壓力灌漿法在低層磚混結構中的加固處理應用

李琪琪

（延安大學 西安創新學院建工系，陜西 西安 710100）

壓力灌漿法在低層磚混結構中的加固處理應用

李琪琪

（延安大學 西安創新學院建工系，陜西 西安 710100）

結合工程實例,介紹了某磚混結構在震后的安全檢測鑒定,詳細分析了該結構的破壞原因.通過幾種方案的詳細比較，最終提出了壓力灌漿法的加固方案.這種方法具有工期短、土方開挖量少、建筑基礎損壞較輕、費用低等優點.本案例可作為濕陷性黃土地區低層磚混結構破壞加固處理的方案選擇及施工的參考.

壓力灌漿法；磚混結構；加固處理

汶川地震后，四川，甘肅，陜西等省份都遭受了嚴重的地震破壞.其中，在某些地區除部分建筑嚴重破壞、倒塌外，一些建筑只有輕微破壞，甚至基本完好.對于那些輕微破損的建筑物，主體結構損傷不大，即建筑結構承載力沒有大大降低，僅有部分構件破壞，或是建筑部分墻段地基不均勻沉降，沒有必要將其拆除重建.這就要求對這類建筑物進行技術檢測鑒定，并根據鑒定分析的結果提出合理的加固處理方案，保證建筑物安全、正常使用.本文就以一工程實例來介紹單層磚混結構檢測鑒定及加固處理.

1 工程概況

某小招待所（以下簡稱“招待所”）為一磚混結構，分為前樓和后樓兩部分.前樓建筑面積約為1150m2,無建筑結構施工圖和施工資料，設計和施工單位不詳，于1999年建成后使用，前樓平面布置見圖1.

后樓均由正規設計單位設計，正規施工單位施工建設，于2001年建成使用至今.建筑面積為309.1m2.后樓抗震設防烈度為7度，其中+0.000m以上采用MU 10承重空心磚和M7.5混合砂漿砌筑，除了基礎墊層外所有混凝土構件的強度等級均為C20等級，后樓建筑平面布置見圖2.

圖1 招待所前樓平面布置圖及沉降量(mm)

2 檢測鑒定

2.1 檢測結果

2.1.1 建筑物裂縫和其他破壞情況檢測

前樓軸線?-?,③/P—?，K—?軸間縱橫墻體均有裂縫產生，多數裂縫在墻體兩面貫通；前樓⑥-⑦，?-?軸間墻體裂縫呈“正八字”由中心向兩邊規律性分布.其中縫寬一般為0.05~1.0mm，最大縫寬為2.0mm.

圖2 招待所后樓平面布置圖及沉降量(mm)

后樓⑦-⑧、②-⑦/?-?和①-⑦/K-N間部分，在縱橫墻上均有裂縫產生.其中，⑦-⑧軸間墻體裂縫經破檢發現，多數裂縫與墻體內暗埋線管位置重合，裂縫寬度在0.05~0.40mm之間.⑦-⑧軸線間縱墻裂縫大多分布在門窗洞口的角部.軸線⑧和軸線?部位墻體裂縫較嚴重，最大縫寛達4.0mm.

另外，招待所由于墻體裂縫，導致多處室內墻面開裂破壞.

2.1.2 砂漿強度和混凝土現齡期強度檢測

砂漿強度檢測中，結合現場實際情況，依據行業標準[1，2]采用貫入法對招待所前后樓砌體砂漿抗壓強度進行檢測，檢測結果表明：前樓磚砌體實測抗壓強度略高于M7.5級砂漿強度；后樓磚砌體實測砂漿抗壓強度不滿足設計M7.5強度等級的要求.

混凝土現齡期強度檢測中，依據行業標準[1，3]采用回彈法對招待所混凝土構件強度進行了檢測，并對檢測值進行了修正，結果表明：招待所前樓混凝土構件現齡期抗壓強度推定值大多低于C20的要求；后樓混凝土構件現齡期抗壓強度推定值大多滿足設計C 20的要求，其中有兩個構件現齡期抗壓強度推定值低于C20的要求.

2.1.3 建筑物整體位移檢測

依據國家標準[4]經檢測知：招待所前樓墻體基礎的最大局部傾斜為0.0026未超過規范規定0.003，滿足要求；后樓墻體基礎的最大局部傾斜為0.0031超過規范規定的0.003，不滿足要求.

對招待所整體水平位移檢測，結果表明：招待所前后樓未發現明顯的側向位移.

2.1.4 上部結構構造與連接檢查

招待所為單面廊式建筑，前樓軸線①-④/?-?間部分，后樓②-⑧/?-?間部分等部位，橫墻較少，對抗震不利.對前后樓部分墻體的高厚比經抽查檢驗，檢測結果均滿足要求.

2.1.5 地基檢測

檢測中，對招待所布設4個探井（前樓和后樓各兩個，如圖1所示），對招待所地基土檢測結果表明：招待所地基土為高壓縮性土；招待所地基土層濕陷為中等到強烈.1-4號探井地基土測量分別為836mm,750mm,560mm,742mm,自重濕陷量△zs分別為229mm,179mm,185mm,270mm,根據數據評價認為1，2，4號探井場地屬于III級自重濕陷性黃土場地，3號探井場地屬II級自重濕陷性黃土場地.

