中山建筑加固施工有加固资质公司

我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对建筑抗震概念设计的基本要求作了较全面的规定。归纳起来大体上包括以下几方面的内容:①有利的抗震场地;②优化的平面和立面布置;③设置多道设防的抗震结构体系;④“强柱弱梁、强剪弱弯”的指导思想;⑤合理的建筑结构参数设计计算分析。 2008年5月12日14点28分我国四川省汶川发生里氏8.0级大地震,由于震中汶川离甘肃省陇南地区直线距离较小,因此该地区震感较强,许多房屋都遭到了不同程度的破坏。本文主要就“5.12四川汶川大地震”后震害调查中钢筋混凝土框架结构房屋的破坏情况展开研究,认真总结震害规律,研究有效抗震措施,进行合理抗震设计,以提高框架结构房屋的抗震性能。 2地震灾害对建筑物的损害 “5.12四川汶川大地震”发生时,大部分钢筋混凝土框架结构房屋是在上世纪90年代以后建造的,凡是严格按抗震设计规范设计,施工质量较好的均未出现严重破坏,仅少数框架梁、柱或梁柱节点附近出现轻微的裂缝。房屋受损表现主要是填充墙体的震害、变形缝处的震害等。地震对房屋的影响主要表现在以下几点

2.1框架梁、柱以及梁柱节点的震害现象 

2.1.1在地震作用下,部分框架梁有斜裂缝产生,受损严重的梁,裂缝贯通。 

2.1.2 部分框架柱有水平裂缝产生,受损严重的柱,四周会有贯通的水平裂缝。 

2.1.3 梁、柱节点附近有斜裂缝产生,这是较常见的受损表现。 

2.2填充墙体的震害现象 

2.2.1 大部分受损的填充墙体都有从上向下的45度斜裂缝或“X”型裂缝,部分填充墙体粉刷层剥落,砌块开裂甚至局部酥碎。 

2.2.2 在门、窗口上、下角多见八字形或倒八字形缝,在**层的门窗上口或屋盖下水平裂缝较多。窗间墙体出现不同程度的“X”型裂缝。 

2.2.3 立面上有局部**的房屋,**的墙体常易破坏。一部分原有房屋,出现整个女儿墙坍塌的破坏,局部**的建筑的倒塌较女儿墙多一些。对于这类附属建筑,不仅因鞭梢效应而使水平地震力加大,加重了它的破坏,而且屋盖的错动、房屋的倾斜等主体结构的震害也对它产生了很大的影响。 

2.3 变形缝处震害发生的原因 

2.3.1 新旧建筑物之间未设抗震缝。 

2.3.2 两建筑物间抗震缝宽度留设不足。 

2.3.3 高低跨处变形不协调。 

2.3.4 施工时建筑垃圾掉入变形缝,使其不能发挥正常功能。  

3地震灾后建筑物的破坏等级的划分  

三、多层钢筋混凝土框架结构房屋的地震破坏等级可参考以下划分标准: 

Ⅰ级 较轻微损坏:框架梁、柱、抗震墙完好,无可见裂缝和明显变形;梁、柱、抗震墙节点无破损、无裂缝。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板无可见裂纹和变形;钢筋混凝土预制板与梁搭接处无松动和裂缝。填充墙体与钢筋混凝土梁、柱连接处可能有轻微裂缝,墙体转角处和纵横墙交接处无松动、脱闪现象。 

Ⅱ级 轻微损坏:框架梁、柱、抗震墙轻微裂缝,震前混凝土构件已有裂缝,如非预应力筋砼构件因钢筋锈蚀造成的裂缝、砼收缩裂缝等,扩展,抗震墙、节点的轻微破损和裂缝。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板有轻微裂缝,无明显变形,钢筋混凝土预制板与梁搭接处有松动和轻微裂缝。填充墙、出屋面楼梯间墙体无明显裂缝。墙体转角处和纵横墙交接处有松动和轻微裂缝。出屋面的非结构构件和饰物,可有裂缝、移位、倾斜。 

Ⅲ级 中等破坏:框架梁、柱、抗震墙轻微裂缝,如剪力墙结构和框架剪力墙结构的剪力墙出现交叉裂缝或水平裂缝,但裂缝宽度较小,未出现承载能力极限状态的标志;裂缝所在楼层无明显的层间位移;部分梁、柱、抗震墙节点有轻微破损和裂缝。个别节点破损和开裂明显。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板显着开裂;钢筋混凝土预制板与梁搭接处有松动和明显裂缝,装配或整体式柱在装配区出现裂缝。抗震墙与钢筋混凝土梁、柱连接处有松动和明显裂缝。填充墙、出屋面楼梯间墙体有可见裂缝。填充墙严重开裂或局部酥碎,墙体转角处和纵横墙交接处有松动和明显裂缝。 

