[摘要]針對某多層磚混結構房屋的改造設計,從抗震設防標準、地基和基礎承載能力、豎向和水平構件抗震加固、磚墻開洞、門窗封堵等幾個方面加以論述，并對老舊房屋改造中經濟合理的加固方案和構造措施加以介紹。
　　[關鍵詞]磚混結構；抗震加固；鋼筋網噴射砂漿；碳纖維
　　一、前言
　　廣西某廠擬將其辦公樓的一層和二層改造成職工食堂，涉及到墻體開洞和樓面作法變更。經查閱設計圖紙，該樓始建于70年代中期，建筑面積5700m2，地上6層，地下1層，磚混結構。縱墻和山墻厚度為365mm、內墻厚度均為240mm，粘土磚強度等級為100號/75號，砂漿強度等級為50號，樓面梁和樓板為預制梁和預制空心板，混凝土強度等級分別為300號和200號。基礎采用有梁筏板。
　　二、加固思路
　　增加荷載主要包括兩部分：一是1、2層使用功能改變造成的樓面作法和活荷載的增加；二是業主裝修時，直接在各層原有樓面上鋪設地磚造成的荷載增加。經計算，這兩項新增荷載量約為原有荷載總量的8.57%。根據《建筑抗震鑒定標準》規定，建筑物隨著建成時間的增長，地基承載力可提高5%~20%，地基承載力滿足要求。對基礎底板和地梁進行強度和變形的驗算，結果表明原設計滿足要求。由于新增荷載引起的地震作用增量很小，因此磚墻開洞和現行抗震規范是影響整體抗震驗算結果的主要因素。此外，尚需按改造后的荷載，對一、二層水平構件進行驗算和加固處理。
　　三、加固方案及構造措施
　　3．1磚墻墻體抗震加固
　　根據PKPM軟件計算結果，并考慮地下室潮濕的現狀，對于地下室內墻雙面和外墻臨室內一面，采用20mm厚M10水泥砂漿面層，分兩次抹灰加固。對于1、2層有新開洞口和橫向間距較大的磚墻，采用鋼筋網+噴射砂漿面層，單面或雙面加固，噴射砂漿面層單側厚度30mm，強度等級為M10，鋼筋網由¢6@200單層雙向鋼筋綁扎，并且對應加固面層單面或雙面設置，分別采用¢6@600L形錨筋均呈梅花形布置，其在磚墻上的鉆孔采用CGM灌漿料填實。水泥砂漿或噴射砂漿的面層，施工時環境溫度均應在5℃以上，施工完成后，應將門窗關閉，砂漿終凝后，應每天淋水養護3遍，直至達到設計強度。
　　磚墻加固的關鍵是保證加固層與磚墻之間的整體性、加固后墻體與預制樓板的協同性，因此面層與磚墻、面層與磚墻和預制板交接處、以及面層內鋼筋的錨固搭接等一系列構造作法至關重要。
　　3．2原有門窗洞口封堵
　　按修改后的建筑布置，部分原有門窗需要取消。如果對這些洞口采取可靠措施加以封堵，確保封堵部分與原有磚墻咬合緊密，形成受力整體共同參與抗震，可以彌補新開門洞對磚墻的削弱，相對其它提高抗震性能的措施而言，最為經濟可靠而且施工簡便。封堵時，對于洞口兩側的交接面，采取將原有磚墻面鑿毛、按每隔六皮磚剔出馬牙槎（60mm~120mm寬、兩皮磚高）、加齒縫砂漿砌筑頂緊等措施，可以保證新舊墻體的緊密連接。而對于洞口頂部，如果采取常規的斜砌磚墻加干硬性漿捻實的方法，受磚墻較厚、斜砌空間較小、工人操作水平不易控制等因素的影響，容易在頂部交接面處產生空隙，形成抗剪的薄弱環節。因此，設計時在需要封堵的門窗洞頂300mm高范圍內，采用CGM或摻微膨脹劑細石混凝土加斜模板澆筑，模板頂部和澆筑面略高于門窗洞口頂，以保證澆筑密實。待CGM或混凝土達到設計強度后，剔去多余部分。
　　3．3新開（擴）門洞做法
