工程事故分析与处理砌体加固.ppt

1、第6章 砌体结构事故处理,优点：取材广泛、造价低廉、施工简单等； 缺点：开裂、渗漏及基础沉降。,温度裂缝,第6章 砌体结构事故处理,6.1.1 砌体的荷载裂缝 荷载裂缝有：受压裂缝、受弯裂缝、局部受压裂缝、受拉裂缝以及受剪裂缝。 荷载裂缝的出现，表明砌体承载力安全度不够，应及时进行加固。,6.1 砌体裂缝的种类和原因分析,种类：一是由荷载引起，反应了砌体的承载力不足或稳定性不够；二是由于温度变化或地基不均匀沉降引起。后者引起的砌体开裂约占90%左右。,受压裂缝,裂缝顺轴向力方向，砌体中有断砖现象，当竖向裂缝连续长度超过4皮转时，砌体接近破坏。,受弯裂缝,偏心受压构件，裂缝垂直于荷载作用方向；砖

2、砌平拱抗弯强度不足产生竖向或斜向裂缝。,受拉裂缝,水池池壁、筒仓等结构，裂缝与拉力方向垂直或呈马牙状 。,受剪裂缝,挡土墙或拱座处，裂缝呈水平或阶梯状态 。,局部受压裂缝,大梁或梁垫下的斜向或竖向裂缝。,第6章 砌体结构事故处理,6.1.2 砌体的温度裂缝 温度变化所引起的裂缝，在砌体裂缝中所占的比例是最 大的。 温度裂缝的特点： 一般对称分布； 温度裂缝始自房屋的顶层，偶尔才向下发展； 温度裂缝经一年后即可稳定，不再扩展。,顶层斜裂缝,因日照及气温变化，材料的线膨胀系数不同，并存在较强的约束，造成屋盖与砖墙变形不一致所产生的裂缝。呈正八字或倒八字形态。,顶层水平裂缝,砂浆强度较低时，在屋顶顶

3、层圈梁下四角出现水平裂缝，是由屋盖的热胀或冷缩作用所致。,第6章 砌体结构事故处理,6.1.3 砌体的沉降裂缝 因地基不均匀沉降引起。一般呈450的斜裂缝 。 沉降裂缝的特点： 1、多层房屋中、下部的裂缝较上部的裂缝大，有时甚至仅在底层出现裂缝 ； 2、沉降缝向上指向哪里，那里下部的沉降量必然是较大的。,长高比较大的砖混结构房屋, 中部地基沉降大于两端时产生八字裂缝。,地基两端沉降大于中部时, 产生倒八字裂缝。,房屋一端处在软土地基上或较差地基上，该端产生较大沉降而产生裂缝,地基突变, 一端沉降较大时, 产生竖向裂缝。,地震引起的裂缝,冻胀引起的裂缝。,第6章 砌体结构事故处理,6.2 砌体裂

4、缝的处理,以下裂缝，应及时采取措施处理： （1）明显的受压、受弯等荷载裂缝； （2）缝宽超过1.5mm的变形裂缝； （3）缝长超过层高的1/2、缝宽大于20mm的竖向裂缝，或产生缝长超过层高1/3的多条竖向裂缝； （4）梁支座下的墙体产生明显的竖向裂缝； （5）门窗洞口或窗间墙产生明显的交叉裂缝、竖向裂缝或水平裂缝。,第6章 砌体结构事故处理,6.2 砌体裂缝的处理,6.2.1 裂缝处理的原则,温度裂缝：一般不影响结构安全。经过观测，找出裂缝最宽的时间，采用封闭或局部修复的方法处理 。,沉降裂缝：基本稳定后，作修复或封闭堵塞处理；对长期不稳定的应先加固地基，再处理裂缝 。,荷载裂缝：危及结构安

5、全的裂缝，应及时采取卸荷或加固补强等方法处理，并应立即采取应急防护措施。,第6章 砌体结构事故处理,6.2.2 填缝修补,用于墙体外观维修和裂缝较浅的场合，主要用于温度裂缝和不影响结构稳定及安全的沉降裂缝。,水泥砂浆填缝：将裂缝清理干净，用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将13的水泥砂浆或比砌筑砂浆高一级的水泥砂浆或掺有107胶的聚合物水泥砂浆填入砖缝内。,配筋水泥砂浆填缝：每隔45皮砖在砖缝中嵌入细钢筋，然后按水泥砂浆填缝的修补工序进行。,加筋填缝修补法,第6章 砌体结构事故处理,6.2.3 灌浆修补,用压力设备把水泥浆液压入墙体的裂缝内，使裂缝粘合起来的修补方法。由于水泥浆液的强度远大于砌筑砖墙的

