浅谈房屋的抗震加固方法
杨晶，夏春媛
（包钢（集团）公司白云鄂博铁矿，内蒙古 包头市 白云矿区 014080）
摘 要：基于白云鄂博铁矿日常爆破所产生的地震效应，详细介绍了建筑物抗震加固的一般程序及各类加固方法，包括外包加固法、增强自身整体性加固法、增设构件加固法等。 关键词：抗震加固；加固程序；加固方法
白云鄂博铁矿作为包钢最大的原料基地，自1957年2月建矿以来已经过50多年的历史。随着矿石需求的不断增大，爆破已成为每天都必须发生的工序。一次爆破量相当于一个3～4级的地震，而矿区的建筑很大部分建成于上世纪七八十年代，已分别进入了“老年”和“中年”期。限于当时的经济、技术条件，设计标准偏低，绝大多数既有建筑存在着抗灾能力弱、运行能耗高、使用功能差等问题。由爆破地震所引发的玻璃破裂、墙体裂缝等问题时有发生，那么对于这些旧有建筑的抗震加固是势在必行且意义重大的。建筑物的加固不仅可以最大限度的延长建筑物的有效使用寿命，保护人民生命财产安全，具有社会经济意义，而且可以完善和提高建筑物的使用功能。
1 房屋抗震加固的一般程序
总结不同的工程实际，一般建筑结构维修加固的程序如下：抗震性能鉴定→抗震加固设计→抗震加固施工图审查→抗震加固施工方案编制→施工→验收按照科学的程序进行，可以保证建筑结构的维修加固改造不走弯路，避免漏项，制定合理的方案，取得较好的效益。
抗震鉴定是进行加固的前提。对现有建筑抗震加固前，应按照现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》对建筑结构进行完损性和安全性鉴定[1]
。完损性主要是指建筑结构目前的破损状态，以外观检查为主；安全性主要是指构件和结构的安全程度，以内力分析和截面验算为主；在地震区，对旧建筑结构尚应进行抗震性能鉴定。对结构或构件所用材料有怀疑时，应进行结构材料的有关性能检测，以获得材料的实际强度等性能的指标数据。
根据建筑结构维修加固改造方案进行施工图设计时，应特别查明建筑是否局部损伤等。
对已存在的损伤应在抗震加固前进行专门分析，在抗震加固时一并加以考虑，以便达到最佳效果。同时也应考虑到，建筑物是否面临维修，或者从使用布局上近期是否需要进行调整，以及外观是否需要改善等因素，宜在抗震加固中一起进行处理，尽量避免抗震加固后，再行维修改造，损伤已有建筑。
在施工过程中发现与原设计不符情况和安全异常情况应及时通知业主和设计单位，采取处理措施。对重要工程或工程的关键重要部位应在加固施工完成后进行一些现场检测。
2 房屋抗震加固的方法
按加固形式,抗震加固方法可分为两大类:
一是减小地震作用加固法[2]
，二是增大结构抗震能力的加固方法。减小地震作用主要是通过增大结构周期或是加大结构阻尼来实现的。在白云铁矿的工程实例中大多应用的是第二种方法。
增大结构抗震能力实际就是提高主要抗侧力构件的承载力、延性和结构的整体性，在采取这类抗震加固措施时，必须注重从整体结构出发，进行结构加固，不能只针对问题构件加固而导致薄弱部位的转移。
该类方法主要有以下几种[3—5]
： 2.1外包加固法
外包加固法是指在结构构件外面增设加强层,以提高结构构件的抗震能力、变形性能和整体性。这种加固方法是一种常用的抗震加固方法,某些方法能大幅度提高结构的抗震能力。一般做法有：
1)外包钢筋混凝土面层加固法
此法是通过在原构件外周增设钢筋混凝土面层,如钢筋混凝土围套、钢筋混凝土板墙等, 增大构件断面, 增设钢筋, 从而大幅度提高构
