砌体结构老旧房屋的检测鉴定与加固处理措施分析

砌体结构老旧房屋的检测鉴定与加固处理措施分析

秦皓

南京方正建设工程质量检测有限公司 江苏 南京 210000

摘要：砌体结构老旧房屋因年久失修，发生危险的可能性较高。为采取有效的措施提高砌体结构老旧房屋结构稳定性与安全性，本文以20世纪90年代的3层宾馆建筑为例，探究砌体结构的检测鉴定过程，以掌握检测与鉴定工作实施方法；并结合检测鉴定结果探究房屋加固处理措施，以期通过准确的检测鉴定、合理可靠的加固处理，解决老旧房屋砌体结构承载力下降问题，为同类型工程的检测鉴定、加固处理提供参考与借鉴。

关键词：老旧房屋；砌体结构；检测鉴定；加固处理

引言：受制于房屋建造技术与材料生产技术，我国20世纪90年代以前普遍采用砌体结构建造工业、民用房屋建筑，但砌体结构建造中采用脆性材料，结构整体虽然刚度大，但抗拉、抗剪、抗弯、抗震性能差，经过数十年的使用，结构病害逐步显现，整体安全性、稳定性有所下降。基于此，需要对老旧房屋建筑的砌体结构进行规范的检测鉴定，确定损伤与病害类型、成因、危险等级，从而采取合理的加固处理措施，控制损伤与病害的发展，预防危险发生。

1 工程概况

某地现存20世纪90年初建设的整体3层、局部4层砌体结构房屋建筑，建筑占地面积1400m2、高度13.5m，条形基础，由正规单位设计与施工，目前无法找到原设计图纸以及相关技术资料。在使用过程中房主进行过装修改造，使楼面局部使用功能发生改变。本次在房主的委托下对房屋整体结构进行检测鉴定，结合结构实际情况采取加固措施。

2 砌体结构老旧房屋检测鉴定

2.1 检测过程分析

2.1.1 检测步骤

检测工作分为四个步骤：（1）现场调查，分为初步调查、详细调查，初步调查中需要完成建筑相关资料的搜集，了解建筑的历史，结合掌握资料进行实物状态核对。详细调查过程中，对建筑结构体系进行细致勘查，核实建筑的使用条件，对上部结构受地基变形的影响、承重结构牢固性、构件连接可靠性、病害与损伤情况进行确定[1]。（2）结构检测，检测建筑顶点侧向位移以及结构构件材料强度。（3）损伤与病害成因分析，结合建筑的使用历史，分析造成损伤与病害的原因，对确定加固思路有重要价值。（4）结构承载力验算，基于建筑结构布置、材料强度、荷载分布构建模型完成承重构件承载力验算。

2.1.2 现场调查

初步调查了解到该建筑由正规单位设计与施工，但因无法掌握设计图纸与施工技术资料，也无法确定参建单位。建筑平面尺寸为43.055m×13.42m，首层层高为3.6m，2层、3层以及局部4层高度均为3.3m。在以往的使用中屋面设置水箱，目前已经弃用。

（1）地基基础

建筑处于平坦区域，周边无深基坑且无边坡，调查中未发现不均匀沉降情况，也未见地基基础承载不足导致建筑上部结构变形、位移、沉降裂缝。

（2）上部承重结构

在外观调查中，确定建筑为砖砌体墙、预制盖板，基于装饰施工图发现上部结构布置未发生改变，但分屋预制盖板有渗漏现象，曾经做过处理；且未发现因地基基础不均匀沉降导致的裂缝，承重构件也未出现变形，无明显异常。

在使用功能调查中，确定该建筑一直作为宾馆使用，后经过室内重新装饰使部分房间的使用功能发生改变，如原二层某客房改为会议室、三层某客房改为健身房。房间功能的改变使楼面均布活载发生变化，如三层2-4/E-G轴房间重新拟作健身房使用，其楼面均布活载达到4.0kN/m2，与历史功能楼面均布活载相比，提高了2.0kN/m2。而经调查发现，现场并未采取任何加固措施，使其功能调整后，楼面均布活载始终≤2.0kN/m2。

（3）围护结构

围护结构构件连接状态稳定，也无损伤、病害、失效现象。

2.1.3 损伤与病害成因分析

根据调查结果，可以初步确定该建筑物无明显结构性病害与损伤，主要问题出现在改变房间使用功能后未进行加固，使楼面性能受到影响。分析原因可知，建筑建设于20世纪90年代，使用时间已超过30年，在风雨侵蚀、破坏的作用下砌体结构受到不同程度的影响，调整部分结构的使用功能后，忽略结构承载力验算，无法保证结构状态稳定；后续也未对结构的变化情况进行监测，使部分构件处于危险状态，需立即进行加固处理[2]。

2.1.4 现场检测

建筑重新装饰装修的设计文件与技术资料相对齐全，为现场检测工作的顺利开展提供了便利。具体检测内容如下：检测顶点侧向位移，利用全站仪与无棱镜法，检测结果显示顶点侧向位移介于1/1606~1/372之间。检测砖抗压强度，按比例抽取砌体构件，基于回弹法测算砖的抗压强度为11.0~14.3MPa，推定强度等级为MU10。检测砂浆抗压强度，采用贯入法，测算砂浆抗压强度均值为2.0MPa，推定强度等级为1.8MPa。

