老旧楼房改造加固与实例分析

施媛

摘要：本文根据天津市某砖混内框架结构药厂的加固过程中的一些特征措施和注意事项进行了阐述，分析了如何在老旧楼房改造加固中灵活运用各种加固方法，为加固设计人员在进行加固方案选择和方案设计方面提供了一定的参考。通过实际施工验证，具有良好的可行性。

关键词：旧楼改造;砌体;结构加固

Abstract： This article describes some characteristic measures and precautions during the reinforcement process of a brick-concrete internal frame structure pharmaceutical factory in Tianjin， and analyzes how to use various reinforcement methods flexibly in the reconstruction and reinforcement of old buildings to provide reference for the reinforcement designer in the selection of reinforcement schemes and scheme design. Through actual construction verification， it has good feasibility.

Key words： old building renovation;masonry;structural reinforcement

0  引言

随着我国建筑市场日新月异的发展，建筑物在推新的同时却无法“除旧”。本着节约资源的原则，又结合我国现有的民用及工业建筑特点（大部分为砌体结构），改造加固将成为我国未来建筑市场的一大趋势。实践证明，在地震等破坏性外力作用下，砌体结构的破坏一般会先于混凝土框架结构，且破坏程度要更加严重。砌体结构材料的脆性性质决定了这一特性，因为砌体结构相较于混凝土结构的抗剪、抗拉和抗弯强度低。所以房屋的砌体结构加固便具有相当重要的意义。而在实际的施工过程中，房屋的砌体结构会因为地理环境、原材料、承重位置、工期、预算等诸多因素，而造成破坏程度及位置各有不同。这要求我们在确定加固方案时，要根据现场查勘，荷载测试等相关数据灵活运用多种加固措施。本人结合此次的药厂改造加固工作，对在此次加固期间所使用到的各类方式、对策进行分析、研究。

1  项目简介

该楼约建于上世纪80年代，为三层砖混内框架结构房屋，建筑物朝向为南北朝向，建筑平面呈矩形，其长×宽尺寸为48.00m×13.70m，建筑面积约为1972.80m2。建筑物首层层高为4.20m，二层层高为3.60m，三层层高为3.80m，室内外高差为0.30m，檐口高度为11.90m。楼盖采用现浇钢筋混凝土梁、预制混凝土板结构，局部为现浇混凝土板，屋盖采用现浇钢筋混凝土梁、预制混凝土槽形板结构，局部为现浇混凝土板，屋面为保温卷材防水平顶。基础形式为墙下条形基础、柱下独立基础。

1.1 地基及基础

经现场查勘，未发现因地基或基础出现较大沉降或不均匀沉降所引起的上部结构明显损坏现象。

1.2 承重墙体

承重外墙厚度为360mm，承重内墙厚度为240mm，采用粘土砖、混合砂浆砌筑。建筑外檐墙对应现浇钢筋混凝土梁支座处设有混凝土構造柱。门、窗洞口均采用钢筋混凝土过梁，最大门窗洞口宽度为3.00m。

经现场检查，该楼承重墙体、过梁无明显开裂、变形等结构性损坏现象。首层管道井位置的承重墙底部存在砖砌体松散现象，内、外墙面抹灰层局部出现空鼓、开裂及脱落现象。

另根据改造后的使用功能要求，该楼首层部分承重墙墙段的竖向受压承载力不满足正常使用的要求。

1.3 内框架柱

楼内框架柱柱网布置纵向为5排，框架柱横向柱距均为6.00m;横向为2排，框架柱纵向柱距为7.50m，框架柱与横墙的距离为6.00m、框架柱与前后外檐墙的距离为3.10m。内框架柱截面尺寸为400mm×400mm。

经现场查勘，未发现钢筋混凝土内框架柱存在明显开裂、变形等结构性损坏现象。

1.4 楼（屋）盖结构

楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土梁、预制混凝土板结构，局部为现浇混凝土板。纵向框架梁跨度为3.10m和7.50m，截面尺寸分别为250mm×750mm、250mm×850mm;横向无贯通框架柱的混凝土梁。横向次梁跨度为6.00m，截面尺寸分别为250mm×400mm、250mm×550mm。预制混凝土板（槽形板）跨度为6.00m;现浇混凝土板跨度为2.10～3.50m不等。

经现场查勘，楼（屋）盖钢筋混凝土梁、板无明显挠曲变形、开裂等结构性损坏现象。二层楼盖混凝土梁、三层屋盖板底局部出现保护层剥落、钢筋外露锈蚀情况;部分楼盖预制钢筋混凝土板存在安装管道穿孔孔洞;楼（屋）盖梁、板底抹灰层局部出现空鼓、开裂及脱落现象;屋面普遍存在漏雨现象。

2  结构加固方法

根据现有建筑市场的常用的加固方法，可以总结为以下几种方式：

2.1 增大截面积加固方法

顾名思义，增大截面积加固，就是在原有的结构上用原有材料增大构件面积，从而达到增大构件刚度、提高承载力的一种方法。该方法的施工工艺简单，适用面广具有很强的适应性，加固后能大大提高结构的承载力。在对梁、柱等有关结构进行加固期间，得到了十分普遍的应用。但是，在施工现场中，要长时间开展湿作业，会对平时的生活、生产等带来影响，增大构件截面积的同时，也会减小建筑物的净空间。

