CN113833293B - 扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石建筑、古建筑领域结构墙体加固方法，具体涉及扁钢‑钢筋网片加固毛石墙体的方法。本发明的加固方法包括基层处理、铺设钢筋网、铺设扁钢网、安装发散型拉结筋、灌浆步骤。本发明提出的布置在墙体外侧灰缝处的扁钢不仅能有效防止灰缝内砂浆的粉化、风化问题，还能进一步提高石结构房屋的观赏性。

Description

扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法

技术领域

本发明涉及石建筑、古建筑领域结构墙体加固方法，具体涉及扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法。

背景技术

在开展农村危房普查中，东南沿海地区、鲁中地区、藏区等山区，由于独特的地理条件近山，石材丰富，成本低廉，而石材本身的耐久性、耐火性、保温性均较好，用石材砌筑的房屋具有古朴、庄重的气势，因此现存年代久远的毛石墙体建筑所占比例较高，目前大部分毛石结构处于服役后期甚至超期服役的情况，现存毛石墙体间粘结材料砂浆因建造年代久远风化、粉化严重，丧失部分粘结力，整体性极差，抗剪能力差，年久失修；由新建建筑造成的地基不均匀沉降导致的墙体斜拉破坏、无构造措施，老旧房屋未进行抗震设防等一系列原因，此类毛石结构建筑在地震作用下更容易发生严重破坏，给人民的生命和财产安全带来巨大的损失。

随着乡村振兴战略的全面实施，针对固有农房进行加固改造改善民生具有一定的社会意义，同时，对既有农房进行加固改造对保护环境、资源节约、可持续发展等方面具有一定的现实意义。

石结构加固目前常见加固方法有钢筋混凝土面层加固法、钢筋网水泥砂浆面层加固法、增设扶壁柱等，但上述方法均对石结构外观造成破坏，无法保留石结构外观特色。石材砌筑的建筑具有古朴庄重的气势备受游客的喜爱，旅游景点附近的石结构农房、采用石材建造的具有历史意义的中式祠堂、古塔等也备受旅游人士的喜爱，因此针对需要保留石结构外观的农房及具有历史文化价值的祠堂等古建筑，提出扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法。该方法不但保留了石结构固有的外观特性，还有效提升石结构房屋的整体性及抗震性能。

发明内容

为解决满足石结构房屋抗震加固改造的条件下，最大程度对石结构外观的保护，本发明提出扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法，切实满足人民对加固改造的需求。

为了实现上述目的，本发明具体采用如下技术方案：

扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法，所述加固方法包括如下步骤：

1)基层处理：对墙面酥化、损坏严重部位局部进行碎石填充，对粉化严重的粘结材料用高压水冲刷干净，显露清晰灰缝；

2)铺设钢筋网：所述钢筋网布置在墙体内侧，所述钢筋网的上部和底部均设置有钢筋网加密区，上部的钢筋网加密区和底部的钢筋网加密区均设置有条带锚固，所述底部的钢筋网加密区布置有基础植筋锚固；

3)铺设扁钢网：沿墙体外侧的灰缝位置铺设竖向扁钢和水平扁钢，所述竖向扁钢和水平扁钢固定连接，竖向扁钢和水平扁钢锚固于墙体外侧。

4)安装发散型拉结筋：在水平扁钢上设置扁钢预留冲孔，设置套管穿过扁钢预留冲孔，套管位于片石区，所述发散型拉结筋自墙体外侧扁钢预留冲孔进入，经套管共同经过片石区，在碎石区多方向与墙体内侧的钢筋网的钢筋网结点相连；

5)灌浆：采用分段式灌浆方法对各段碎石区进行灌浆。

优选的，所述竖向扁钢和水平扁钢相交处设置有结点加强片或钢条以形成四角加强区。

进一步优选的，所述套管分布遵循如下规律：

竖向扁钢和水平扁钢组成的单元方形结构中，在上部的水平扁钢的中间设置一扁钢预留冲孔以置入套管，在方形结构的底部两个角设置有两个扁钢预留冲孔以置入套管，从而三个套管形成稳定的三角结构；或

竖向扁钢和水平扁钢组成的单元方形结构中，在下部的水平扁钢的中间设置一扁钢预留冲孔以置入套管，在方形结构的上部两个角设置有两个扁钢预留冲孔以置入套管，从而三个套管形成稳定的三角结构。