Ⅳ级严重破坏:框架柱主筋压屈,梁、柱节点破坏严重。混凝土酥碎、崩落,剪力墙结构和框架剪力墙结构的剪力墙出现交叉形裂缝或水平裂缝,且裂缝宽度达1.5mm或钢筋出现颈缩拉断、裂缝处的混凝土破碎,所在楼层有明显层间位移,部分楼层倒塌。 

Ⅴ级较严重破坏:建筑物内部多数梁、柱、板等承重构件毁坏,导致结构全部坍塌或局部倒塌。框架残留部分不足50%。 

四、加固方案 

本文以某钢筋混凝土框架结构办公楼的震后梁加固的工程实例,来阐明地震灾后框架结构受损后如何对梁进行加固。依据上文划分的破坏等级,该办公楼较终评定为中度破坏。根据现场实际情况和数据分析,经过加固方案的比选,提出了如下加固方案: 

1) 采取在原结构梁上设置有效的支撑,对受损梁在加固过程中部分卸载和安全防护。 

2) 加固施工前,用灌缝材料将构件上的裂缝封闭。 

3) 对于受损的混凝土梁构件采用外包钢筋网复合砂浆加固提高构件的承载能力及刚度等力学性能。为保证新老界面紧密连接,在界面处涂刷界面剂,并在梁体内植入锚固筋。加固详图如图5所示。 

5加固梁受弯承载力验算 

加固梁受弯极限承载力计算模型如图6所示。加固梁梁底纵向加固受力筋和原纵向受力筋等效为双层单筋矩形正截面承载力计算模型。依据普通钢筋混凝土梁正截面承载力计算的基本假定和平衡条件推导的承载力计算公司如下: 

0.8(fcb+2fst)x=fyAs+fsmAsm(1) 

Mu=fyAs(h0-0.4x)+ β1 β2fsmAsm(h+0.5d 

-0.4x) (2) 

设计已知条件:h=400mmb=200mmfc=11.9N/mm2fy=300N/mm2As=509mm2fym=300300N/mm2Asm=339mm2 h0=400-35 

解得 x=114.39mm 

 Mu=99.16KN.M>50.84KN.M 

加固梁受弯承载力满足要求。 

6增强钢筋混凝土框架结构房屋抗震能力的措施 

6.l 房屋平面布置要规则、结构力求对称 

房屋外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大,形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀、不对称,平面长度过长等,均不利于抗震。 

房屋建筑的抗震性能及其成果体现是保证地震灾害一旦发生后降低人力消耗与经济损失的重要控制方式。因此，国家在防震减灾建设工作中所贯彻的“预防为主、防御救助相结合”的政策方针倾斜下，就必须确保现代房屋建筑工程整体抗震性能得以充分体现，要求抗震设计方法与结构加固技术等能够立足实际并合情合理。 总之，房屋工程或者老旧房屋的基础加固问题应当引起建筑企业以及各界人士的高度重视，尤其是地壳运动频率较高的地带或区域、以及房屋使用年限较高的建筑，应当必要做好加固工作，运用合理的加固方法、工艺技术等对其展开针对性加固；而对于房屋在建工程应当保证抗震设计参数指标、工艺技术规程标准、以及房屋构造性能得以充分体现，以此才能保全工程整体抗震成果，创民心、放心工程。 

二、建筑抗震设计基本要求分析 

抗震设计的重要基本要求就是要确保房屋基础构造的延性设计要求得以保证，能够在建筑结构延性问题上设立多道防线，以此才能避免建筑结构脆性过大造成的构造强度失衡、失控的现象发生，从而影响其抗震性能及成果。因此，这就需要做好以下几点把握。 

1.1 周全考虑房屋建筑选址问题 

在房屋工程项目立项之初，就要周全考虑好能够发挥抗震成果的选址问题，如健全周到考虑好土体结构、地质、地貌等问题，并要预测分析地震活动发生时建筑构造的承受能力，且要记录相关技术资料档案中，待实地考证时能够综合评价。此外，还要避开影响建筑构造抗震效果发挥的不利区域、地段等，当避无可避时应当立足实际采取合理控制措施 

1.2 加强建筑构造规划研究 

由于地震发生时建筑结构本身会发生应力过于集中、突破塑性变形弹性极限等的可能，进而形成结构抗震薄弱部分。因此，建筑构造设计应能保证建筑结构延性、安全度、以及选取合适的建筑平面、剖面进行设计，既要保证建筑结构强度稳定，又能避免建筑脆性过大而延性过小的负面现象发生。 

1.3 保证地基与基础设计要求 

当房屋项目工程的地基土体为粘性土、软土、液化土、以及不均匀沉降土时，应当评估好地基的基础沉降是否在预控范畴之内，是否发生严重不规则沉降现象，从而才能有针对性的采取防控措施。 