2.2 附加外作用力加固方法

2.2.1 预应力加固法

所谓预应力加固法，就是在结构构件的侧面或底部加预应力拉杆的加固方法。可以在受弯构件的底部加设下撑式预应力拉杆，也可以在其侧面加设水平预应力拉杆，或是组合拉杆。该加固方法能使构件的承载力有大幅度的提升，从而达到较好的加固效果。该加固方法适用于大跨度或重型结构的加固，及处于较高的应力、高应变状态的构件加固，不适用于混凝土收缩徐变大的结构。

2.2.2 外包型钢加固法

对于这一方式而言，其受力十分可靠，且施工也更为便利，现场工作量较小;在不明显改变建筑物净空间大小的前提下，截面承载力有了很大程度提高。缺点是用钢量较大，相对花费较高，且还需使用与钢结构间相类似的防控对策。

2.3 结构构造性加固

2.3.1 增设圈梁加固

当改造后的建筑物有增加或改变墙体位置，或是原有圈梁与现有设计规范不符，为了加强房屋的整体刚度和稳定性，我们经常会加设圈梁。虽然老旧房屋的地基沉降已近于饱和，但是我们还是考虑现行的抗震规范要求。一般设置在屋盖处、楼板处、隔墙等位置。当地基不好时在基础顶面也应设置与墙体同厚度的混凝土圈梁。另外，根据现场实际情况，如果梁下的墙体如若产生竖向裂缝，则必须在其梁下加设长度大于原有梁截面宽度的（钢筋）混凝土垫梁予以加固。

2.3.2 加设构造柱

为了符合现有设计规范要求，增强原有房屋刚度、防止房屋倒塌，我们可以在外墙四个角落、错层位置中横墙与外纵墙间的交接位置、大房间中内墙与外墙间的交接位置等设定构造柱，构造柱应与圈梁、墙体间密切相连。

3  加固方案

我们此次加固设计方案结合了原有房屋的结构特性、破坏程度、工期、预算等多方条件，确定了以下各项加固方案：

3.1 对承载能力无法满足于要求的墙体实施加固

因为这一墙体使用到了黏土砖、水泥砂浆，砂浆本身的抗压强度最低到了1.2MPa;砂浆的总强度较低，使得砌体承载力不够，加固：剔除出外墙内侧中的抹灰层，使用整铺钢筋网（图1）、喷射细石混凝土层进行加固（图2）。

3.2 梁、板裂缝处理

该房屋的裂缝使用到了最为普遍的粘帖碳素纤维布，以对梁、板等各类裂缝实施加固，得到了更为理想的效果（具体见图3）。具体施工工艺及细节处理：

3.2.1 混凝土表面处理

剔除出加固构件裂缝表面所出现的剥落、蜂窝等各类劣化混凝土，全方位地显露出砼结构层。按照混凝土基层规范要求进行打磨和处理。对需要粘贴碳纤维片材的混凝土表面进行打磨，清除表层浮浆、油污等，直到全方位地显露出混凝土结构的新面。在涂抹底层中的粘结剂以前，使用丙酮对混凝土表面进行清洁，并保持好干燥。

3.2.2 找平处理

对混凝土表面中的凹陷位置使用找平材料进行填补，不应具有棱角，在转角位置，使用找平材料进行修理，让其变成光滑的圆弧，半径应超出20mm。在找平材料的表面指触干燥后，就对下一个工序进行施工。

3.2.3 涂刷底层树脂

把底涂树脂的主剂和固化剂按比例称重搅拌均匀后，使用滚筒刷把底层中的树脂更为均匀地涂抹在混凝土表面。在底层树脂的表面指触干燥后，就对下一个工序进行施工。

3.2.4 粘贴碳纤维布

在对碳纤维片进行裁切期间，应粘贴宽胶带，保障碳纤维片中的断头更为整齐。在梁、板中的受拉区域，粘贴碳纤维片材，以实施受弯加固，纤维方向应与加固位置受拉方向间相一致。使用封闭粘贴、侧面粘贴对梁实施受剪加固，纤维方向应垂直于构件轴向。纤维布的搭接位置相互错开，搭接长度不应小于150mm。下一层粘贴要在上一层碳纤维布中的表面更为均匀地涂抹浸渍树脂，并在其表面撒上细砂。

3.3 预制楼板增大活荷载的加固

对这一房屋而言，楼板大多都是预制楼板，这类楼板的整体性不够理想。鉴于本工程改造后二层设为档案室，设计均布活荷载标准值分别为8.0kN/m2，故需要在首层预制楼板新增钢梁加固（图4）。

4  小结

以上加固对策能够对老旧楼房本身的隐患实施处理，且效果更为良好。在这一实例中，可以看出，在对砖混结构房屋实施加固与设计期间，应参照加固位置有关的特征、破坏程度、工期、造价等诸多因素，灵活安排加固方案。以此寻求改造加固效果与经济相结合的最佳方案。

参考文献：

[1]GB50367-2013，混凝土结构加固设计规范[S].

[2]GB50010-2010，混凝土結构设计规范[S].2015年版.

[3]GB50003-2011，砌体结构设计规范[S].