2.2 結構安全性鑒定結果

依據國家標準[5]中房屋安全性鑒定的規定，將建筑物的安全性等級分為Asu、Bsu、Csu、Dsu四個等級，即：

Asu級：安全性符合本標準對Asu級的要求，不影響整體承載；

Bsu級：安全性略低于本標準對Asu級的要求，尚不顯著影響整體承載；

Csu級：安全性不符合本標準對Asu級的要求，顯著影響整體承載；

Dsu級：安全性嚴重不符合本標準對Asu級的要求，嚴重影響整體承載；

按照以上四個等級標準對該樓的安全性進行評定.

2.2.1 地基基礎

招待所前樓未發生超過規范規定的整體傾斜限值和允許沉降差限值；招待所后樓發生了超過規范規定的整體傾斜限值和允許沉降差限值；招待所由于地基不均勻沉降引起上部結構砌體產生了裂縫，依據規定,地基基礎子單元的安全性等級,應被評為Cu級，安全性不符合Au級的要求，顯著影響整體承載，應采取措施.

2.2.2 上部砌體結構

根據檢測結果，招待所上部結構砌體產生大量裂縫；結合結構分析結果，按照規定，招待所上部砌體結構安全性等級應評為Cu級，安全性不符合標Au級的要求，顯著影響整體承載，應采取措施.

2.2.3 房屋整體

綜上所述，按照規定，目前招待所的結構安全性等級應評為Bsu級，即安全性基本符合對Au級的要求，尙不顯著影響整體承載.

3 加固處理

本結構為單層磚混結構體系，其破壞原因分析有以下幾點：招待所地基濕陷性較強，地基局部浸水，引起基礎不均勻沉降，是招待所部分墻體產生裂縫的主要原因.地震作用加劇了招待所墻體裂縫的產生和發展.部分墻體內暗埋線管，引起該部位墻體在線管部位產生裂縫.部分墻體的裂縫是由于空心磚砌體收縮和門窗洞口角部的局部應力集中而產生的.實測后樓砌體砂漿強度不滿足設計M7.5的要求，也削弱了該部位墻體抵抗溫度裂縫產生的能力.針對以上原因，此次加固目的主要是對地基基礎和上部結構進行加固處理.

3.1 地基基礎加固

濕陷性黃土地區地基基礎加固處理方法比較多，常用的方法有：基礎擴大托換、坑式托換、樁式托換、壓力灌漿加固方法等.考慮到該單層磚混結構地基浸水濕陷導致地基承載力不足，若采用托換技術進行加固，則基礎土方開挖量大、對結構破壞較多、工期長、費用也較高；而采用壓力灌漿法加固，對地基基礎破壞相對較少、施工周期短、費用也低.故地基基礎加固處理方案選用力灌注水泥水玻璃壓法進行加固.

采用壓力灌漿法不僅可以提高地基承載力，還可以提高地基抗滲透能力，防止水的下滲引起下層土遇水濕陷.當然在施工過程中，也應注意以下幾點：（1）注漿時應先采用先外圍、后內部的注漿順序.（2）應按跳孔間隔注漿方式進行.（3）首先應完成最上層封頂注漿，然后再按由下而上的原則進行注漿，以防漿液上冒.（4）在注漿過程中，應注意密切觀測房屋的沉降或上浮量.

3.2 上部結構加固

上部結構墻體開裂破壞形式只要為：墻面通縫、拐角及薄弱處的開裂、窗間墻的八字裂縫，其中裂縫最大寬度為3mm.通過鑒定，上部結構的承載力基本滿足要求，但其安全性不符合要求，因此考慮到施工方便、周期短、降低施工費用等，故上部結構加固處理方案選用水玻璃壓力灌漿法進行加固.

關于混凝土強度不滿足設計要求強度的問題，經過對混凝土構件受力分析及實際受力檢測發現，盡管其強度不滿足設計強度要求，但實際受力均滿足要求.故對混凝土構件可以不進行加固處理.

由于部分墻段的抗震橫墻較少、抗震能力不足，因此，在抗震薄弱處增加抗震橫墻并在新增墻段下做條形基礎.另外，對招待所的排水系統進行檢測修理，保證流水能有組織地排除，防止水的下滲引起地基的濕陷沉降.

4 結語

應用壓力灌漿法加固方法對結構進行了加固，經過后期沉降觀測及結構強度檢測發現：地基承載力、加固墻段的承載力、結構的抗震性能均滿足要求.它相對托換加固方法具有施工速度快、對地基的開挖破壞較少、費用低的優點.從本次加固案例可以發現：在濕陷性黃土地區，當建筑結構基礎處于地下水位以上時，使用壓力灌漿法加固低層磚混結構的地基濕陷沉降及墻體裂縫取得了很好的成效.

參考資料：

〔1〕建筑結構檢測技術標準(GB/T50344-2004).

〔2〕貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程(JGJ/T136-2001).

〔3〕回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程(JGJ/T23—2001).

〔4〕建筑地基基礎設計規范(GB50292-1999).

〔5〕民用建筑可靠性鑒定標準(GB50292-1999).

TU398+.5

A

1673-260X（2010）03-0132-02