件的承载力、刚度和抗震性能。是加固钢筋混凝土梁、柱、墙和砖柱、砖墙的有效方法。该法的优点是能够大幅度提高被加固构件的承载力、延性和刚度, 效果可靠, 可以采用常规方法施工, 容易控制和检测工程质量, 具有良好的耐久性。缺点是加固周期较长, 影响使用, 而且是湿作业, 现场环境不好。
如加固墙体的转角部位时，应将转角处的钢筋替换为Φ12，加强角部新增钢筋网砂浆面层和墙体的整体性，具体情况见图1。
图1 加固墙体转角部位节点
在加固墙体和基础连接部位节点处时应按图2所示。将地圈梁的两侧比墙体多出的30mm混凝土剔打掉（承重墙体的一般厚度为240mm，地圈梁的一般厚度为300mm），然后按的位置布置好钢筋，在新旧混凝土的结合面涂刷界面剂，确保新旧混凝土连接可靠，最后浇注C25细石混凝土，厚度一般为40mm～60mm
。
图2 加固墙体和基础连接部位节点
2) 外包钢加固法
该法是在构件外围包以型钢的加固方法, 具体可分为湿式外包钢加固法和干式外包钢加固法。其中湿法是指型钢与构件通过乳胶水泥、环氧树脂等粘结剂与原构件粘结, 新加型钢与原构件形成整体共同工作; 干法指新加型钢与原构件之间不采用粘结剂粘结, 不能保证结合面剪力的有效传递。在抗震加固中一般采用湿式外包钢加固法。适用于加固钢筋混凝土梁、柱及砖柱、砖烟囱等，但对于圆形和曲面构件加固工艺则相对复杂。它具有施工方便, 能有效提高构件抗震性能的优点,但使用时应注意对钢构套表面涂刷防锈漆, 或采用水泥砂浆面层保护。
在针对混凝土柱的加固时，具体情况如图3所示
梁柱连接处结点示意图
图3混凝土柱外包钢加固详图
3)粘钢加固法
此法是一种适应面广、施工方便、在较少增加刚度的条件下能大幅度提高构件抗震性能的一种发展势头良好的加固方法。它采用专用粘结剂将钢板或角钢与原有构件粘结, 使钢板或角钢与砼牢固地形成一体共同受力，以达到提高构件承载力、抗裂性、延性, 从而提高构件抗震性能, 适用于承受静力作用的一般受弯构件、受拉构件及剪力墙的开洞加固。此项施工方便、快捷, 施工场地环境条件好, 对使用影响小。但在使用时除注意对钢板进行保护。
4)碳纤维加固法[6]
该法是一项新的应用外粘高性能复合材料
的加固方法, 它采用其配套树脂类粘结材料将碳纤维片材粘贴于结构构件表面, 形成复合材料体，通过其与结构或构件的协同作用达到对结构构件的加固补强及改善受力性能的目的。碳纤维片材具有强度高、弹性模量高、重量轻、厚度薄、耐久性和耐腐蚀性好的突出优点, 施工轻便、快捷, 施工场地环境条件好, 因此尽管应用时间不长, 但发展势头良好。但该法也存在使用时间不长, 使用经验不多, 费用较高的缺点。
2.2增强自身整体性加固法
此法用于加强结构构件本身,恢复或提高构件的承载力和抗震能力,主要用于震前修补结构缺陷或震后对出现裂缝的构件进行修复加固,一般不单独做为抗震加固方法使用。一般做法有
1) 压力灌注水泥浆加固法。可用于灌注砖墙裂缝和混凝土构件的裂缝。如白云铁矿宾馆，墙体局部开裂，在分析裂缝性状、大小及成因之后，最终采用了此方法进行处理，大大提高了砌筑砖墙的整体强度和稳定性，也加强了该建筑的抗震能力。
2) 压力灌注环氧树脂浆加固法。可用于加固有裂缝的钢筋混凝土构件。如白云铁矿化工乳化炸药加工厂房，室内的混凝土大梁经过多年的使用，已严重腐蚀，且局部存在较大裂缝，已不能完全满足使用要求。因此，我们先运用环氧树脂灌注法结合玻璃丝布包裹，再抹环氧树脂水泥砂浆处理后，又使用了多年，效果良好。
