砌体结构损坏原因及加固方法探讨

易念芳 陈集慧

砌体结构是在我国建筑工程中应用非常广泛的一种结构。但砌体结构延性不足，其抗拉、抗弯、抗剪强度较差，因此，在一些自然和人为的作用下，常出现各种裂损破坏情况，需要采取一定的工程措施进行加固方能使用。由于加固结构是二次组合受力结构，为了使得加固结构的性能得以充分发挥，必须根据砌体结构裂损破坏的类型，分析其原因及受力特点而采取相应的方法。通常，砌体结构常见的裂损是因温度变化、地基不均匀沉降引起的变形裂缝破坏以及荷载过大或自然灾害引起的意外灾害破坏。这两种破坏原因不同，其影响程度也不同，由此，加固方法也存在很大差异。

1 变形裂缝的原因及加固方法

砌体裂缝是常见质量通病之一。细小的裂缝影响美观，大的裂缝对承载力构成严重影响，甚至引起倒塌，在许多情况下，砌体裂缝是砌体发生重大事故的先兆，因此，必须对其进行认真分析，妥善处理。从原因上来说，导致砌体发生裂缝的主要原因有：温度变化，地基不均匀沉降以及砌体本身承载力不足。每一种原因，其机理不同，裂缝的表现也就不一，对此，工程人员应当善于根据裂缝的表现初步判断其原因，并针对其原因判断裂缝的进一步发展，由此而采取相应的加固措施。

1.1 温度裂缝及其加固方法

温度裂缝是由物体的热胀冷缩效应引起的，其通常出现在房屋顶部两端的砌体门、窗洞口，常见的有一端宽另一端细或者两端细中间宽的斜裂缝、两端细中间宽的水平裂缝以及缝宽变化不明显的纵向缝。通常说来，温度裂缝对结构安全不会带来很大影响，主要影响美观并且可能会导致墙体渗水，对其可采用沿裂缝构造配置钢筋网片的方法，防止裂缝反复出现。

1.2 地基不均匀沉降裂缝及其加固方法

地基不均匀沉降引起的裂缝，是由地基沉降差异产生的相对位移引起的附加拉力或剪力而导致的。这种裂缝往往与地面成45°左右的夹角，出现上宽下窄斜缝朝向凹陷处。引起地基不均匀沉降的因素主要有地基软弱土层不均、上部结构荷载差异以及相邻环境影响。对于地基不均匀沉降引起的裂缝，应首先对基础进行加固处理，否则墙体在经过加固处理后仍然会产生新的裂缝，等待沉降稳定后，再根据损裂程度进行修补与加固补强处理，这是对于地基不均匀沉降加固处理首先需要注意的地方。

就修补方法而言，如果墙体开裂不是很严重，可采用压力灌浆或喷射修补法加以处理。前者是用空气压缩机将强度远大于砌筑砖墙的粘合剂灌入墙体裂缝内，将开裂墙体重新粘合在一起，从而恢复其承载力。后者是用压缩空气将水泥砂浆或细石混凝土喷射到受喷面上并凝固成新的喷射面，从而恢复或提高墙体承载力。

就砌体的补强加固而言，其分为直接加固与间接加固。其中直接加固方法主要有钢筋混凝土外加层加固法、钢筋水泥砂浆外加层加固法、增设扶壁柱加固法;间接加固法主要有无粘结外包型钢加固法、预应力撑杆加固法。每一种方法，其适用范围都有所不同：钢筋混凝土外加层加固法是技术比较成熟的一种加固方法，常适用于柱、带壁墙的加固;钢筋水泥砂浆外加层加固法是把需要加固的砖墙表面除去粉刷层后，两面附设φ4～φ8的钢筋网片，然后抹水泥砂浆的加固方法，主要适用于砌体墙的加固;增设扶壁柱加固法属于加大截面加固法的一种，其提高承载力有限，主要适用于对抗震要求不高的墙体;无粘结外包型钢加固法是用水泥砂浆将角钢粘贴于受荷砖柱的四周，并用卡具卡紧，随即用缀板与角钢焊接连成整体，去掉卡具，粉刷水泥浆以保护角钢，主要适用于柱体加固;预应力撑杆加固法是一种采用外加预应力钢拉杆对结构进行加固的方法，在砌体柱中应用较多。对于这些方法，在施工中应当根据现场的实际情况、实际要求加以选择并配合以相应的配套技术，灵活运用。