（1）砖强度计算

单块砖平均回弹值计算采用公式：

   （1）

式（1）中，表示第j块砖的平均回弹值；表示第i个测点回弹值。

（2）砂浆强度计算

砂浆抗压强度平均值计算采用公式：

   （2）

式（2）中，表示第i个构件砂浆贯入深度的平均值；表示第i个测点贯入深度值。

若以建筑层数进行检测，砂浆强度平均值计算采用公式：

   （3）

式（3）中表示同一层砂浆强度换算平均值；表示第j个砂浆强度换算值。

砂浆强度标准差计算采用公式：

   （4）

式（4）中表示同一层砂浆强度换算值标准差。

砂浆强度换算值变异系数计算采用公式：

   （5）

式（5）中表示同一层砂浆强度换算值变异系数。

2.1.5 承载力验算

（1）验算参数

验算参数取值情况见表1。

表1 验算参数取值

（2）验算结果

检测中仅发现首层两处砌体结构构件承载力介于0.95~0.90其间，其余结构构件承载力均符合要求。

2.2 安全性鉴定

安全性鉴定前利用中国科学研究院所研发的建筑综合软件PKPM完成砌体结构模型构建，将检测结果输入后，模型上可以直接显示砂浆等级、砖块强度等参数，并参照行业技术标准输入标准值，则可以计算出建筑的受损系数以及反应安全等级情况的参数，使鉴定有更加直观且客观的数据。

2.2.1 构件安全性等级评估

构件安全性等级评估中需要对每种类型受检构件的承载力、构造、裂缝与其他损伤、是否适于承载位移或变形进行评价，将受检结果中最低一级作为安全性等级。砌体与混凝土构件评估结果为Bu级，其中首层18/A-C以及17/E-F轴砌体构件因承载力不足评估为Cu级。

2.2.2 子单元安全性等级评估

子单元安全性等级评估包括地基基础、上部承重结构、围护结构三项内容。地基基础整平平整，非边坡地带，也无明显滑移、变形迹象，综合评定结果为Au级。上部承重结构整体性、承载能力相对理想，结构侧向位移程度较低，综合评定结果为Bu级。围护结构连接可靠、状态稳定，无破坏失效与明显损伤，综合评定结果为Bu级。

2.2.3 鉴定单元安全性等级评估

综合结构构件以及子单元的安全性能评估情况，建筑结构整体安全性能等级为Bsu级，其中需要尽快完成Cu级构件的加固处理。

3 砌体结构老旧房屋加固处理措施

3.1 加固方案分析

根据行业技术规范对安全性等级评估结果为Cu级的砌体结构构件采取经济可行的加固措施。即采用高延性混凝土制作耐损伤性高、韧性高、抗裂性高的特种混凝土构件，对砌体受压构件进行双面加固。特种混凝土构件制作中需要按照科学的配合比将水、胶凝材料、骨料、合成纤维、外加剂混合，配制出高延性混凝土，再按照加固需要，制作尺寸精准的混凝土构件。

由于建筑原墙厚度为240mm，以墙长1m进行计算，双面加固过程中，各项技术参数如下：单面加固厚度20mm、高延性混凝土强度利用系数0.15、轴心受压构件稳定系数0.82、高延性混凝土轴心抗压强度23.1MPa、高延性混凝土构件截面面积0.04m2，无须为加固构件设置竖向钢筋。加固目标如下：加固前后抗力效应比应从0.9提升至1.36，且抗压满足需求，抗剪键嵌入深度≥30mm。

3.2 施工与养护措施

施工前需要将砌体结构构件上的抹灰层全部铲除，并于构件上凿缝、开槽，完成抗剪键的设置；结束后清理构件表面浮灰与杂物，再进行浇水浸润，使墙面处于湿润状态，待无明水时以压抹方式进行高延性混凝土施工，压抹结束后进行保湿养护。

高延性混凝土需要在40min内使用完成，且施工时现场温度尽量低于30℃，如果高于30℃需要缩短混凝土使用时间，其初凝后则不可以使用。压抹分两次进行，每次压抹10mm，待第一层初期硬化后尽快完成第二层压抹，两层压抹间隔时间控制在4小时内[3]。

压抹施工后进行洒水养护，养护至少持续7天。若为冬季，需要做好保温工作。

3.3 验收检验

加固施工期间，需要先对隐蔽工程进行验收，如墙面基层加固位置，经过初检与复验均未发现质量缺陷表示通过验收。加固施工结束后，验收砌体构件加固效果，需要测试高延性混凝土的性能，先利用小锤轻敲加固结构，无空鼓表示混凝土构件与砌体结构构件结合效果良好；再在砌体墙上钻5个小孔，规格一致，均为10mm，对混凝土厚度进行测试；最后，利用吊锤与钢尺测试加固结构平整度，允许偏差在10mm内。

结束语：

综上所述，砌体结构自重大、强度与抗震性较差，长期使用后应对结构整体安全性进行系统的检测鉴定，确定各部分组成结构及其构件的安全等级，再采取加固措施，能够有效预防危险的发生，提高建筑安全系数。为此，应规范实施检测鉴定工作，以鉴定结果为依据制定结构加固方案，保障加固科学、合理进行，实现因地制宜的加固目标，避免增加非必要成本。

参考文献：

[1]仇伟.某砌体结构老旧房屋的检测鉴定及加固处理探讨[J].工程与建设,2022,36(06):1706-1708+1734.

[2]秦文科.砌体结构的检测鉴定与加固改造探讨[J].江西建材,2022(08):80-82.

[3]李荷美,林双艮.某砌体结构改造项目的检测鉴定与加固设计研究[J].低温建筑技术,2020,42(01):128-130+134.