2.3增设构件加固法
该法是通过在原有结构构件以外增设构件能够有效提高结构抗震承载力、变形性能和整体性,对某些承载力、变形不足的构件进行补
偿。在采用增设构件进行抗震加固设计时,必须要考虑增设构件对结构整体计算和抗震性能的影响。可增设的构件有墙体、柱、圈梁、门窗框、拉杆、支撑等。
加固方法还有许多，以上阐述的为常见的几种。
3 结束语
随着经济建设的发展、建筑类型的多样化，抗震加固已成为必然的发展趋势，且对于处在一个爆破地震多发地区的房屋，其要求更加迫切，人们对这个问题也有了越来越多的重视。对于房屋的抗震加固需要认真考虑房屋的特点，重点应考虑结构体系的合理性，提高结构的整体抗倒塌能力。在加大了结构的抗震能力的同时，又尽可能减少对原有建筑的破坏及投资
参考文献：
[1]张熙光,王骏孙,刘惠珊.建筑抗震鉴定加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001. [2]韦承基,程绍革.抗震加固原理与方法[J]. 建筑科学,2001,(3).
[3] JGJ 116298. 建筑抗震加固技术规程[S]. [4] 程绍革,任卫教.钢筋混凝土框架结构抗震加固方法综述[J].建筑科学, 2001, (3) . [5] 黄南翼,张锡云,姜萝香. 日本阪神大地震建筑震害分析与加固技术[M].北京:地震出版社,2000.
[6] CECS 146: 2003. 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S] .
作者简介：杨晶（1985－），女，内蒙古包头市人，土木工程助工，本科，现从事工程管理工作
浅谈房屋的抗震加固方法
杨晶，夏春媛
（包钢（集团）公司白云鄂博铁矿，内蒙古 包头市 白云矿区 014080）
摘 要：基于白云鄂博铁矿日常爆破所产生的地震效应，详细介绍了建筑物抗震加固的一般程序及各类加固方法，包括外包加固法、增强自身整体性加固法、增设构件加固法等。 关键词：抗震加固；加固程序；加固方法
白云鄂博铁矿作为包钢最大的原料基地，自1957年2月建矿以来已经过50多年的历史。随着矿石需求的不断增大，爆破已成为每天都必须发生的工序。一次爆破量相当于一个3～4级的地震，而矿区的建筑很大部分建成于上世纪七八十年代，已分别进入了“老年”和“中年”期。限于当时的经济、技术条件，设计标准偏低，绝大多数既有建筑存在着抗灾能力弱、运行能耗高、使用功能差等问题。由爆破地震所引发的玻璃破裂、墙体裂缝等问题时有发生，那么对于这些旧有建筑的抗震加固是势在必行且意义重大的。建筑物的加固不仅可以最大限度的延长建筑物的有效使用寿命，保护人民生命财产安全，具有社会经济意义，而且可以完善和提高建筑物的使用功能。
1 房屋抗震加固的一般程序
总结不同的工程实际，一般建筑结构维修加固的程序如下：抗震性能鉴定→抗震加固设计→抗震加固施工图审查→抗震加固施工方案编制→施工→验收按照科学的程序进行，可以保证建筑结构的维修加固改造不走弯路，避免漏项，制定合理的方案，取得较好的效益。
抗震鉴定是进行加固的前提。对现有建筑抗震加固前，应按照现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》对建筑结构进行完损性和安全性鉴定[1]