6、砂浆强度，所以压力灌浆修补的砌体承载力可以恢复如初。,浆液组成：水灰比为0.71.0的纯水泥浆液；在水泥浆液中掺入适量的聚乙烯醇或水玻璃或107胶等悬浮剂的混合水泥浆液，其强度略有提高。,配制方法：先将聚乙烯醇放入98的热水中，然后加热到100，直至完全溶解。最后按重量比水泥水溶液为10.7的比例配制成混合浆液。,第6章 砌体结构事故处理,6.2.3 灌浆修补,灌浆设备：包括空气压缩机、压浆罐、输浆管道及灌浆嘴等。,第6章 砌体结构事故处理,6.2.3 灌浆修补,灌浆工艺： （1）清理裂缝，使其成为一条通缝。 （2）埋设灌浆嘴，间距500mm，裂缝交叉点和裂缝端均布设。厚度大于360mm的墙体

7、，两面设灌浆嘴。灌浆嘴用12水泥砂浆固定。 （3）用12水泥砂浆嵌缝，形成一个可以灌浆的空间。 （4）封闭层砂浆达到一定强度后，先在每个灌浆嘴中灌入适量的水，然后进行灌浆。当附近灌浆嘴溢出或进浆嘴不进浆时方可停止灌浆。灌浆压力0.2MPa左右。,第6章 砌体结构事故处理,6.2.4 局部更换,将裂缝两侧的砖拆除，然后用M7.5或M10砂浆补砌。更换的顺序是自下而上，每次拆除45皮砖，经清洗后砌入新砖。,第6章 砌体结构事故处理,6.3砖砌体的承载力和稳定性加固,砖砌体承载力及稳定性加固方法，有扶壁柱法和钢筋网水泥法。砖柱的加固方法有增大截面法和外包角钢法。 加固施工前应尽可能卸除外荷载。若卸除

8、外荷有困难，应设置临时预应力支撑，以减小后加构件的应力滞后。,6.3.1扶壁柱法加固砖墙,扶壁柱法能提高砖墙的承载力和稳定性。根据使用材料的不同，扶壁柱法分砖扶壁柱和混凝土扶壁柱两种方法。,第6章 砌体结构事故处理,6.3.1扶壁柱法加固,砖扶壁柱法工艺和构造,扶壁柱与原砖墙的连接，可采用插筋法或挖镶法，以保证两者共同工作。,具体工艺如下：,（1）将新旧砌体接触面间的粉刷层剥去，并冲洗干净； （2）在砖墙的灰缝中打入b4或6的连接插筋；或用电钻钻孔，然后将插筋打入。插筋的水平间距应小于120mm，竖向间距以240300mm为宜； （3）在开口边绑扎b3的封口筋； （4）用M5M10的混合砂浆，

9、MU7.5级以上的砖砌筑扶壁柱。砌至楼板底或梁底时，应采用硬木顶撑，或用膨胀水泥砂浆砌筑最后5皮砖，以保证补强砌体有效地发挥作用。,第6章 砌体结构事故处理,6.3.1扶壁柱法加固,承载力计算,N（f A0.9f1A1） N荷载设计值产生的轴力； 高厚比和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数。 f、 f、f1 分别为原砖墙和新砌扶壁柱的抗压设计强度； A、A1分别为原砖墙和新砌扶壁柱的截面面积。 在验算加固砖墙的高厚比以及正常使用极限状态时，不必考虑后砌扶壁柱的应力滞后。,第6章 砌体结构事故处理,6.3.1扶壁柱法加固,U形箍筋的竖向间距不应大于240mm，纵筋直径不宜小于12mm。

10、C15C20级混凝土浇筑，截面宽度不宜小于250mm，厚度不宜小于70mm。 开口箍应插入原墙砖缝内，深度不小于120mm，闭口箍在穿过墙体后再行弯折。当插入箍筋有困难时，可先用电钻钻孔，再将箍筋插入。纵筋的直径不得小于8mm。,混凝土扶壁柱构造和工艺,构造：,第6章 砌体结构事故处理,6.3.1扶壁柱法加固,轴心受压时： N con A（cAcs ） 偏心受压时： N A（c s ）s As 或 Nen SscSc，ss （h0 ）,混凝土扶壁柱承载力,事故概况 四层办公楼，建于50年代。在80年代加建两层，投入使用后，底层内横墙发现多条贯穿4皮砖的竖向裂缝，情况紧急，需立即进行加固。 事故

