某砌体结构住宅受撞击后加固设计实例

郭星 强露晴 忻晓鹏

1.河北省建筑科学研究院有限公司 河北石家庄 050021

2.河北建研科技有限公司 河北石家庄 050021

1 工程概况

某山区地区住宅楼建于2009年，为地上七层砌体结构，楼、屋面板均为现浇板，基础形式为筏板基础，建筑面积约2200m2，层高均为2.9m。2020年8月某日下午两点左右，由于该山区当日出现暴雨天气，位于该住宅楼西侧的土体坝体在受到暴雨冲刷过后发生滑坡，坝体的钢筋混凝土挡土墙发生突然倒塌并对该住宅楼西侧山墙（1×A-L轴墙体）强烈撞击，造成西山墙和部分相近墙体出现墙体凹凸变形、墙体多处开裂或断裂等现象，致使该住宅楼立即停止使用。

为尽快恢复后续使用并保证该建筑结构的安全，首先对该建筑进行了检测鉴定工作，根据检测鉴定结论对该住宅楼进行了加固设计，其中包括对受损严重的承重砌体墙置换施工所需采取的支护措施设计。

图1 结构平面布置及墙体受撞击位置平面示意图

2 检测数据及结论

（1）钢筋混凝土挡土墙基础基本完好，部分基础裸露，并向住宅楼方向倾斜，最大倾斜值约为500mm。

（2）住宅楼西侧山墙部分墙体（1×A-C轴墙体）在一层至二层高度范围内（标高范围5.750m-11.550m）外保温层脱落，且承重墙体有明显的向内凸起的变形，最大向内凸出值约为100mm（位于二层墙体距离楼板高约0.8m处）。

（3）1-2×C轴墙体、1-3×G轴墙体、1-3×G轴墙体、1×C-G轴墙体、1×G-K轴墙体在一层至四层高度范围内（标高范围为5.750m-17.350m）存在不同程度的裂缝，其中最大裂缝宽度约为0.3mm。

（4）住宅楼基础完好无损，地基和基础均未发生不均匀沉降现象，故该主体结构墙体变形及开裂现象非地基基础原因所致，属于受到外界较大偶然冲击力所致。

3 加固措施及分析

3.1 受撞击变形显著的墙体

住宅楼西侧山墙部分墙体（1×A-C轴墙体）在一层至二层高度范围内（标高范围5.750m-11.550m）受损严重，已经产生明显的向内凸起变形，显著影响承重墙体的承载力性能，对主体结构的安全性造成一定的影响。针对这部分墙体，采取将整片墙体置换的方法进行修复处理，置换所采用的砌体材料及其性能均应与原设计保持一致。砌体承重墙的置换技术常见为制作具有一定强度和刚度的抬墙梁[1]，或者参照墙体拆除施工中的“拆墙换梁”、砌体组合托梁开洞[2]等思路。本项目中置换墙体施工采用的支护措施为砌筑临时承重墙体并利用工字型钢梁将需要置换的墙体上部结构全部进行临时支托。临时砌筑墙体应从筏板基础顶开始砌筑，砌筑至二层需置换墙体的上部圈梁底部高度，使钢托梁顶与二层墙体上圈梁底位于同一标高位置。该支护措施的传力路径为：上部结构荷载以多个集中力的形式传递给短向钢托梁；短向钢托梁可简化为受跨中集中力的简支梁，一端支撑在砌筑临时承重墙上，一端支撑在外部封边钢梁上；封边钢梁可简化为受多个均匀分布集中荷载的简支梁，两边均支撑在钢挑梁上；钢挑梁一端受集中外力，另一侧支撑在临时砌筑墙体且上部也砌筑有一层高度的承重墙体。最终将需置换墙体上部的荷载均通过临时砌筑承重墙体传递到筏板基础上。置换墙体应分段按顺序进行，不应整片墙体同时拆除置换，也不应同时对两片墙体上的部分墙体进行拆除置换。

3.2 存在裂缝的墙体

1-2×C轴墙体、1-3×G轴墙体、1-3×G轴墙体、1×C-G轴墙体、1×G-K轴墙体在一层至四层高度范围内（标高范围为5.750m-17.350m）存在的裂缝虽然宽度不均，但是这类裂缝最大的裂缝宽度为0.3mm，总体来说，属于宽度较小的裂缝。这些墙体是距此次事件受到撞击的墙体（1×C-G轴墙体）位置较近的墙体，也受到了这次偶然外荷载的影响，但是并没有发生显著变形，因此对这些墙体采用压力注浆的加固方法对裂缝进行修补。

3.3 西侧山墙（1×A-L 轴墙体）整体

由于西侧山墙部分墙体进行了置换墙体加固，部分墙体进行了裂缝压力注浆修复，同时考虑到作为外部墙体受外界环境影响较大，因此为了提高西侧山墙的耐久性和增强主体结构的整体性，在置换墙体和修补裂缝施工完成后，应对西侧山墙（1×A-L轴墙体）整体进行单面钢筋混凝土面层加固[3]。

4 结语

通过对该山区地区某住宅楼遭遇偶然撞击荷载受损后的检测鉴定及加固方案的分析，对多层砌体结构在受到外界撞击荷载产生较大变形需要置换墙体的情况下所采取的加固方法做了阐述，尤其是对于加固施工过程中所采取的墙体支护措施作了重点介绍，通过本文介绍可以看出此项目中所采取的置换墙体支护措施具有计算简单、传力路径清晰、施工过程易操作、施工工期较短等优点。这对以后类似情况下的砌体结构的加固设计及加固施工支护措施起到了一定的参考作用。