。完损性主要是指建筑结构目前的破损状态，以外观检查为主；安全性主要是指构件和结构的安全程度，以内力分析和截面验算为主；在地震区，对旧建筑结构尚应进行抗震性能鉴定。对结构或构件所用材料有怀疑时，应进行结构材料的有关性能检测，以获得材料的实际强度等性能的指标数据。
根据建筑结构维修加固改造方案进行施工图设计时，应特别查明建筑是否局部损伤等。
对已存在的损伤应在抗震加固前进行专门分析，在抗震加固时一并加以考虑，以便达到最佳效果。同时也应考虑到，建筑物是否面临维修，或者从使用布局上近期是否需要进行调整，以及外观是否需要改善等因素，宜在抗震加固中一起进行处理，尽量避免抗震加固后，再行维修改造，损伤已有建筑。
在施工过程中发现与原设计不符情况和安全异常情况应及时通知业主和设计单位，采取处理措施。对重要工程或工程的关键重要部位应在加固施工完成后进行一些现场检测。
2 房屋抗震加固的方法
按加固形式,抗震加固方法可分为两大类:
一是减小地震作用加固法[2]
，二是增大结构抗震能力的加固方法。减小地震作用主要是通过增大结构周期或是加大结构阻尼来实现的。在白云铁矿的工程实例中大多应用的是第二种方法。
增大结构抗震能力实际就是提高主要抗侧力构件的承载力、延性和结构的整体性，在采取这类抗震加固措施时，必须注重从整体结构出发，进行结构加固，不能只针对问题构件加固而导致薄弱部位的转移。
该类方法主要有以下几种[3—5]
： 2.1外包加固法
外包加固法是指在结构构件外面增设加强层,以提高结构构件的抗震能力、变形性能和整体性。这种加固方法是一种常用的抗震加固方法,某些方法能大幅度提高结构的抗震能力。一般做法有：
1)外包钢筋混凝土面层加固法
此法是通过在原构件外周增设钢筋混凝土面层,如钢筋混凝土围套、钢筋混凝土板墙等, 增大构件断面, 增设钢筋, 从而大幅度提高构
件的承载力、刚度和抗震性能。是加固钢筋混凝土梁、柱、墙和砖柱、砖墙的有效方法。该法的优点是能够大幅度提高被加固构件的承载力、延性和刚度, 效果可靠, 可以采用常规方法施工, 容易控制和检测工程质量, 具有良好的耐久性。缺点是加固周期较长, 影响使用, 而且是湿作业, 现场环境不好。
如加固墙体的转角部位时，应将转角处的钢筋替换为Φ12，加强角部新增钢筋网砂浆面层和墙体的整体性，具体情况见图1。
图1 加固墙体转角部位节点
在加固墙体和基础连接部位节点处时应按图2所示。将地圈梁的两侧比墙体多出的30mm混凝土剔打掉（承重墙体的一般厚度为240mm，地圈梁的一般厚度为300mm），然后按的位置布置好钢筋，在新旧混凝土的结合面涂刷界面剂，确保新旧混凝土连接可靠，最后浇注C25细石混凝土，厚度一般为40mm～60mm
。
图2 加固墙体和基础连接部位节点
2) 外包钢加固法
该法是在构件外围包以型钢的加固方法, 具体可分为湿式外包钢加固法和干式外包钢加固法。其中湿法是指型钢与构件通过乳胶水泥、环氧树脂等粘结剂与原构件粘结, 新加型钢与原构件形成整体共同工作; 干法指新加型钢与原构件之间不采用粘结剂粘结, 不能保证结合面剪力的有效传递。在抗震加固中一般采用湿式外包钢加固法。适用于加固钢筋混凝土梁、柱及砖柱、砖烟囱等，但对于圆形和曲面构件加固工艺则相对复杂。它具有施工方便, 能有效提高构件抗震性能的优点,但使用时应注意对钢构套表面涂刷防锈漆, 或采用水泥砂浆面层保护。
在针对混凝土柱的加固时，具体情况如图3所示
梁柱连接处结点示意图
图3混凝土柱外包钢加固详图
3)粘钢加固法
