广州学校抗震加固抗震加固工程公司

我国是一个多地震的国家，地震活动的分布十分广泛，绝大多数省份都曾发生过六级以上的地震，地震基本烈度6度及以上地区的面积占全部国土面积的79％。我国450个城市中，位于地震区的约占74.5％，其中有一半位于地震基本烈度为7度及以上地区；28个百万以上人口的大城市有85.7％位于地震区，50～100**口的大中城市和20～50**口的中小城市有80％位于地震区。2008年5月12日14时28分，四川省发生里氏8级强烈地震，全国大半地区有明显震感，震中位于阿坝州汶川县，汶川大地震造成了重大的人员伤亡及财产损失，房屋损毁严重，倒塌房屋近540万间。汶川县八个镇被夷为平地，大多数人也是因为房屋倒塌而遇难。绵阳市安县桑枣中学的两千名学生和上百名教师在汶川大地震中没有一个伤亡，校长叶志平日常组织修缮加固校舍发挥了关键作用。从1997年开始，整修以前留下的豆腐渣工程的烂尾楼成为他多年来一直坚持的工作。在预制楼板的板缝中灌注混凝土，用三年的时间把大楼的22根立柱全部加粗，从基础一直到楼顶进行了多次加固。当年仅用17万元建起来的教学楼光加固费用就用了近45万元。在这次特大地震中，桑枣中学经过数次抗震加固的教学楼没有倒塌，保证了全体师生的生命安全。由此可见，对老旧房屋进行抗震加固是十分必要的。 

　　在北京铁路地区有一批二十世纪六、七十年代建造的多层简易住宅，建造时的设计标准较低。由于砖混结构选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混结构房屋是我国当前建筑中使用较广范的一种建筑形式，其中民用住宅建筑中约占90% 以上。虽然近几年各省市将陆续取消砖混结构房屋的建造,但目前，在现实社会中还存在着大量的砖混结构房屋。砖混结构的房屋量大面广，而且由于其主要结构材料砌体脆弱，延性差，因此改善砌体结构延性，提高砖混结构房屋的抗震性能具有较其重要意义。对此，提出对砖混结构房屋抗震加固的一些看法。 

　　    地震给砖混结构房屋的震害具有以下一般规律：承重墙体的破坏，内外墙连接处及墙体转角处的破坏，楼盖和圈梁的破坏，门窗过梁的破坏和楼梯间墙体及楼梯的破坏。对于此规律，提出以下加固方法。 

　　一、增设抗震横墙。 

　　抗震墙是按照抗震要求而设计的墙体，它可以是砖墙，也可以是钢筋混凝土墙或配筋砖砌体。为了使增设的抗震横墙能真正分担地震荷载，抗震砖横墙厚度应不小于24cm，墙下要做基础，墙**要用细石混凝土与大梁粘结，并与原纵墙妥善拉结。 

　　二、加固墙角。 

　　    外墙转角处有明显裂缝斜歪情况采用钢筋拉杆拉结，拉杆宜靠近屋盖或楼盖的底面，沿墙体（或大梁）两侧成对布置，贯通整个房屋。钢筋一般为Φ14-18.钢筋拉杆的两端应锚固，可在强外侧垫钢板或木楞，然后用螺母拧紧，垫板的宽度不宜小于两砖的厚度，长度略大于双拉杆的间距。较长的拉杆宜在中段用花篮螺栓作为紧固装置。外墙转角处仅有局部裂缝或歪闪时，可用钢筋混凝土拐梁做局部加固。 

　　三、加固纵墙和窗间墙。 

　　    纵墙抗震能力不足时，可采用增设外加砖柱或外加钢筋混凝土壁柱的方法进行加固。增设的壁柱应做基础，并与原纵墙加强连接。 

　　四、增设圈梁。 

　　    圈梁可以加强房屋的整体性，提高房屋的抗震能力。圈梁可分为钢筋混凝土圈梁、型钢圈梁、钢筋抹灰圈梁。钢筋混凝土圈梁宜于墙厚相同，当强厚为240cm以上时，其宽度可为墙厚的三分之二，且不小于240cm，高度不应小于120cm，基础中圈梁的较小高度为180cm。钢筋混凝土圈梁在墙身的位置应考虑充分发挥作用并满足较小断面尺寸。外墙圈梁一般与横墙相平，内墙圈梁一般在板下。钢筋混凝土圈梁被门窗口截断时，应在洞口部位增设相同截面的附加圈梁，附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其垂直间距的两倍，并不小于1m。型钢圈梁每隔1-1.5m与墙体使用Φ12螺栓拉结圈梁，与墙面之间缝隙用水泥砂浆填满。使用型钢圈梁时，钢筋混凝土构造柱靠墙一侧的纵向钢筋，应焊接到型钢圈梁上，不宜将型钢翼缘切割让纵筋通过。型钢圈梁在拐弯处或长度不够时，其连接板不应弱于型钢圈梁。钢拉杆的直径不应小于16cm，应调直拉紧，上防锈漆和银粉两道。 