1.4 满足建筑构造体系设计要求 

抗震性能价值体现是建筑构造体系设计中的重要组成部分。因此在构造设计上就要综合分析、周全考虑、能够统筹把握好各项综合因素。如考虑好抗震防御等级、抗震强度控制指标、项目建设场地、以及基础地基处理、供应材料的质量体系要求、现有技术规模等问题。 

三、建筑加固=确保建筑构造的构件要求 

首先，房屋建筑工程的结构基础构件设计应当满足相关规程标准、要求，如混凝土的圈梁、构造柱、芯柱、或者配筋砌体等的质量建设体系要求就必须能够保证。其次，要保证混凝土结构合理设计，在建筑的具体结构构件应能具备尺寸合理、纵向承重钢筋及箍筋的强度达到设计标准，目的是控制剪切破坏先于弯曲破坏发生的可能，以及防止钢筋屈服而引起的构件塑性变形遭受破坏发生。再者，钢结构建筑施工时能够保证其构件尺寸、规格、数量合理，进而才能避免整体构造抗震成果发挥不利、结构失稳的现象发生。较后，还要周全考虑好建筑构造构件之间的链接、衔接性的体现，控制好构件节点的稳定性，保证其在地震发生时的塑性破坏能够晚于其他结构构件，进而才能增强建筑结构的整体稳定性与安全度。 

2 施工阶段存在的问题与控制措施研究 

2.1 主要问题 

目前，房屋建筑工程基础部分常规质量通病的问题主要体现在：水泥砂房屋地面空鼓、开裂、起砂，窗台下普遍出现裂缝：钢筋位移，加密箍筋漏置，接头位置不符合规范要求；混凝土与砂浆配合比不准，原材料质量控制不好，导致强度虽然**过设计强度等级，且离散性很大；纵横砖墙砌筑不同步，大量留直搓，又不按规定设拉结筋。总之，造成这些施工问题的原因是多方面的，较为主要的是施工技术力量薄弱，对如何消除工程出现的施工问题缺乏必要的理论基础；此外，施工工艺不合理，操作不规范，形成影响使用功能、观感质量差的施工问题；材料质量的原因，钢材质量及钢结构留有隐患、砂子含泥量大等，都会使基础质量通病促成。 

2.2 质量通病控制措施 

能够避免或者消除建筑施工存在的质量问题，并不是一日之功，需要持之以行的贯彻控制措施，并能长期与建筑施工过程存在的质量通病作斗争，才能达到有效控制这些质量通病的目的。因此，对于施工控制措施而言，应当能够从相关行业规程标准、施工技术及工艺、供应建材原料、以及组织管理等方面下功夫，并有针对性掌握重点的去分步进行，以此才能综合治理各类质量问题。也就是说，施工作业阶段一旦发生某道作业工序有质量隐患，就要立刻查清问题成因所在，进行科学治理。此外，对于房屋工程参建施工作业的人才培养、塑造也非常重要，即只有保证这些人力基础具备较高的从业素质、理论基础、以及实践经验才能确保各项施工工艺、施工技术的运用成果得以高效发挥。于此同时，还要严把工程质量施工关卡，做好构造构件的采购环节、以及施工阶段的质量监理等工作，严谨盲目施工、赶**进度、野干蛮干的现象发生；要按照现行行业规程、相关作业工序要求、施工图设计要求等进行合理施工，以此才能实现合理提前施工进度，创收项目竣工交付使用或者投产后的运营效益。 

四、加固处理的实行措施探索 

加固之前应事先根据房屋建筑工程的抗震性能进行鉴定与分析。也就是说，对于老旧、亟需补修的建筑结构进行加固时，应当做好抗震性能鉴定工作。鉴定工作执行应当根据房屋工程地址、地基基础结构、以及对周围土体或地质造成负面影响的因素加以分析，这样才能衡量地基、基础的补修程度如何，具备的抗震性能是否良好。如房屋构造安全度、梁柱节点抗震强度、以及构件衔接性能、整体建筑延性指标等是否达到行业规程标准。 

3.1 加宽基础 

加宽基础作用在于提高基础承重性能。采取的方法则有：老旧墙体表面处理后的混凝土浇筑、单双面加宽、以及基础底面的四边加固等，可视具体实际进行合理采用。此外， 

3.2 结构加固控制措施 

可以采用直接加固法、改善荷载传递加固法、外套结构加固法、以及增设钢结构或混凝土结构法等。直接加固强调的是对强度不足或者构造设计不合理的关键部位进行直接加固，该加固方法是在原有的构造设计上进行加固；改善荷载传递加固法所强调的是通过改变构造布置而发挥出荷载传递的效用，进而达到加固目的。而增设加固法所强调的是对原有构造的部分荷载结构层进行改建；外套加固主要指增设钢结构与混凝土结构节点等。