在建筑的世界里,砌体结构以其独特的魅力占据着重要的一席之地,仅用砖石、砌块等材料,通过砂浆砌筑就可以完成一栋建筑的从无到有,同时又施工简便,造价亲民。然而,随着时间的推移和各种因素的影响,砌体结构可能会出现不同程度的损坏,此时,砌体结构加固就显得尤为重要。它不仅是对建筑的修复,更是对安全的保障,对历史的传承。
一、砌体结构为何需要加固?
(一)时间的痕迹
砌体结构在长期使用过程中,会受到自然环境的侵蚀,如风雨的冲刷、温度的变化、湿度的影响等。这些因素会逐渐削弱砌体结构的强度,导致墙体开裂、风化,甚至出现局部坍塌的危险。就像一座古老的城堡,历经岁月的洗礼,城墙的砖块开始松动,裂缝悄然蔓延。
(二)功能的改变
随着社会的发展和人们生活需求的变化,许多既有建筑需要进行功能改造。例如,将普通住宅改造成商业用途,或者对工业厂房进行升级改造。这种功能的改变往往伴随着荷载的增加,原有的砌体结构可能无法承受新的使用要求,因此需要进行加固。
(三)自然灾害的威胁
地震、洪水等自然灾害具有强大的破坏力,砌体结构在这些灾害面前相对脆弱。在地震频发地区,未经加固的砌体结构房屋在地震中极易受损,给人们的生命财产安全带来巨大威胁。为了提高建筑的抗震性能,增强其抵御自然灾害的能力,砌体结构加固势在必行。
二、常见的砌体结构加固方法
(一)直接加固法
1.钢筋混凝土外加层加固法:这是一种较为常见的加固方式,如同给砌体结构穿上一件坚固的 “混凝土铠甲”。施工时,在需加固的砌体表面绑扎钢筋网,然后支模浇筑混凝土。这种方法能显著提高砌体的承载能力,适用于柱、带壁墙等构件的加固。其优点是施工工艺相对简单,技术成熟,加固效果明显。但也存在一些不足之处,比如现场湿作业时间长,会对建筑物的正常使用造成一定影响,而且加固后建筑物的净空会有所减小。
2.钢筋水泥砂浆外加层加固法:该方法是在除去砖墙表面粉刷层后,在两面附设 φ4 - 8mm 的钢筋网片,再抹上水泥砂浆面层。它类似于钢筋混凝土外加层加固法,但提高承载力的幅度相对较小。不过,它具有施工简便、对建筑净空影响较小的优势,常用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
3.增设构造柱和圈梁法:在墙体交接处增设钢筋混凝土构造柱,墙顶设圈梁形成闭合约束,能极大地增强砌体结构的整体性和稳定性。二者相互配合,让砌体结构更加稳固。这种方法能有效提高结构的抗震性能,适用于各类砌体结构的加固。
(二)间接加固法
1.无粘结外包型钢加固法:这种方法就像是给砌体结构安装了一副坚固的 “钢骨架”。通过水泥砂浆将角钢粘贴于受荷砖柱的四周,并用卡具卡紧,随后用缀板与角钢焊接连成整体,最后去掉卡具并粉刷水泥浆以保护角钢。它施工简便,现场工作量和湿作业少,受力可靠,适用于不允许增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱加固。然而,其加固费用相对较高,且需采取类似钢结构的防护措施。
2.预应力撑杆加固法:预应力撑杆加固法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,加固效果可靠。它适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构。不过,需要注意的是,该方法不能用于温度在 600℃以上的环境中。
三、砌体结构加固的施工要点
(一)前期准备要充分
在进行砌体结构加固施工前,必须对建筑物进行全面的检测和评估,了解砌体结构的现状、损坏程度以及受力情况等。根据检测结果,制定详细、科学的加固方案,明确施工工艺、材料选择、施工进度等。同时,要做好施工现场的清理工作,拆除影响施工的障碍物,确保施工场地平整、安全。
(二)材料质量是关键
加固材料的质量直接关系到加固效果和结构安全。无论是钢筋、混凝土、水泥砂浆,还是型钢等材料,都必须符合相关标准和设计要求。在采购材料时,要选择正规的供应商,严格检查材料的质量证明文件、检验报告等。对于进场的材料,要妥善保管,防止受潮、生锈等情况影响材料性能。(
(三)施工过程严把控
1.钢筋的布置与连接:在采用钢筋加固的方法中,钢筋的布置要符合设计要求,保证其位置准确、间距均匀。钢筋的连接方式应可靠,焊接要牢固,绑扎要紧密,确保钢筋能有效地发挥作用。
2.混凝土与砂浆的浇筑:混凝土和砂浆的配合比要严格按照设计要求进行配制,搅拌要均匀。在浇筑过程中,要确保浇筑密实,避免出现蜂窝、麻面等缺陷。对于大面积的浇筑,要采取合理的浇筑顺序和振捣方法,保证混凝土和砂浆的质量。
3.构件的连接与固定:在进行外包型钢加固、增设支撑等施工时,要保证各构件之间的连接牢固可靠。焊接、螺栓连接等方式要符合相关规范要求,确保结构的整体性和稳定性。
(四)质量检测不可少
施工完成后,要对加固后的砌体结构进行全面的质量检测。通过外观检查、强度测试、变形测量等手段,检验加固效果是否达到设计要求。对于发现的问题,要及时采取措施进行整改,确保砌体结构的安全可靠。
砌体结构加固是一项复杂而重要的工作,它关系到建筑物的安全与使用寿命。无论是出于对建筑安全的考虑,还是对历史建筑的保护,我们都应重视砌体结构加固技术的应用与发展。