此法是一种适应面广、施工方便、在较少增加刚度的条件下能大幅度提高构件抗震性能的一种发展势头良好的加固方法。它采用专用粘结剂将钢板或角钢与原有构件粘结, 使钢板或角钢与砼牢固地形成一体共同受力，以达到提高构件承载力、抗裂性、延性, 从而提高构件抗震性能, 适用于承受静力作用的一般受弯构件、受拉构件及剪力墙的开洞加固。此项施工方便、快捷, 施工场地环境条件好, 对使用影响小。但在使用时除注意对钢板进行保护。
4)碳纤维加固法[6]
该法是一项新的应用外粘高性能复合材料
的加固方法, 它采用其配套树脂类粘结材料将碳纤维片材粘贴于结构构件表面, 形成复合材料体，通过其与结构或构件的协同作用达到对结构构件的加固补强及改善受力性能的目的。碳纤维片材具有强度高、弹性模量高、重量轻、厚度薄、耐久性和耐腐蚀性好的突出优点, 施工轻便、快捷, 施工场地环境条件好, 因此尽管应用时间不长, 但发展势头良好。但该法也存在使用时间不长, 使用经验不多, 费用较高的缺点。
2.2增强自身整体性加固法
此法用于加强结构构件本身,恢复或提高构件的承载力和抗震能力,主要用于震前修补结构缺陷或震后对出现裂缝的构件进行修复加固,一般不单独做为抗震加固方法使用。一般做法有
1) 压力灌注水泥浆加固法。可用于灌注砖墙裂缝和混凝土构件的裂缝。如白云铁矿宾馆，墙体局部开裂，在分析裂缝性状、大小及成因之后，最终采用了此方法进行处理，大大提高了砌筑砖墙的整体强度和稳定性，也加强了该建筑的抗震能力。
2) 压力灌注环氧树脂浆加固法。可用于加固有裂缝的钢筋混凝土构件。如白云铁矿化工乳化炸药加工厂房，室内的混凝土大梁经过多年的使用，已严重腐蚀，且局部存在较大裂缝，已不能完全满足使用要求。因此，我们先运用环氧树脂灌注法结合玻璃丝布包裹，再抹环氧树脂水泥砂浆处理后，又使用了多年，效果良好。
2.3增设构件加固法
该法是通过在原有结构构件以外增设构件能够有效提高结构抗震承载力、变形性能和整体性,对某些承载力、变形不足的构件进行补
偿。在采用增设构件进行抗震加固设计时,必须要考虑增设构件对结构整体计算和抗震性能的影响。可增设的构件有墙体、柱、圈梁、门窗框、拉杆、支撑等。
加固方法还有许多，以上阐述的为常见的几种。
3 结束语
随着经济建设的发展、建筑类型的多样化，抗震加固已成为必然的发展趋势，且对于处在一个爆破地震多发地区的房屋，其要求更加迫切，人们对这个问题也有了越来越多的重视。对于房屋的抗震加固需要认真考虑房屋的特点，重点应考虑结构体系的合理性，提高结构的整体抗倒塌能力。在加大了结构的抗震能力的同时，又尽可能减少对原有建筑的破坏及投资
参考文献：
[1]张熙光,王骏孙,刘惠珊.建筑抗震鉴定加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001. [2]韦承基,程绍革.抗震加固原理与方法[J]. 建筑科学,2001,(3).
[3] JGJ 116298. 建筑抗震加固技术规程[S]. [4] 程绍革,任卫教.钢筋混凝土框架结构抗震加固方法综述[J].建筑科学, 2001, (3) . [5] 黄南翼,张锡云,姜萝香. 日本阪神大地震建筑震害分析与加固技术[M].北京:地震出版社,2000.
[6] CECS 146: 2003. 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S] .
作者简介：杨晶（1985－），女，内蒙古包头市人，土木工程助工，本科，现从事工程管理工作