筑的混凝土层能够进入到柱中。

2.5.2 四周外包

该方法的加固效果很好，尤其是轴心受压柱与小偏心受压柱，更适合采用这一方法，加固后能有效提高柱的承载力。与侧面外加的方法相同，加固时同样要做好混凝土层和柱之间的连接，根据柱的实际情况，结合当前施工条件，采用适宜的连接方式，保证连接可靠性。然而，虽然这种方法的加固效果要比单侧或双侧面外加都要好，但其施工相比之下较为繁琐，对施工条件有更高要求，所以适用于抗震要求较高的柱结构。

2.6 抗震加固新方法

2.6.1 减震隔震

伴随减震技术不断发展，加之对以往房屋建筑震害的总结，可先通过对地震作用下房屋建筑结构效应的分析掌握地震效应，然后选择适宜的减震隔震方法，减小结构在强震作用下受到的影响。就目前来看，以下几种减震技术比较常用：①基础隔震；②消能减震；③调谐减震[4]。以上几种技术均属于被动减震技术，但都能起到良好的减震隔震效果，而且根据工程经验通过对减震隔震技术的不断改进与更新，减震隔震效果必将得到进一步提升，为房屋建筑的加固抗震提供可靠的技术支持。

2.6.2 抗震加固和节能改造相结合

如今，世界范围内的资源短缺现象越来越严重，加之地震频发，导致不同国家与地区的房屋建筑接连发生倒塌等重大事故，严重影响人们的生命财产安全。在这种情况下，对于房屋建筑的抗震加固与节能改造，很多学者将两者充分结合到一起，提出一体化思想，同时对相关技术实施了深入分析。通过有效的一体化，不仅能提高房屋结构体系的承载力，还能实现对结构自身抗震性能的有效改善，相较于传统的抗震加固措施，采用一体化的思想完成改造之后，整个结构体系的承载力和抗震性能可以达到更高、更强，并能降低结构整体耗能能力，减少能源的消耗，在保证抗震加固效果的基础上达到节能改造目标，从根本上避免了重复作业。另外，这也是使设计与施工实现一体化的有效途径，能大幅降低项目的运营成本。值得一提的是，在抗震加固和节能改造相结合的技术当中，目前以玻化微珠保温砂浆最为常用。对于玻化微珠保温砂浆，它属于无机保温材料，除了能起到良好的保温效果，还能提供与混凝土层相当的加固作用。

3 结束语

综上所述，地震作用对房屋建筑的影响是显而易见的，尤其是既有建筑，在建设时技术标准和技术水平都较低，可能无法达到现行抗震标准要求。对此，要在认识到房屋建筑结构抗震加固重要性的基础上，掌握结构破坏形式与机理，然后采用行之有效的技术措施进行抗震加固，以此提高结构的承载力与抗震性能，降低房屋建筑在地震中的破坏率。