10高强钢绞线网-聚合物砂浆在郑成功纪念馆加固工程中的应用

10高强钢绞线网-聚合物砂浆在郑成功纪念馆加固工程中的应用

第!"卷第#期

建筑结构

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高强钢绞线网聚合物砂浆在郑成功)

纪念馆加固工程中的应用

王亚勇&）姚秋来&）巩正光&）陈友明$）谢益人!）陈在谋!）

［提要］采用高强钢绞线网聚合物砂浆加固技术对厦门市风貌建筑———郑成功纪念馆承重砖墙和钢筋混凝)

土梁板进行结构加固设计和施工。根据前期的研究成果，经计算，加固后的结构在正常使用和地震时能达到设计的安全度要求，同时又保持了原有建筑风貌及使用功能的要求。［关键词］纪念馆

结构加固

高强钢绞线网

聚合物砂浆

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工程概况

郑成功纪念馆位于福建省厦门市鼓浪屿岛上，主

馆是一座西洋式的建筑，原为私人别墅，建成于&V!$年，被当地政府定为历史风貌建&V’$年改为纪念馆，

筑加以保护，见图&。该建筑为四层砖石结构，有局部地下室，现浇钢筋混凝土楼盖，四层顶为挂瓦坡屋面，条石基础。房屋纵向长为内墙和外墙厚均为!’%::，总宽度为$层高首层为(层$为$"W&’:，$W&’:，W(%:，

层!为(层(有缩进，分为两部分，楼梯(W$X:，W’!:，间部分檐口至屋面高!另一部分檐口至屋面高W’":，&W((:。该纪念馆首层平面见图$。该建筑历经X经检查，主体结构混凝%多年风雨，土密实性较差，部分钢筋混凝土楼盖梁板碳化，钢筋锈蚀；墙体为白灰砂浆砌筑，砂浆强度推定值为R%W(!

该建筑结构不能满足厦门地区X度抗震&W%。经鉴定，设防要求，在正常使用条件下，也存在一定安全隐患。为此，要求对该建筑结构进行加固。第一次加固设计对部分钢筋混凝土梁、板采用外包混凝土加大断面，对的处理。砖墙采用钢筋混凝土夹板墙（厚’%::以上）为了达到加固效果，原有的红木门、窗框必须拆除，在砖墙上打洞埋设锚固拉筋，用于固定钢筋网片，

再浇捣

）中国建筑科学研究院工程抗震研究所，北京，厦门市中&&%%%&!；$）

连结构胶有限公司，）厦门市建筑设计研究院，!’&%%(；!!’&%&$。

图&郑成功纪念馆外观

混凝土。由于结构自重加大，墙体的毛石基础必须扩大；在要求板墙钢筋穿越梁或楼板及在砖墙打洞时，也会产生一定破坏，节点处理也比较困难。加固的结果将破坏建筑外貌，减少建筑面积，影响使用功能，施工工程量和难度极大。

经过专家论证，认为对郑成功纪念馆这样的有着

(&

历史风貌建筑不能采用传统的加固技术。运用高强钢绞线网聚合物砂浆复合面层加固技术，可以达到预期!

的结构安全要求，有效地保护原有建筑风貌和使用功能，而且施工工艺比较简单，对环境的影响（噪音、空气和水污染等）

最小。

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图"首层墙体加固平面

鉴定与加固设计

#$抗震鉴定

依据《建筑抗震鉴定标准》（%&’((")—*’），层"，)抗震横墙间距过大，抗震能力不足；层$!)纵墙尤其是层"纵墙抗震能力不足，如表$所示。楼层的梁、板钢筋混凝土密实性较差，碳化深度达+,,，钢筋有不同程度的锈蚀。考虑到纪念馆楼面使用荷载较大，对部分钢筋混凝土梁和大开间楼板应进行加固处理。

加固前后楼层综合抗震能力指数计算值!"!

表#

楼层位置加固前!-!

结论!加固后!-!

结论层$横墙

$#(.合格

$#/.纵墙(#*+差/0!合格

!!$#)*合格层"横墙(#1’差"’0$#+’纵墙(#.+差$+0!合格!!$#+$合格层)横墙(#.)差$10$#+$纵墙(#*1差)0!合格!!$#)’合格层/横墙$#(/合格$#+(纵墙"#/+合格!合格!!"#+(合格层/楼梯间

横墙)#’"合格—合格纵墙

)#.(

合作

!!!