　　按修改后的建筑布置，需要在磚墻上新開（擴）部分門洞，由于上述門洞寬度較大、原有磚墻砂漿強度較低且建成時間較長，不宜簡單采取磚墻兩側分別開槽、放入預制過梁、最后剔鑿門洞的方式。而對于磚墻上開設較大門洞時，比較可靠的常規方法有“外加混凝土框”和“內嵌混凝土框”兩種，前者不滿足建筑設計要求，后者施工較為繁瑣。為保證開洞前后新增過梁托換順利、受力均勻，不致造成新開門洞上部墻體和樓板的變形，借鑒“內嵌混凝土框”的部分作法，設計出一種安全可行的磚墻開洞方式。
　　在磚墻新開（擴）門洞擬設過梁頂面以上位置，按間距0.5m，剔鑿約100mm×120mm的小洞，垂直于墻面塞入I10工字鋼，與上部磚墻頂緊，將工字鋼兩端支撐牢固，使工字鋼梁暫時承擔上部結構荷載。然后按需要的過梁高度和位置剔鑿磚墻，綁扎鋼筋、支斜模板、澆筑CGM或摻微膨脹劑混凝土。待新加過梁達到設計強度后，拆除工字鋼并將過梁上小洞填實，剔鑿過梁多余部分及過梁下磚墻。
　　3．4預制空心樓板加固
　　原設計樓板為預制空心樓板。參考有關資料，原200號混凝土對應目前的強度約為C18，混凝土構件年長日久會發生碳化。因此，加固驗算時預制板按碳化深度20mm、混凝土強度C15作為設計依據。
　　對于餐廳范圍的樓板，既要力爭改造后荷載增加最少以減少加固成本，又要避免剔鑿對預制板的損傷和拆除量過大。因此，只將業主裝修時所做的地磚鏟除，按改造后新增樓面做法不超過1KN/m2驗算預制板。經計算，改造后彎矩和剪力設計值與預制板允許值（未考慮碳化）之比分別為126%和68%，采用板下粘貼碳纖維即可滿足抗彎強度要求。
　　對于廚房范圍的樓板，改造后建筑樓面作法需要300mm厚，且廚房活荷載標準值4.0KN/m2。經計算，改造后彎矩和剪力設計值與預制板允許值（未考慮碳化）之比分別為215%和139%，現有截面不能滿足抗彎和抗剪強度要求。因此，需要修改樓板截面。首先在樓板下做好支撐，然后將預制板圓孔上部70mm~80mm寬范圍內的混凝土板鑿開，在圓孔內和預制板上表面涂刷界面劑，圓孔內放置水平通長鋼筋并伸至板端，預制板上表面鋪設單層雙向構造鋼筋網，并通過三角形箍筋與圓孔內水平鋼筋拉結，最后在圓孔內和預制板上50mm高范圍內，澆筑摻加微膨脹劑C20混凝土。
　　3．5預制樓面梁加固
　　原結構1、2層設有預制梁，截面尺寸分別為200mm×550mm和200mm×500mm。經驗算，餐廳范圍內的預制梁，其截面尺寸滿足加固要求，采用梁底粘貼碳纖維提高其抗彎承載力、梁底梁側粘貼U形鋼板提高其抗剪承載力。廚房范圍內的預制梁，其截面無法滿足碳纖維或鋼板加固所需要的最小截面要求，只有采取增大梁截面或減少彎矩剪力值的方法加以解決。本著簡單易行、對使用功能影響最小的原則，采取縮短預制梁計算跨度的方式減小彎矩剪力值。在梁兩端下部，增設200mm寬、800mm/600mm長的鋼筋混凝土墻垛（墻垛長度受建筑平面限制），并通過植入水平鋼筋使其與梁下原有磚墻連成整體。對仍然超過預制梁允許彎矩剪力值的部分，通過粘貼碳纖維或鋼板補強處理。
　　四、結語
　　在老舊房屋改造設計中，抗震設防標準的確定對成本影響至關重要，而細部節點的構造措施也應予以充分重視。在最大限度滿足建筑使用功能的前提下，本著“安全可靠、經濟合理、施工簡便”的原則，結合工程具體情況，制定可靠易行的結構方案和構造措施。
　　本工程自改造完成并投入使用至今已數年，所有加固構件在新荷載作用下工作狀態正常。實踐證明，加固合理有效，達到設計預期效果。
　　參考文獻：
　　[1]JGJ116-1998.建筑抗震加固技術規程[S].
　　[2]CECS25：90.混凝土結構加固設計規范[S].
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