砖混结构高延性混凝土抗震加固技术研究

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:容培钧
[导读] 摘要:随着时代的发展,国家抗震要求逐步提高,同时提倡老旧楼房改造,尽可能避免大拆大建。
        中城科泽工程设计有限责任公司第二分公司
        摘要:随着时代的发展,国家抗震要求逐步提高,同时提倡老旧楼房改造,尽可能避免大拆大建。早期建设的砖混结构工程已不能满足当前抗震要求的情况下,抗震加固技术在建筑行业得到了广泛的应用。其相对于拆除后重新建设,可以大大的减少项目的投资额,达到继续使用要求,即使不发生地震,也能大大提高结构安全性,延长建筑使用寿命。高延展性混凝土是由胶凝材料、细骨料、外添加剂和人工合成纤维制成,按照固定比例加水搅拌成型方法以后,具有高抗裂性能、高韧性和高耐损伤能力的特种混凝土。高延性混凝土可以通过增强主要抗侧向力构件的延性、承载力、结构整体性以达到增加结构侧向刚度来增加建筑物的抗震性的效果。本文以某砖混结构办公楼的抗震加固施工为例,对砖混结构的高延性混凝土抗震加固进行研究,希望所取得的成果对类似工程有借鉴作用。
        关键词:高延性混凝土; 抗震加固; 砖混结构; 结构安全性
        1.工程概况
        某办公楼结构形式为砖混结构,地上5层,建筑高度14.5m,楼屋盖形式为预制楼板,1991年竣工,抗震类别鉴定为B类建筑,根据原结构的鉴定结论以及建筑功能要求进行加固,一层至五层的部分墙体采用高延性混凝土面层加固法进行抗震加固。本次加固主要进行建筑物的抗震能力和构造方面的加固工作,用以维持其在设防烈度条件下结构抗震性能和整体性。设计要求使用年限为四十年,抗震设防烈度为8度。
        2.高延性混凝土抗震加固施工技术
        2.1 高延性混凝土加固砖墙工艺流程
        2.1.1 基层处理
        加固部位砌体粘接面必须保持洁净,无油污,铲除原有墙面装饰面面层及抹灰层,将灰缝清理干净,用钢丝刷刷净残灰,吹净表面灰粉。砌体结构面在清理干净后,应充分浇水湿润,浇水应分两遍进行,第一遍应在施工前12h进行,第二遍应在施工前2h左右进行。最后在墙面刷素水泥浆一道,增加墙面与高延性混凝土的结合性,避免面层出现开裂。
        2.1.2 高延性混凝土配置
        配置高延性混凝土应严格按照使用说明进行拌制,控制拌制比例,必要时进行称重计量。高延性混凝土应采用干混料预拌方法制备。原材料计量宜采用电子计量仪器,使用前确认其标定合格。每盘高延性混凝土原料计量的允许偏差应符合表1的规定
        表1 原料计量允许偏差表
       
        高延性混凝土用强制式搅拌机进行搅拌,强制式搅拌机转速不能小于45r/min,并应配备纤维专用计量、投料设备。一次搅拌不宜过多,应根据施工进度进行制备,避免高延性混凝土存放时间过长,存放时间不宜超过30min,且施工过程中不允许随意加水改变配比。
        2.1.3 压抹高延性混凝土面层
        因原有墙面在剔除原有装饰面及抹灰面时会轻微损坏原有砌筑墙体表面,造成墙面不平整,所有在压抹之前需做灰饼,以此来保证每层高延性混凝土的厚度。灰饼需采用高延性混凝土制作,大小约为50mm见方。高延性混凝土面层应多次分层刮涂,单层厚度不应超过15毫米。第二层施工需在第一层高延性混凝土初凝前进行,各层高延性混凝土之间以及高延性混凝土与基层之间必须粘接牢固,无脱层、空鼓、裂缝等缺陷。压抹高延性混凝土前应先将墙面浇水湿润,待墙体稍干后进行压抹施工。
        2.1.4 养护
        高延性混凝土面层施工完成后应进行喷水养护7天,温度不能小于5℃,否则将采取冬施,夏季施工时应进行封闭。施工完成后应在2h以内,开始养护工作,前三天每隔2h洒水湿润养护,第四天开始每隔4h进行洒水湿润养护。
        2.2 原有墙体裂缝处理办法
        裂缝处理方法主要有填缝法和钢筋填充修补法。在墙体两侧每4-5皮砖剔凿一道长度800毫米,深度为35毫米缝隙,埋入一根长度为60-80毫米的φ6钢筋,端部弯钩应嵌入墙体竖缝,然后用高延性混凝土填实。
        施工时应注意以下几点:
        (1)先对一面进行处理,等高延性混凝土强度达到要求后后再进行另一面施工。
        (2)剔开的砖缝秀不前应充分浇水湿润,修补完成后需尽快进行养护。
        (3)原有砖墙存在损坏或者松动的砖块,应进行替换或者局部修补,最后用水浇透墙面,刷素水泥浆一道。
       
        图1 原有墙体裂缝处理
        2.3 细部节点做法
        2.3.1 墙体加固
        采用双面加固时,单侧高延性混凝土施工时应大于10mm,采取单侧加固时,面层应大于15mm,并应采取防止面层端部剥离破坏,宜将面层端部采用乙型倒角加强端部锚固。
       
        图2 纵横墙转角双面加固节点
       
        图3 纵墙单侧加固节点
        2.3.2门窗洞口
        高延性混凝土面层在加固门窗洞口位置时,单面加固面层需将延伸至洞口边进行锚固,墙体在双面加固时两侧面层应在洞口处互相闭合
       
        图4 洞口所在墙面单面加固
       
        图5 洞口所在墙面双面加固
        2.3.3 抗震底层墙体
        抗震底层墙体高延性混凝土面层,室内外加固部位详见图6、图7。
       
        图6 抗震加固外墙
       
        图7 抗震加固内墙
        3.结论
        作为一种具有高延展性、高强度和高韧性的纤维水泥基复合材料,现场施工完成后有一种高韧性、高抗裂性、高耐损伤发展能力,抗震效果极强。砖混结构高延性混凝土加固技术不破坏原结构整体性,施工简便,与原有结构粘接强度高,只对单侧加固时可保持另一侧墙体外立面。砖混结构高延性混凝土抗震加固技术综合造价较拆除重建以及传统抗震加固技术施工简便,可以节约大量的材料、人工成本,具有良好的经济效益。
        参考文献:
        [1]邓明科,杨铄,王露.高延性混凝土加固无筋砖墙抗震性能试验研究与承载力分析[J].工程力学,2018,35(10):104-114+126.
        [2]范丽玮.高延性混凝土加固砖砌体短柱受压性能试验研究[D].2017.
        [3]柴宠舂,徐国孝,柴炳烽.砌体加固用高延性混凝土材料研究[J].浙江建筑,2019,036(003):47-49.
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