—

合格

#"加固设计

首层墙体需要进行加固的部位如图"所示，首层钢筋混凝土梁和大开间楼板进行加固的部位见图)。

$#加固后梁截面刚度验算［"

］

将加固用钢绞线网的截面面积按刚度等效换算为钢筋面积，然后计算钢筋混凝土梁加固矩形截面刚度：

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其中%5为加固用钢绞线网截面面积，%95为加固用钢绞线网换算成钢筋后的截面面积，-为梁截面加固砂浆厚度，’为加固前梁截面高度，

其余符号含义同《混凝土结构设计规范》中梁截面刚度公式中的符号含义。

"#加固后梁最大裂缝宽度简化计算［)

］

加固梁最大裂缝宽度可按下式计算：

/&,:;#（$)#）/,:;

（1

）式中：/,:;

是梁在加固前按《混凝土结构设计规范》方法计算的最大裂缝宽度；#是加固措施对裂缝宽度的影响系数，取#<%95／%

2。)#加固后砖墙抗剪承载力验算［/

］

采用高强钢绞线网!聚合物砂浆复合面层同时勾缝对砌体结构砖墙进行加固时，可按照文［/］中公式计算墙段的抗剪承载力增强系数。加固后楼层综合抗震能力指数计算值!-!

见表$。图)首层梁板加固平面

施工要求

高强钢绞线网!

聚合物砂浆复合面层具有高强、防火、聚合力强、无污染等特点，是近几年来在国外发展起来的绿色材料与新型应用技术。钢绞线直径为)#(!’#(,,（工程采用’)#(’），用于砖墙加固的网格可为.(=.(!$’(=$’(（工程采用.(=.(）；用于梁加固的网格为)(="((，板则为’(=)((。钢绞线网具

（下转第/(页）

!

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砂浆勾缝承载力提高系数，未勾缝取!，勾缝取!"#；!!为加固基准增强系数，根据本试验结果，按内插法确定，粘土实心砖可按表$采用，砂浆强度等级高于%&"’时按%&"’取用。

面层加固的基准增强系数!!

表"

（）在加固方式相同的情况下，原墙体的砌筑砂浆*

强度越低，加固效果越明显。

（）对墙体试件采取高强水泥砂浆勾缝后，有效抗)

剪承载力约提高#开裂荷载约提高&极限荷!0，!0，载约提高&!0。

（）从裂缝情况看，加固后墙体试件破坏时斜裂缝’

条数明显增多，裂缝宽度和间距明显变小，墙体没有明显的剪切破坏特征，而体现出弯剪破坏形态。（）加固后墙体的开裂位移及极限位移有较大提,高，一般约为’表明加固后的墙体具有较好的延((，性及耗能能力。

由于本次试验的墙体试件数量有限，不可能模拟采用多种方法加固砖墙体的受力及变形性能，试验结果仍有一定的局限性，例如对钢绞线直径、网格间距、编网方式、聚合物砂浆不同配比、复合面层厚度等尚未比较，因此对高强钢绞线网聚合物砂浆复合面层加固/砖墙砌体的技术还有待进一步深化研究。

参

考

文

献

张天申1高强不锈钢绞线网渗透性聚合物砂浆加固技术#"聂建国，/

简介1清华大学结构工程研究所，&!!*1

王亚勇等1高强不锈钢绞线网渗透性聚合物砂浆加固柱/&"钟聪明，

见：抗震加固改造技术第一届交流会论文集，昆明，试验研究1

&!!)1

（2）中国建筑工业出版社，34*—$$1#+$$1*"砌体结构设计规范

建筑抗震加固技术规程（—）中国建筑工业出版社，)"424##,+$1#++$1

钢绞线

原墙体砂浆强度等级面层网格面层

厚度

材料单面加固双面加固

((直径间距

((((%!")%#"!%&"’%!")%#"!%&"’聚合

物砂浆

&’"!’$!&")&#"+&#",’*"#!&"#-#"$+&’"!’#&!&"&’#",+#"’#&"+!#"+’#"-&!

%#!水泥

砂浆勾缝

"#"!)!.!

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结论

试验研究表明，采用高强钢绞线网聚合物砂浆复/

合面层加固砖墙可达到如下效果：

（）加固后墙体的开裂荷载、极限荷载均有显著提#

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