砌体结构加固技术

第一节砌体结构加固技术一、总则1为了使砌体结构的加固做到技术可靠、安全适用、经济合理、确保质量，制定本方案。2本方案适用于房屋和一般构筑物砌体结构的加固设计。3砌体结构加固前，应根据不同建筑种类分别按现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144和《民用建筑建筑可靠性鉴定标准》GB50292等进行可靠性鉴定。当与抗震加固结合进行时，尚应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011或《建筑抗震鉴定标准》GB50023等进行抗震能力鉴定。注：国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95及原国家标准《建筑抗震设计规范》GBJ11-89的适用范围应按住房和城乡建设部发布的《地震灾后建筑鉴定加固技术指南》确定。4砌体结构的加固设计，除应遵守本方案的规定外，尚应符合下列现行国家标准和指南的要求：4.1《砌体结构设计规范》GB50003；4.2《混凝土结构设计规范》GB50010；4.3《钢结构设计规范》GB50017；4.4《混凝土结构加固设计规范》GB50367；4.5住房和城乡建设部发布的《地震灾后建筑鉴定加固技术指南》。二、基本规定（一）一般规定1、砌体结构经可靠性鉴定确认需要加固时，应根据鉴定结论和委托方提出的要求，由有资格的专业技术人员按本方案的规定和业主的要求进行加固设计。加固设计的范围，可按整幢建筑物或其中某独立区段确定，也可按指定的结构、构件或连接确定，但均应考虑该结构的整体性。2、在加固设计中，若发现原砌体结构无圈梁和构造柱，或涉及结构整体牢固性部位无拉结、锚固和必要的支撑，或这些构造措施设置的数量不足，或设置不当，均应在本次的加固设计中，予以补足或加以改造。否则，加固设计无效。3、加固后砌体结构的安全等级，应根据结构破坏后果的严重性、结构的重要性和加固设计使用年限，由委托方与设计方按实际情况共同商定。4、砌体结构的加固设计，应与实际施工方法紧密结合，采取有效措施，保证新增构件及部件与原结构连接可靠，新增截面与原截面粘结牢固，形成整体共同工作；并应避免对未加固部分，以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。5、对高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、地基不均匀沉降等影响因素引起的原结构损坏，应在加固设计中提出有效的防治对策，并按设计规定的顺序进行治理和加固。6、砌体结构的加固设计，应综合考虑其技术经济效果，既应避免加固适修性很差的结构，也应避免不必要的拆除或更换。注：适修性很差的结构，指其加固总费用达到新建结构总造价70%以上的结构，但不包括文物建筑和其他有历史价值或艺术价值的建筑。7、对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的砌体结构，应在加固设计文件中提出有效的临时性安全措施，并明确要求施工单位必须严格执行。8、砌体结构的加固设计使用年限，应按下列原则确定：（1）结构加固后的使用年限，应由业主和设计单位共同商定；（2）一般情况下，宜按30年考虑；到期后，若重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常，仍可继续延长其使用年限；（3）对使用胶粘方法或掺有聚合物加固的结构、构件，尚应定期检查其工作状态。检查的时间间隔可由设计单位确定，但第一次检查时间不应迟于10年。9、未经技术鉴定或设计许可，不得改变加固后砌体结构的用途和使用环境。（二）设计计算原则1砌体结构加固设计采用的结构分析方法，在一般情况下，应采用线弹性分析方法计算结构的作用效应，并应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB50003的有关规定。2加固砌体结构时，应按下列规定进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计、验算：2.1结构上的作用，应经调查或检测核实，并应确定其标准值或代表值，若此项工作已在可靠性鉴定中完成，宜加以引用。2.2被加固结构、构件的作用效应，应按下列要求确定：2.2.1结构的计算图形，应符合其实际受力和构造状况；2.2.2作用效应组合和组合值系数以及作用的分项系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009确定，并应考虑由于实际荷载偏心、结构变形、温度作用等造成的附加内力。2.2.3结构、构件的尺寸，对原有部分应采用实测值；对新增部分，可采用加固设计文件给出的名义值。2.2.4原结构、构件的砌体抗压强度和受力钢筋抗拉强度标准值应按下列规定取值：2.2.4.1当原设计文件有效，且不怀疑结构有严重的性能退化时，可采用原设计的标准值；2.2.4.2当结构可靠性鉴定认为应重新进行现场检测时，应采用检测结果推定的标准值。2.2.5验算结构、构件承载力时，应考虑原结构在加固时的实际受力状况，包括加固部分应变滞后的特点，以及加固部分与原结构共同工作程度。2.2.6加固后改变传力路线或使结构质量增大时，应对相关结构、构件及建筑物地基基础进行必要的验算。2.2.7地震区结构、构件的加固，除应满足承载力要求外，尚应复核其抗震能力；不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新薄弱部位；同时，还应考虑结构刚度增大而导致地震作用效应增大的影响。注：本方案的各种加固方法，一般情况下可用于结构的抗震加固，但具体采用时，尚应在设计、计算和构造上执行现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011、行业标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ116、住房和城乡建设部发布的《地震灾后建筑鉴定加固技术指南》的规定和要求。3为防止结构加固部分意外失效而导致的坍塌，在使用胶粘剂或掺有聚合物（如改性混凝土、聚合物砂浆等）的加固方法时，其加固设计除应按本方案的规定进行外，尚应对原结构进行验算。验算时，应要求原结构、构件能承担n倍恒载标准值的作用。当可变荷载（不含地震作用）标准值与永久荷载标准值之比值不大于1时，取n＝1.2；当该比值等于或大于2时，取n＝1.5；其间按线性内插法确定。（三）加固方法及配合使用的技术1砌体结构的加固可分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。2直接加固宜根据工程的实际情况选用外加面层加固法、外包型钢加固法、外加预应力撑杆加固法、外粘纤维复合材加固法和外加扶壁柱加固法等。