压力灌浆法在低层砖混结构中的加固处理应用

李琪琪

（延安大学 西安创新学院建工系，陕西 西安 710100）

压力灌浆法在低层砖混结构中的加固处理应用

李琪琪

（延安大学 西安创新学院建工系，陕西 西安 710100）

结合工程实例,介绍了某砖混结构在震后的安全检测鉴定,详细分析了该结构的破坏原因.通过几种方案的详细比较，最终提出了压力灌浆法的加固方案.这种方法具有工期短、土方开挖量少、建筑基础损坏较轻、费用低等优点.本案例可作为湿陷性黄土地区低层砖混结构破坏加固处理的方案选择及施工的参考.

压力灌浆法；砖混结构；加固处理

汶川地震后，四川，甘肃，陕西等省份都遭受了严重的地震破坏.其中，在某些地区除部分建筑严重破坏、倒塌外，一些建筑只有轻微破坏，甚至基本完好.对于那些轻微破损的建筑物，主体结构损伤不大，即建筑结构承载力没有大大降低，仅有部分构件破坏，或是建筑部分墙段地基不均匀沉降，没有必要将其拆除重建.这就要求对这类建筑物进行技术检测鉴定，并根据鉴定分析的结果提出合理的加固处理方案，保证建筑物安全、正常使用.本文就以一工程实例来介绍单层砖混结构检测鉴定及加固处理.

1 工程概况

某小招待所（以下简称“招待所”）为一砖混结构，分为前楼和后楼两部分.前楼建筑面积约为1150m2,无建筑结构施工图和施工资料，设计和施工单位不详，于1999年建成后使用，前楼平面布置见图1.

后楼均由正规设计单位设计，正规施工单位施工建设，于2001年建成使用至今.建筑面积为309.1m2.后楼抗震设防烈度为7度，其中+0.000m以上采用MU 10承重空心砖和M7.5混合砂浆砌筑，除了基础垫层外所有混凝土构件的强度等级均为C20等级，后楼建筑平面布置见图2.

图1 招待所前楼平面布置图及沉降量(mm)

2 检测鉴定

2.1 检测结果

2.1.1 建筑物裂缝和其他破坏情况检测

前楼轴线Ⓐ-Ⓑ,③/P—Ⓗ，K—Ⓙ轴间纵横墙体均有裂缝产生，多数裂缝在墙体两面贯通；前楼⑥-⑦，Ⓔ-Ⓖ轴间墙体裂缝呈“正八字”由中心向两边规律性分布.其中缝宽一般为0.05~1.0mm，最大缝宽为2.0mm.

图2 招待所后楼平面布置图及沉降量(mm)

后楼⑦-⑧、②-⑦/Ⓐ-Ⓒ和①-⑦/K-N间部分，在纵横墙上均有裂缝产生.其中，⑦-⑧轴间墙体裂缝经破检发现，多数裂缝与墙体内暗埋线管位置重合，裂缝宽度在0.05~0.40mm之间.⑦-⑧轴线间纵墙裂缝大多分布在门窗洞口的角部.轴线⑧和轴线Ⓓ部位墙体裂缝较严重，最大缝寛达4.0mm.

另外，招待所由于墙体裂缝，导致多处室内墙面开裂破坏.

2.1.2 砂浆强度和混凝土现龄期强度检测

砂浆强度检测中，结合现场实际情况，依据行业标准[1，2]采用贯入法对招待所前后楼砌体砂浆抗压强度进行检测，检测结果表明：前楼砖砌体实测抗压强度略高于M7.5级砂浆强度；后楼砖砌体实测砂浆抗压强度不满足设计M7.5强度等级的要求.

混凝土现龄期强度检测中，依据行业标准[1，3]采用回弹法对招待所混凝土构件强度进行了检测，并对检测值进行了修正，结果表明：招待所前楼混凝土构件现龄期抗压强度推定值大多低于C20的要求；后楼混凝土构件现龄期抗压强度推定值大多满足设计C 20的要求，其中有两个构件现龄期抗压强度推定值低于C20的要求.

2.1.3 建筑物整体位移检测

依据国家标准[4]经检测知：招待所前楼墙体基础的最大局部倾斜为0.0026未超过规范规定0.003，满足要求；后楼墙体基础的最大局部倾斜为0.0031超过规范规定的0.003，不满足要求.

对招待所整体水平位移检测，结果表明：招待所前后楼未发现明显的侧向位移.

2.1.4 上部结构构造与连接检查

招待所为单面廊式建筑，前楼轴线①-④/Ⓓ-Ⓗ间部分，后楼②-⑧/Ⓐ-Ⓒ间部分等部位，横墙较少，对抗震不利.对前后楼部分墙体的高厚比经抽查检验，检测结果均满足要求.

2.1.5 地基检测

检测中，对招待所布设4个探井（前楼和后楼各两个，如图1所示），对招待所地基土检测结果表明：招待所地基土为高压缩性土；招待所地基土层湿陷为中等到强烈.1-4号探井地基土测量分别为836mm,750mm,560mm,742mm,自重湿陷量△zs分别为229mm,179mm,185mm,270mm,根据数据评价认为1，2，4号探井场地属于III级自重湿陷性黄土场地，3号探井场地属II级自重湿陷性黄土场地.

