杨剑波1，范晓东2
1 云南省房地产开发经营（集团）有限公司，云南 昆明 650000；2 云南京鹏房地产开发有限公司，青海云南 昆明 650206
摘要：以重庆三线建设遗址某砌体建筑结构进行研究，对该砌体结构进行力学性能评估的基础上，利用基于性能的抗震设计理论，提出了钢筋网片加固方案，并在现场采用拟静力方法对墙体进行了现场试验。结果显示采用钢筋网片对既有墙体进行加固后较好的提高了墙体的抗震承载力，满足规范要求。可为后续类似工程提供一定的参考和借鉴。
关键词：砌体结构；加固；承载力特性；拟静力试验
1引言
据相关资料统计，我国现有建筑位于6度及6度以上的地区需要进行抗震鉴定与加固的房屋面积有7亿多㎡，而己经鉴定和加固的仅有2亿多平方米，尚未进行鉴定和加固的建筑物占70%左右。特别是建于唐山地震以前的建筑(其中绝大部分是砌体结构)，由于当时人们对抗震认识的不足和当时经济条件的制约，这些建筑急待进行抗震鉴定与评估。对既有建筑的抗震鉴定与评估工作既重要而又繁重。
2 加固前墙体力学性能鉴定
重庆地区某三线遗址宿舍楼约修建于20世纪60年代末。该工程 6 栋房屋均未设置构造柱。其中 353#宿舍楼为 3 层砖混结构，平面布置呈矩形布置，房屋的屋顶为不上人砖拱屋面。
采用回弹法检测砖砌体中砂浆抗压强度结果如表1所示，结果表明，实测一层砌体砌筑砂浆强度等级能够达到现行规范M2.5的要求，二层、三层砌体砌筑砂浆强度等级不能够达到现行规范M2.5的要求。现场在承重墙体上随机抽取了一组砖进行抗压强度试验，试验结果显示抽检砖样抗压强度能满足MU10强度等级要求。
表1 砂浆强度检测结果统计表
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对墙体和地基基础承载力进行核算，外加荷载标准值考虑1.5kN/m2，外加活荷载标准值取值为：屋面（不上人屋面）值取 0.5k N/m2，基本风压取 0.4 k N/m2，楼面活荷载标准值取 2.0k N/m2，走廊、楼梯间活荷载标准值取3.5k N/m2。验算结果显示，墙体及地基基础承载能力满足规范要求，未发现地基滑移、凹陷、不均匀沉降；房屋四周及室内地面未发现因基础不均匀沉降所致的裂缝等异常情况；对上部结构进行观察未发现因实际使用和基础不均匀沉降引起的裂缝和错动。
通过整体的现场调查来看：本工程年久失修，预制槽型板出现露筋锈蚀，局部墙体人为破坏，屋面有渗水痕迹，但房屋基础未发现下沉现象，上部结构未发现因地基基础变形而致的裂缝，房屋墙体未发现裂缝及变形情况，房屋整体无倾斜，房屋目前无静载缺陷。将房屋采取可靠方式进行加固后，房屋能满足原使用功能要求。但由于本工程建造时期缺乏抗震设防意识，当时砖砌体结构房屋中未设置合理的抗震构造措施，不能满足既定的抗震设防标准，且未设有构造柱或拉结筋。
3 加固后墙体承载力特征分析
3.1加固方案
考虑到墙面并未出现明显裂缝，故采用双面钢筋网水泥砂浆对墙体进行加固，以达到增强刚度及侧向承载力的目的，按构造要求，采用M10水泥砂浆，fc=3.5MPa；因墙面剔除原墙面抹灰后，墙面不平整，故每边砂浆抹灰面层取厚 50mm，以保证墙面平整，钢筋网及拉结筋统一采用采用 HPB235级钢筋（fy=210MPa），双面加层的钢筋网采用Φ8间距为 200mm，钢筋网连接采取 S 形穿墙筋连接，S 形穿墙筋的间距为 900mm，呈梅花状布置，钢筋网四周应与楼板、墙体连接，采用锚筋、插入短筋、拉结筋连接方法进行连接；钢筋网的横向钢筋遇有门窗洞口时，双面加固将两侧横向钢筋在洞口闭合。