3间接加固宜根据工程的实际情况采用改变结构计算图形的加固方法（如增设支点或在排架结构中重点加强某一柱列的刚度等）。4与结构加固方法配合使用的技术应采用符合本方案要求的裂缝修补技术和锚固技术。三、材料（一）砌体材料1砌体结构加固用的块材，应采用与原构件同品种块材；块材质量不应低于一等品，其强度等级应按原设计的块材等级确定，且不应低于MU10。2砌体结构加固用的水泥砂浆，若设计为普通水泥砂浆，其强度等级不应低于M15；若设计为聚合物水泥砂浆或水泥复合砂浆，其强度等级不应低于M30，但也不宜高于M50。3砌体结构加固用的砌筑砂浆，宜采用水泥石灰混合砂浆；但对防潮层、地下室以及其他潮湿部位，应采用水泥砂浆。在任何情况下，均不得采用收缩性大的砌筑砂浆，如掺有粉煤灰的砂浆。加固用的砌筑砂浆，其抗压强度等级应比原砌体使用的砂浆抗压强度等级提高一级，且不得低于M10。4配制结构加固用的砂浆，其细骨料应采用中砂，其细度模数不宜小于2.5；其质量应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定。5砂浆拌合用水应采用饮用水或水质符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63规定的天然洁净水。6砂浆掺用的外加剂，其性能和质量应符合现行国家标准《砌体工程施工质量验收规范》GB50203的规定。（二）混凝土原材料1砌体结构加固用的水泥，应采用强度等级不低于32.5级的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥；也可采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，但其强度等级不应低于42.5级；必要时，还可采用快硬硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。注：1.1当被加固结构有耐腐蚀、耐高温要求时，应采用相应的特种水1.2配制聚合物砂浆和复合砂浆用的水泥，其强度等级不应低于42.5级，且应符合其产品说明书的规定。2水泥的性能和质量应分别符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175和《快硬硅酸盐水泥》GB199的规定。3砌体结构加固工程中，严禁使用过期水泥、受潮水泥以及无出厂合格证和未经进场检验合格的水泥。4配制结构加固用的混凝土，其骨料的品种和质量应符合下列要求：4.1粗骨料应选用坚硬、耐久性好的碎石或卵石。其最大粒径：对现场拌合混凝土，不宜大于20mm；对喷射混凝土，不宜大于12mm；对短纤维混凝土，不宜大于10mm；粗骨料的质量应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量检验方法及标准》JGJ52的规定；不得使用含有活性二氧化硅石料制成的粗骨料；4.2细骨料应选用中、粗砂，其细度模数不宜小于2.5；细骨料的质量及含泥量应符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量检验方法及标准》JGJ52的规定。5混凝土拌合用水应采用饮用水或水质符合现行行业标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63规定的天然洁净水。6砌体结构加固用的混凝土，可使用商品混凝土，但其所掺的粉煤灰应是Ⅰ级灰，且其烧失量不应大于5%。7当结构加固材料选用聚合物混凝土、微膨胀混凝土、钢纤维混凝土、合成短纤维混凝土或喷射混凝土时，应在施工前进行试配，经检验其性能符合设计要求后方可使用。（三）钢材及焊接材料1砌体结构加固用的钢筋，其品种、性能和质量应符合下列要求：1.1应选用HPB235级（Q235级）的热轧钢筋或HRB335级热轧带肋钢筋；1.2钢筋的质量应分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499和《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB13014的规定；1.3钢筋的性能设计值应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定采用；1.4不得使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢筋以及再生钢筋（也称改制钢筋）。注：若条件许可，地震区砌体结构加固用的钢筋宜优先选用热轧带肋钢筋。2砌体结构加固用的钢板、型钢、扁钢、钢管和钢丝绳（钢铰线），其品种、质量和性能应符合下列要求：2.1应采用Q235（3号钢）或Q345（16Mn钢）钢材；对重要结构的焊接构件，若采用Q235级钢，应选用Q235-B级钢；对钢丝绳，应采用硫、磷含量均不大于0.03%的优质碳素结构钢制丝；2.2钢材质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定；2.3钢材的性能设计值应按现行国家标准《钢结构设计规范》Gb50017的规定采用；2.4不得使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢材。3当砌体结构锚固件和拉结件采用后锚固的植筋时，应使用热轧带肋钢筋，不得使用光圆钢筋。植筋用的钢筋，其质量应符合本方案第4.3.1条的规定。4当锚固件为钢螺杆时，应采用全螺纹的螺杆，不得采用锚入部位无螺纹的螺杆。螺杆的钢材等级应为Q235级；其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700的规定。5砌体结构加固用的焊接材料，其型号和质量应符合下列要求：5.1焊条型号应与被焊接钢材的强度相适应；5.2焊条的质量应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金焊条》GB/T5118的规定；5.3焊接工艺应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18或《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定；5.4焊缝连接的设计原则及计算指标应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定。（四）纤维和纤维复合材1纤维复合材用的纤维必须为连续纤维，其品种和性能必须符合下列要求：1.1承重结构加固用的碳纤维，应选用聚丙烯腈基（PAN基）12k或12k以下的小丝束纤维，严禁使用大丝束纤维；当有可靠工程经验时，允许试用15k碳纤维。1.2承重结构加固用的玻璃纤维，应选用高强度的S玻璃纤维或含碱量低于0.8%的玻璃纤维，严禁使用A玻璃纤维或C玻璃纤维。1.3当被加固结构有