2.2 结构安全性鉴定结果

依据国家标准[5]中房屋安全性鉴定的规定，将建筑物的安全性等级分为Asu、Bsu、Csu、Dsu四个等级，即：

Asu级：安全性符合本标准对Asu级的要求，不影响整体承载；

Bsu级：安全性略低于本标准对Asu级的要求，尚不显著影响整体承载；

Csu级：安全性不符合本标准对Asu级的要求，显著影响整体承载；

Dsu级：安全性严重不符合本标准对Asu级的要求，严重影响整体承载；

按照以上四个等级标准对该楼的安全性进行评定.

2.2.1 地基基础

招待所前楼未发生超过规范规定的整体倾斜限值和允许沉降差限值；招待所后楼发生了超过规范规定的整体倾斜限值和允许沉降差限值；招待所由于地基不均匀沉降引起上部结构砌体产生了裂缝，依据规定,地基基础子单元的安全性等级,应被评为Cu级，安全性不符合Au级的要求，显著影响整体承载，应采取措施.

2.2.2 上部砌体结构

根据检测结果，招待所上部结构砌体产生大量裂缝；结合结构分析结果，按照规定，招待所上部砌体结构安全性等级应评为Cu级，安全性不符合标Au级的要求，显著影响整体承载，应采取措施.

2.2.3 房屋整体

综上所述，按照规定，目前招待所的结构安全性等级应评为Bsu级，即安全性基本符合对Au级的要求，尙不显著影响整体承载.

3 加固处理

本结构为单层砖混结构体系，其破坏原因分析有以下几点：招待所地基湿陷性较强，地基局部浸水，引起基础不均匀沉降，是招待所部分墙体产生裂缝的主要原因.地震作用加剧了招待所墙体裂缝的产生和发展.部分墙体内暗埋线管，引起该部位墙体在线管部位产生裂缝.部分墙体的裂缝是由于空心砖砌体收缩和门窗洞口角部的局部应力集中而产生的.实测后楼砌体砂浆强度不满足设计M7.5的要求，也削弱了该部位墙体抵抗温度裂缝产生的能力.针对以上原因，此次加固目的主要是对地基基础和上部结构进行加固处理.

3.1 地基基础加固

湿陷性黄土地区地基基础加固处理方法比较多，常用的方法有：基础扩大托换、坑式托换、桩式托换、压力灌浆加固方法等.考虑到该单层砖混结构地基浸水湿陷导致地基承载力不足，若采用托换技术进行加固，则基础土方开挖量大、对结构破坏较多、工期长、费用也较高；而采用压力灌浆法加固，对地基基础破坏相对较少、施工周期短、费用也低.故地基基础加固处理方案选用力灌注水泥水玻璃压法进行加固.

采用压力灌浆法不仅可以提高地基承载力，还可以提高地基抗渗透能力，防止水的下渗引起下层土遇水湿陷.当然在施工过程中，也应注意以下几点：（1）注浆时应先采用先外围、后内部的注浆顺序.（2）应按跳孔间隔注浆方式进行.（3）首先应完成最上层封顶注浆，然后再按由下而上的原则进行注浆，以防浆液上冒.（4）在注浆过程中，应注意密切观测房屋的沉降或上浮量.

3.2 上部结构加固

上部结构墙体开裂破坏形式只要为：墙面通缝、拐角及薄弱处的开裂、窗间墙的八字裂缝，其中裂缝最大宽度为3mm.通过鉴定，上部结构的承载力基本满足要求，但其安全性不符合要求，因此考虑到施工方便、周期短、降低施工费用等，故上部结构加固处理方案选用水玻璃压力灌浆法进行加固.

关于混凝土强度不满足设计要求强度的问题，经过对混凝土构件受力分析及实际受力检测发现，尽管其强度不满足设计强度要求，但实际受力均满足要求.故对混凝土构件可以不进行加固处理.

由于部分墙段的抗震横墙较少、抗震能力不足，因此，在抗震薄弱处增加抗震横墙并在新增墙段下做条形基础.另外，对招待所的排水系统进行检测修理，保证流水能有组织地排除，防止水的下渗引起地基的湿陷沉降.

4 结语

应用压力灌浆法加固方法对结构进行了加固，经过后期沉降观测及结构强度检测发现：地基承载力、加固墙段的承载力、结构的抗震性能均满足要求.它相对托换加固方法具有施工速度快、对地基的开挖破坏较少、费用低的优点.从本次加固案例可以发现：在湿陷性黄土地区，当建筑结构基础处于地下水位以上时，使用压力灌浆法加固低层砖混结构的地基湿陷沉降及墙体裂缝取得了很好的成效.

参考资料：

〔1〕建筑结构检测技术标准(GB/T50344-2004).

〔2〕贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程(JGJ/T136-2001).

〔3〕回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23—2001).

〔4〕建筑地基基础设计规范(GB50292-1999).

〔5〕民用建筑可靠性鉴定标准(GB50292-1999).

TU398+.5

A

1673-260X（2010）03-0132-02