砌體墻加固技術(shù),方法、材料與應(yīng)用,砌體墻加固技術(shù),方法、材料與應(yīng)用解析
砌體墻加固技術(shù)是提升既有建筑結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的重要手段,主要包括傳統(tǒng)加固方法和現(xiàn)代加固技術(shù)兩大類(lèi),傳統(tǒng)方法如增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁、鋼筋網(wǎng)砂漿面層等,通過(guò)增強(qiáng)整體性來(lái)提高抗震性能;現(xiàn)代技術(shù)則采用碳纖維布(CFRP)、玻璃纖維(GFRP)等復(fù)合材料粘貼加固,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、施工便捷的特點(diǎn),鋼絲網(wǎng)水泥砂漿面層、外包鋼加固及注漿補(bǔ)強(qiáng)等技術(shù)也廣泛應(yīng)用于裂縫修復(fù)和承載力提升,材料選擇上需綜合考慮強(qiáng)度、耐腐蝕性及與原結(jié)構(gòu)的相容性,例如環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑常用于纖維布粘貼,而水泥基灌漿料適用于墻體裂縫填充,應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋歷史建筑保護(hù)、老舊住宅改造及地震災(zāi)后修復(fù)等,需根據(jù)墻體損傷類(lèi)型(如開(kāi)裂、傾斜或承載力不足)定制方案,該技術(shù)既能延長(zhǎng)建筑使用壽命,又能滿(mǎn)足現(xiàn)代抗震規(guī)范要求,但施工中需注重基層處理、材料質(zhì)量控制及節(jié)點(diǎn)細(xì)部設(shè)計(jì),以確保加固效果長(zhǎng)期穩(wěn)定。
砌體墻加固的必要性
砌體墻加固的主要目的是提高墻體的承載能力、抗震性能及耐久性,以下情況通常需要進(jìn)行加固:
- 結(jié)構(gòu)老化:長(zhǎng)期使用后,砌體材料風(fēng)化、砂漿粉化,導(dǎo)致墻體強(qiáng)度降低。
- 地震損傷:地震作用可能導(dǎo)致墻體開(kāi)裂、錯(cuò)位,需加固以提高抗震能力。
- 功能改變:如建筑改造、加層或荷載增加,原有墻體可能無(wú)法滿(mǎn)足新的受力要求。
- 施工缺陷:如砂漿強(qiáng)度不足、砌筑不規(guī)范等,影響墻體整體穩(wěn)定性。
若不及時(shí)加固,可能導(dǎo)致墻體倒塌,威脅建筑安全。
砌體墻加固的主要方法
根據(jù)不同的加固需求,可采用以下幾種方法:
鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法
該方法適用于提高墻體的抗剪和抗壓能力,具體步驟如下:
- 清理墻面,鑿除松散部分,并用水濕潤(rùn)。
- 在墻面鉆孔并植入鋼筋(通常采用Φ6~Φ8鋼筋)。
- 綁扎鋼筋網(wǎng)(間距150~300mm),并與植入鋼筋焊接或綁扎固定。
- 噴射或抹壓高強(qiáng)度水泥砂漿(M10及以上),形成復(fù)合加固層。
優(yōu)點(diǎn):施工簡(jiǎn)便,成本較低,適用于大面積加固。
缺點(diǎn):增加墻體厚度,可能影響建筑空間利用。
碳纖維布(CFRP)加固法
碳纖維布加固適用于提高墻體的抗彎、抗剪性能,尤其適用于抗震加固,步驟如下:
- 清理墻面,打磨平整,去除浮灰。
- 涂刷環(huán)氧樹(shù)脂膠,粘貼碳纖維布(單向或雙向編織)。
- 多層粘貼時(shí)需確保每層膠液充分浸潤(rùn)。
- 表面涂刷保護(hù)層,防止紫外線(xiàn)老化。
優(yōu)點(diǎn):輕質(zhì)高強(qiáng),幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重,施工速度快。
缺點(diǎn):成本較高,對(duì)施工工藝要求嚴(yán)格。
外包鋼加固法
該方法適用于需要大幅提高承載力的墻體,通常用于工業(yè)建筑或歷史建筑加固,步驟如下:
- 在墻體兩側(cè)或四角安裝角鋼或槽鋼。
- 通過(guò)化學(xué)錨栓或貫穿螺栓固定鋼構(gòu)件。
- 在鋼構(gòu)件與墻體之間灌注高強(qiáng)灌漿料或環(huán)氧樹(shù)脂,確保共同受力。
優(yōu)點(diǎn):承載力提升顯著,適用于高荷載情況。
缺點(diǎn):施工復(fù)雜,成本較高,可能影響建筑外觀。
增設(shè)構(gòu)造柱和圈梁
對(duì)于抗震能力不足的砌體結(jié)構(gòu),可通過(guò)增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁提高整體性,步驟如下:
- 在墻體交接處或較長(zhǎng)墻段中部設(shè)置構(gòu)造柱(截面通常為240mm×240mm)。
- 在每層樓板或屋頂處增設(shè)圈梁(截面通常為240mm×180mm)。
- 通過(guò)植筋或錨栓與原結(jié)構(gòu)連接,澆筑混凝土形成整體框架。
優(yōu)點(diǎn):大幅提高抗震性能,適用于老舊建筑改造。
缺點(diǎn):施工周期較長(zhǎng),需破壞部分原有結(jié)構(gòu)。
鋼絲網(wǎng)聚合物砂漿加固法
該方法結(jié)合了鋼筋網(wǎng)和聚合物砂漿的優(yōu)點(diǎn),適用于輕微損傷的墻體加固,步驟如下:
- 清理墻面,鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)(直徑3~5mm,網(wǎng)格50mm×50mm)。
- 噴涂或抹壓聚合物砂漿(厚度15~30mm)。
- 養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
優(yōu)點(diǎn):施工便捷,適用于不規(guī)則墻面。
缺點(diǎn):承載力提升有限,不適用于嚴(yán)重?fù)p壞的墻體。
加固材料的選擇
選擇合適的加固材料對(duì)工程效果至關(guān)重要,常見(jiàn)材料包括:
- 鋼筋:用于鋼筋網(wǎng)加固或構(gòu)造柱,需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如HRB400)。
- 碳纖維布:高強(qiáng)度、耐腐蝕,但需配套專(zhuān)用膠粘劑。
- 環(huán)氧樹(shù)脂:用于粘貼碳纖維或灌鋼加固,需保證粘結(jié)強(qiáng)度。
- 高強(qiáng)砂漿:用于面層加固,通常采用M10及以上標(biāo)號(hào)。
- 角鋼/槽鋼:用于外包鋼加固,需進(jìn)行防銹處理。
施工注意事項(xiàng)
- 基層處理:加固前需徹底清理墻面,確保粘結(jié)面牢固。
- 材料匹配:不同加固方法需選用合適的材料,避免因材料不兼容導(dǎo)致失效。
- 施工環(huán)境:避免在低溫或高濕環(huán)境下施工,影響材料性能。
- 質(zhì)量檢測(cè):加固后需進(jìn)行拉拔試驗(yàn)或超聲波檢測(cè),確保加固效果。
工程案例
某老舊教學(xué)樓因抗震能力不足,采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固:
- 原墻體為240mm厚磚墻,砂漿強(qiáng)度M2.5。
- 加固方案:雙面鋪設(shè)Φ6@200鋼筋網(wǎng),抹壓M15水泥砂漿40mm厚。
- 加固后檢測(cè)顯示,墻體抗剪強(qiáng)度提高50%,滿(mǎn)足抗震要求。
砌體墻加固是保障建筑安全的重要措施,不同加固方法各有優(yōu)缺點(diǎn),需根據(jù)工程需求選擇合適方案,隨著新材料(如FRP、高性能砂漿)的發(fā)展,加固技術(shù)將更加高效、經(jīng)濟(jì),工程師應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,制定科學(xué)合理的加固方案,確保建筑長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。
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