3.2 现场拟静力墙片试验
本试验是此建筑墙加固后选取一片承重墙（横墙）在同一场地重新砌一片 1：0.5的墙。原建筑横墙为 240mm 厚一眠一斗砖墙。包括砌块，钢筋网片，砂浆，混凝土的选取都是现场取材。砖也是使用原建筑拆下来的青砖。
砌墙如下：墙钢筋网片横向，竖向都为Φ6@250-300。拉结筋Φ8。两侧构造柱为4Φ20，箍筋Φ8@200，箍筋穿过墙与墙拉结。
通过本试验验证砌体墙采取钢筋网片的方法加固后，抗侧力及在往复加载的加载方式抗震性能的改善，研究采取钢筋网片片墙在水平和垂直作用下初始裂缝的开展部位、裂缝形态、发展规律、墙体破坏机制。试验墙的竖向压力取上部结构和构件自重标准值和可变荷载组合值之和。竖向压力由计算值现场堆载实现，砌体结构的墙体试体与原型的比例为原型的1/2。结构弹性模型与原型比例不宜小于原型结构的结构1/100，弹塑性模型与原型的比例不宜小于构的 1/15。
本文采用的试验方法是拟静力试验。所配钢筋的基本力学性能按规范给出作为依据。砌体试块的制作养护符合国家标准（砌体工程施工及验收规范）的要求。墙体通过堆载钢板实现施加竖向荷载的目的，采用由水平推力系统的试验装置．试件就位固定以后，首先施加竖向荷载并保证其在水平加载过程中为定值．试验中施加的水平荷载分为两个阶段：试件开裂前由荷载控制，每级水平荷载循环一次，荷载增量为 20 k N，直至试件开裂；然后按位移控制，每级增加 0.5～1.0倍开裂位移△荷载达到极限荷载 Pmax 后，下降至 0.85Pmax左右结束试验，等幅加载；在整个试验过程中始终按照等幅位移施加，研究墙体在反复循环加载作用下的强度降低和刚度退化规律。
试验采用分级加载制度，加载分 5 级，每级循环 2 次，等幅循环根据试验实际情况进行相应控制，若现场试验时出现异常情况，临时调整加载控制位移和循环次数。当试件在水平推力下出现第一条发丝裂缝时，记录荷载值及位移、应变后，荷载进行反复环逐渐加大。当荷载值急剧下降、裂缝急剧扩展和增多，位移明显增加时，可认为该试件丧失承载能力而达到破坏状态。水平荷载通过固定于水平反力架上的伺服加荷系统施加。该系统由两台千斤顶、两台伺服控制台及油泵组成．主动加载控制。竖向堆载通过现场取材使试件竖向压力均匀分布0.6 MPa，试验墙体制作在一个山坳里，用两边的山体作为反力支撑体，采用型钢梁将加载在墙体的千斤顶反力传到山体。
具体试验过程为：竖向堆载 6 t钢板，初始加载 20k N 试压，墙体完全弹性恢复，试压完成重 10k N 开始加载，每级荷载加载增加 10k N，往复加载。最终获得的墙体的荷载-位移试验结果如表2所示。试验结果显示，在进行了钢筋网片加固后，墙体的承载力特别是抗震性能有了极大提高。
表2 试验荷载位移曲线
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4 结论
由于该三线遗址砌体墙结构建造时期缺乏抗震设防意识，当时砖砌体结构房屋中未设置合理的抗震构造措施，通过以宏观控制为主的第一级抗震鉴定和以抗震验算为主的第二级抗震鉴定，不能满足既定的抗震设防标准。而采用钢筋网片进行加固砌体后的现场试验显示，房屋能满足抗震设防要求。加固方法可为类似工程提供参考和借鉴。
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