11、原因 仅凭外观就认为砖质量很好，盲目作出加层决定。事故发生后，经实测发现砌筑砂浆为石灰粘土，强度很低，约相当于M0.4。计算表明加建二层后，一层部分砌体已达极限强度的85%。 加固方法 采用两侧加砖扶壁柱的方法加固一、二层横墙。原墙上打入间距为240的b4连接筋。采用MU10砖，M10混合砂浆，楼板下最后5皮砖用膨胀砂浆砌筑。由于底层墙体荷载接近极限荷载，所以施工前进行卸载，并用预应力顶撑支托楼板，进一步减小墙体应力，然后用压力灌浆法修补裂缝。,扶壁柱加固实例,第6章 砌体结构事故处理,6.3.2钢丝网水泥砂浆加固砖墙,把需加固的砖墙表面除去粉刷层后，两面附设 48的钢筋网片，然后喷射砂浆（或

12、细石混凝土） 。可以较大幅度地提高砖墙的承载力、抗侧移刚度以及墙体延性。 常用于下列情况的加固： （1）施工质量差，使砖墙承载力普遍达不到设计要求。 （2）窗间墙等局部墙体达不到设计要求。 （3）因房屋加层或超载而引起砖墙承载力的不足。 （4）因火灾或地震而使整片墙承载力或刚度不足等。,加固方法和适用范围,第6章 砌体结构事故处理,6.3.2钢丝网水泥砂浆加固砖墙,不宜采用钢筋网水泥砂浆法进行加固的情况： （1）孔径大于15mm的空心砖墙及240mm厚的空斗砖墙。 （2）砌筑砂浆标号小于M0.4的墙体。 （3）因墙体严重酥碱，或油污不易消除，不能保证抹面砂浆粘结质量的墙体。,加固方法和适用范围

13、,第6章 砌体结构事故处理,6.3.2钢丝网水泥砂浆加固砖墙,正截面受压承载力计算,经钢筋网水泥法加固的墙体（夹板墙）成为组合砌体，正截面受压承载力计算可按式5.25.5 进行。,构造要求,（1）水泥砂浆面层加固时，厚度为2030mm；钢筋网水泥砂浆面层加固时，厚度宜为3045mm；当面层厚度大于45mm时，采用细石混凝土；钢筋保护层厚度不应小于10mm。 （2）钢筋网的钢筋直径为 48，网格宜为方格，间距为150mm500mm。 （3）水泥砂浆强度为M7.5M15；混凝土强度采用C15或C20。 （4）钢筋网用 48穿墙S形筋与墙体固定。间距取1.0m。单面加固的墙体，钢筋网用 4的U形钢筋

14、钉入墙内代替S筋与墙体固定。必要时在中间还可以增设 4的U形筋或用铁钉钉入墙体砖缝内。 （5）横向钢筋遇到洞口时，沿洞边弯成900的直钩加以锚固。,第6章 砌体结构事故处理,6.3.3砖柱加固,构造要求： （1）双面加固应采用连通的箍筋；单面加固应在原砖柱上打入射钉或膨胀螺栓等，以加强之间的结合。 。 （2）原柱的角砖每隔5皮打掉一块，使新混凝土与原柱很好地咬合。 （3）混凝土的强度等级C15或C20，受力钢筋距砖柱不应小于50mm，受压钢筋的直径不小于8mm，配筋率不小于0.2%。,侧面增加混凝土加固,构造：,第6章 砌体结构事故处理,6.3.3砖柱加固,用于轴心受压或小偏心受压砖柱。 外包

15、层的混凝土与侧面增加混凝土的要求相同。当外包层较薄时，也可用砂浆。砂浆强度等级不得低于M7.5。外包层内应设置46mm的封闭箍筋，间距不超过150mm。,四周外包混凝土加固,承载力计算：,第6章 砌体结构事故处理,6.3.3砖柱加固,做法：用水泥砂浆将角钢粘贴于砖柱的四周，并用卡具卡紧，随即用缀板将角钢连成整体，去掉卡具后，粉刷水泥砂浆加以保护。,外包角钢加固砖柱,第6章 砌体结构事故处理,6.3.3砖柱加固,承载力计算：,外包角钢加固砖柱,偏心受压时： ,轴心受压时：,式中Nav缀板和角钢对砖柱的约束，使砖砌体强度提高而增大的承载力：,Nav2,第6章 砌体结构事故处理,6.3.4窗间墙、砖过梁加固,做法如图：,外包钢加固窗间墙,当墙的宽