　　    外加圈梁应**采用现浇钢筋混凝土圈梁，在特殊情况下，也可以采用型钢圈梁。多层砖房应在屋顶及每隔一层设置圈梁，**层圈梁应采用现浇钢筋混凝土，其他层可用配筋砖带圈梁。钢筋混凝土圈梁断面应不小于24cm*12cm,配筋砖带的高度不应小于5皮砖。 

　　圈梁应该拉通，形成整体。对已建房增设圈梁加固时，可沿外墙一侧，每隔1.2-1.5m造孔，搁置锚拉钢筋，使贴在外墙的钢筋混凝土圈梁与旧砖墙共同工作。圈梁除沿外墙必须交接外，在楼梯间及每隔三开间的横墙处应用钢筋拉杆拉通。其中以圈梁与墙体的连接为例，如下图： 

　　五、外加钢筋混凝土构造柱。 

　　外加钢筋混凝土构造柱，是指在已建成的砖石结构房屋的某些部位的外侧或内侧设置钢筋混凝土柱，与墙体组合起来，共同承担地震力。 

　　构造柱的作用是与圈梁一起形成封闭骨架，提高砌体结构的抗震能力。构造柱一般加设在以下位置上，即外墙转角，内外墙交接处及楼梯间的四角处。构造柱的较小断面为240cm*180cm，构造柱的较小配筋量是：主筋4Φ12，箍筋Φ6@250mm，7度时**过6层，8度时**过5层和9度时，主筋采用4Φ14cm，箍筋Φ6@200cm。施工时，先放构造柱的钢筋骨架，再砌墙，最后浇注混凝土，构造柱两侧的墙体应做到“五进五出”，即每300cm高伸出60cm,每300cm高再收回60cm。构造柱的外侧应有120cm厚的保护层。构造柱的下部应伸入地梁内，无地梁时应伸入室外地坪下500cm处，构造柱的上部应伸入**层圈梁，以形成封闭的骨架。 

　　六、加夹板墙。 

　　  因砖墙抗剪强度不足，将砖砌体的粉刷抹灰层去掉，在砌体外侧抹高标号水泥砂浆或布置钢筋网抹灰砂浆，借以提高砌体的水平承载力，这种加固砌体的方法称为夹板墙法。 

　　    在夹板墙施工以前，要做好原墙面的表面清除工作，保证原有墙面的清洁，表面清除工作完毕后，用水管顺墙浇水2-3遍，沿墙钻孔，铺设钢筋网，并保证钢筋网与墙面有1cm的保护层空间，抹水泥砂浆时，**遍抹钢筋网保护层，应细致的按钢筋网逐格抹，将箍筋与砌体间的空隙抹严实，厚度1cm左右；*二遍抹骨架灰，待内层保护层水泥砂浆初凝后，即可抹骨架灰，与钢筋网齐平，厚度相当于钢筋网直径的两倍；*三遍抹罩面灰，当底子灰初凝后即可抹罩面灰，厚度约1cm，可用木抹子将灰面找平，待初凝后，再用铁抹子压2-3遍，增加密度，防止干裂。室内夹板墙应每天浇水4-5次，室外夹板墙应采取措施遮挡阳光暴晒并浇水养护，冬季应采取保暖措施给以养护。 

　　结论： 

　　    地震中的破坏，主要表现为建筑设施的破坏、倒塌等。对强度较低的砖混结构房屋进行抗震加固，使其达到相应的抗震设防要求，可以防御和减轻地震灾害，**社会经济、政治和科技的健康发展，对社会安定具有积极的意义。因此，在工程建设中，我们应该重视工程抗震加固的发展，重视工程抗震加固的积极意义。 

在防灾减灾的研究中，重要的一环是生命线工程的防灾减灾研究。公路交通是国民经济大动脉，同时，也是抗震救灾生命线工程之一。桥梁工程是公路工程的咽喉要道，在**公路通畅中起着至关重要的作用。近30年来，由于地震灾害的教训，使各国学者对桥梁抗震十分重视，开展了广泛的研究。目前，地震的监测预报还是世界性的难题，很难做出准确的临震预报，而且即使做到了震前预报，如果工程设施的抗震性能薄弱，也难以避免经济损失。因此，作为桥梁工程的抗震设计与研究便成为重中之重，实施有效的抗震设防仍然是当前防震减灾的关键性工作，必须继续执行预防为主、平震结合方针。贯彻执行新修订的建筑抗震设计规范，同时，利用合理的抗震设计方法。 

　　1 桥梁的震害原因 

　　1）地震位移造成的梁式桥梁上部活动节点处因盖梁宽度设置不足导致落梁或梁体相互磁撞引起的破坏，而对拱式结构则主要表现在拱上建筑和腹拱的破坏，拱圈在拱**、拱脚产生的破损裂缝，甚至整个隆起变形。 

　　2）支承连接件失效。由于上下部结构产生了支承连接件不能承受的相对位移，使支承连接件失效，上部与下部结构脱开，导致梁体坠毁。由于落梁的强烈冲击力，下部结构将遭受严重破坏。支承连接件失效的原因，主要是设计低估了相邻跨之间的相对位移。为了解决这个问题，目前国内外的通常做法是增加支承面宽度和在简支的相邻梁之间安装纵向约束装置。 