1.3 承载力裂缝及其加固方法

砌体承载力裂缝是砌体的承载力不足而导致的裂缝。在砌体承载力不足时，砌体在荷载作用下，将会出现各种裂缝，这类裂缝的出现，很可能导致结构失效，使建筑物处于极不安全的状态。在这种情况下，普通的加固方法不能起到加固作用，只能采取结构构造性加固方法，常见的构造性加固的方法主要有：

1)增加横墙：即将房屋的静力计算方案由弹性改为刚性，然后通过增加足够刚度的横墙以达到对结构加固的目的，横梁的间距以GB 50003-2001砌体结构设计规范的规定确定最大间距。这主要适合于比较空旷的房屋，且是部分墙体出现承载力不足的原因。

2)砖柱改为砖墙：这适用于比较大的仓库、厂房或大房间，因为需要，往往采用砖柱的形式以节约空间，当砖柱承载力不足时，可改为砖墙结构，使其成为小开间建筑。

3)托梁换柱：托梁换柱顾名思义就是在不拆除与柱子有关的其他构件的前提下，将梁、枋等构件先支顶起来，抽出坏柱换上新柱，当独立砖柱承载力严重不足时可以采用这种方法。

2 意外灾害破坏的原因及加固方法

砌体房屋在其生命周期内，有可能会遭受来自外界的各种自然和人为的灾害，如地震、爆炸、火灾、洪水、滑坡等。这些灾害的发生及其强度具有很大的偶然性，其作用于砌体房屋，必然会引起砌体房屋产生不同程度的损坏，使结构的安全性、适应性和耐久性大大降低，甚至使结构的承载能力完全丧失。通常说来，地震损害的根本原因在于砌体房屋未经过抗震设计，选用的材料抗剪强度低，结构的刚度大、变形小、延性不足等等都会使得砌体结构在地震作用下震害加大;而爆炸瞬时产生的超压的无方向性会使某些构件出现偏向或反向受力，在构件强度不足或者延性不足的情况下都会导致结构出现很大的损坏而不能继续使用。

对于受灾后的结构，应以其残余承载力的大小确定其加固方法。如果结构的残余承载力足够大，能够维持结构的使用荷载，在这种情况下，对结构或构件受损部位进行修复加固即可，如果结构的承载力不足，则要考虑进行结构性加固或者重建。以墙体为例，如果墙体在受灾后只是有细微或不严重的裂缝，可以用压力灌浆法进行修复，将开裂的墙体重新黏合成一个整体;如果墙体裂缝比较严重，可用玻璃纤维水泥砂浆(GFCM)对墙体进行抹面加固，加固前应对砌块灰缝进行勾缝，再加固抹面层，厚度不小于20 mm～25 mm;如果墙体倾斜，当倾斜角度不大时，可采用一般的工程措施修复加固，如果倾斜角度较大，则应当拆除重建;若墙体开裂外倾，预制板缝拉开导致房屋的整体性减弱，则可采用加设圈梁的方法进行加固等等。总之应根据破坏的程度分析其对结构的影响而采取相应的加固措施。

3 结语

随着建筑业的飞速发展，建筑物的各种破坏越来越受到人们的重视。针对砌体房屋，作为工程技术人员应以“预防为主”作为首要原则，确保建筑产品不发生质量事故，经得起各种破坏因素的考验，当砌体房屋出现了各种各样的破坏，需要进行工程加固，应研究其破坏机理，掌握其破坏程度，以此作为依据选择合适的修复加固方法，从而提高砌体结构的使用质量、恢复房屋的功能，使结构能够抵御各种灾害。

［1］ 朱伯龙，刘祖华.建筑改造工程学［M］.上海：同济大学出版社，1998.

［2］ 范锡盛，王 跃.建筑工程事故分析及处理实例应用手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，1994.

［3］ GB 50003-2001，砌体结构设计规范［S］.

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