　　3）由于地基土（如饱和粉细纱和饱和粘沙土）的地震液化影响，同样加大了地震位移的影响，进而放大了结构的振动反应，使落梁的可能性增大。当采用排架桩基础时，则使桩基的承载力降低，从而造成与地震反应无关的过大的竖向和横向位移，而简支梁桥对此尤为明显。另外，由于地基软弱，地震时当部分地基液化失效后引起了结构物的整体倾斜，下沉等严重变形，进而导致结构物的破坏，震害较重。 

　　4）在松软地基上的桥梁，特别是特大桥、大中桥，地震时往往发生河岸滑移，使桥台向河心移动，导致全桥长度的缩短，这类震害是比较严重的。 

　　5）桥梁结构的震害还表现在如结构构造及连接不当造成的破坏、桥台台后填土位移过大造成桥台沉降或斜度过大造成桥墩台承受过大的扭矩而引起的破坏等多种原因。 

　　2 桥梁的抗震设计方法 

　　增加结构的柔性以延长结构的自振周期，达到减小由于地震所产生的地震荷载和增加结构的阻尼或能量耗散能力以减小由于地震所引起的结构反应是实用的抗震方法。当前，比较*实现和有效的抗震方法主要有以下要点： 

　　1）增加钢筋混凝土桥墩的横向约束，提高其抗弯延性和抗剪强度，防止桥墩弯曲和剪切震害。 

　　2）利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性，以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能量。在进行延性抗震设计时，按弹性反应谱计算塑性反应的地震荷载需要修正。桥梁抗震设计规范采用了综合影响系数来反映塑性变形的影响，其理论依据是，当结构进入塑性阶段时，地震荷载可以比弹性结构的地震荷载折。结构综合影响系数主要考虑了这一因素。利用桥墩延性减震利用桥墩的延性减震是当前桥梁抗震设计中常用的方法。桥墩延性减震是将桥墩某些部位设计得具有足够的延性，以便在强震作用下使这些部位形成稳定的延性塑性铰产生弹塑性变形来延长结构周期、耗散地震能量。在进行延性抗震设计时，按弹性反应谱计算塑性反应的地震荷载需要修正。桥梁抗震设计规范采用了综合影响系数来反映塑性变形的影响。结构综合影响系数主要考虑了这一因素。 

　　3）采用隔震支座。采用减隔震技术及专门的耗能装置，提高桥梁的抗震性能。例如采用减、隔震支座（聚四氟乙烯支座、叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座等）。 

　　4）耗能装置减震。常用的技术有：钢套管外包加固、混凝土加大截面加固、FRP系列复合材料加固。到目前为止用得较多的还是钢套管外包加固，FRP系列复合材料与其他的加固材料相比有施工简便*、安全可靠、耐久性好等**的优点，随着工艺的改进和总体施工成本的下降，FRP系列复合材料在桥梁抗震加固中的应用将越来越广泛。日本在FRP材料的研究、开发和应用方面，处于世界良好水平，对FRP片材用于抗震加固目的的研究和应用激增，并制定了各种各样的设计和施工指南、手册以及规范建议。 

　　3 减震设计中的要点 

　　1）结构的刚度对称有利于抗震，不等跨的桥梁*发生震害。特别是一座桥内墩身高度相差过大，在较矮的桥墩上会产生很大的地震水平力，跨径不同。在大跨径的桥孔的桥墩上也产生大的地震力。设计上尽量避免在高烈度区采用这种桥型，如无法避免。宜在不利墩上设置消能措施降低墩**集成刚度，例如设抗震支座等。 

　　2）斜桥的抗震性能较差。由于斜桥的抗推刚度非常大，在高烈度区，相应于桥墩的基本周期动力放大系数也非常大，这导致地震效应扩大。另外，在桥台处，地震时河岸不稳，易向河心滑移，使桥长缩短，桥孔发生错动或扭转，造成墩台身开裂或折断。建议如地基条件允许，台身可作成T型或U型这类整体性强、抗扭刚度大的，或采用埋置式。如在松软的地基上，桥梁宜正交，并适当增加桥长，使桥台放在稳定的河岸上。 

　　3）在可能发生地震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内。 

　　4）采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌。使结构尽量保持四铰框架的结构，防止墩台在地震时滑移。 

　　5）在高烈度区的大跨径桥梁，纵向梁间设置消能设施，消能设施应有足够的强度，并能满足梁端位移要求。此外，为防止发生落梁，应加强上、下部结构之间的联系。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。 

　　4 结语 

　　国内外桥梁抗震加固技术研究已经有了较好的基础，建议我国的公路桥梁抗震加固技术研究在消化和吸收国内外已有成果的基础上，针对我国公路桥梁的特点，并在经过一系列验证性和补充性试验研究后，得出适合于我国公路桥梁的抗震加固技术，并推广应用，为提高我国公路桥梁的抗震性能和抵御地震灾害的能力提供可靠的技术保证。