优选的，所述钢筋网选自光圆钢筋或者热轧带肋钢筋。

优选的，所述发散型拉结筋在碎石区的发散角度为15°～45°。

优选的，所述钢筋网的顶部与扁钢网的顶部通过S型拉结筋锚固。

优选的，灌浆结束后在墙体内侧分层涂抹水泥砂浆，涂抹2～3层，每层厚度为10mm～15mm，最终得到水泥砂浆面层14。

有益效果

(1)本发明所提出的方法能有效满足石结构农房、具有历史意义的古建筑外观保护的需求。

(2)本发明提出的布置在墙体外侧灰缝处的扁钢不仅能有效防止灰缝内砂浆的粉化、风化问题，还能进一步提高石结构房屋的观赏性。

(3)本发明提出的三角形加强区能有效防止每块毛石的破损、脱闪情况，有效提高墙体整体性。

(4)本发明提出的发散型拉结筋极大程度上增强墙体内外侧的连接性能，有效提高房屋整体性和抗震性能。

(5)本发明提出的钢筋网上部和底部加密区能弥补墙体无构造措施的问题，显著提高其抗震性能。

附图说明

图1为本发明的墙体加固结构示意图。

图2为墙体外侧扁钢网布置图。

图3为墙体内侧钢筋网布置图。

图4为单元方形结构示意图。

图5为采用本发明方法加固后的毛石墙剖面示意图。

图6为条带锚固示意图。

图7现存浆砌毛石结构墙体结构图。

图中：1.钢筋网；2、竖向扁钢；3、水平扁钢；4、发散型拉结筋；5、套管；6、锚固点；7、钢筋网结点；8、竖向分布钢筋；9、水平分布钢筋；10、四角加强区；11、扁钢预留冲孔；12、灰缝；13、钢筋网加密区；14、水泥砂浆面层；15、片石；16、拉结石；17、碎石区；18、锚固条带；19、条带预留冲孔；20、S型拉结筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

下面结合附图对本发明进行详细说明，以方便本领域技术人员理解本发明。

现存浆砌毛石结构墙体多数如图7所示的结构，其包括贯穿墙体的拉结石16，位于墙体外侧的片石15，以及位于墙体内侧的碎石区17，石结构外墙由一皮片石一皮拉结石交替砌筑而成。

针对现有浆砌毛石结构墙体抗震措施不足，墙体局部破损、毛石脱闪等情况，本发明提出了扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法，下面针对此方法具体实施方式详细介绍：

本发明的方法包括如下步骤：

(1)基层处理：对石结构内外墙面酥化、损坏严重部位局部进行碎石填充，墙体砂浆等粘结材料因年代过久粉化严重直接用高压水冲刷干净，显露清晰灰缝。

(2)铺设钢筋网：钢筋网1布置在墙体内侧，钢筋网1由光圆钢筋纵横焊接而成，如图3所示，为墙体内侧钢筋网1的示意图，从图中可以看出，钢筋网1的上部和底部均设有钢筋加密区13，所述的钢筋网1由竖向分布钢筋8和水平分布钢筋9构成，竖向分布钢筋8和水平分布钢筋9相交点为钢筋网结点7。钢筋网1竖向受力钢筋直径不小于8mm，水平受力钢筋直径不小于6mm，网格尺寸不小于300mm，加密区尺寸不得大于网格尺寸，钢筋网1与原墙面保持适当距离，钢筋网1上部和底部的钢筋网加密区13均采用条带锚固，所述底部的钢筋网加密区布置有基础植筋锚固。如此设置，钢筋网加密区13形成圈梁构造措施作用。条带锚固示意图如图6所示，可以看出锚固条带18上设有条带预留冲孔19，方便与墙体进行锚固连接。

3)铺设扁钢网：沿墙体外侧的灰缝12位置铺设竖向扁钢2和水平扁钢3，所述竖向扁钢2和水平扁钢3焊接成整体。扁钢选用普通热轧或冷轧钢材。

4)安装发散型拉结筋：在水平扁钢3上设置扁钢预留冲孔11，设置套管5穿过扁钢预留冲孔11，使得套管5位于片石15所在区域，所述发散型拉结筋4自墙体外侧扁钢预留冲孔11进入，经套管5共同经过片石15，在碎石区17多方向与墙体内侧的钢筋网1的钢筋网结点7相连(如图1和图5所示)；套管5在墙体外侧预留锚固点6(图5所示)以方便锚固。

5)灌浆：采用分段式灌浆方法对各段碎石区17进行灌浆。此处的分段指的是以相邻两个拉结石16组成的一段，如：基础至第一皮拉结石16底部为第一段，拉结石16底部到下一皮拉结石16的底部为第二段，以上每段如此，直至最后一皮拉结石16底部到墙体顶部为最后一段，在每段拉结石底部和片石顶部的灰缝12中，有布置的水平扁钢3，可在水平扁钢3上开设额外的灌浆冲孔，在冲孔中插入灌浆套管，然后经灌浆套管向碎石区灌浆，直至灌浆结束。当然也可以采取其他灌浆方法。

如图2和图4所示，所述扁钢预留冲孔11，也即套管5的分布遵循如下规律：

竖向扁钢2和水平扁钢3组成的单元方形结构中，在上部的水平扁钢3的中间设置一扁钢预留冲孔11以置入套管5，在方形结构的底部两个角设置有两个扁钢预留冲孔11以置入套管5，从而三个套管5形成稳定的三角结构；或

竖向扁钢2和水平扁钢3组成的单元方形结构中，在下部的水平扁钢3的中间设置一扁钢预留冲孔11以置入套管5，在方形结构的上部两个角设置有两个扁钢预留冲孔11以置入套管5，从而三个套管5形成稳定的三角结构。

如图1、图2和图4所示，在竖向扁钢2和水平扁钢3相交处设置有结点加强片或钢条以形成四角加强区10。结合上述的套管的三角结构，使得整体结构更加稳固。

如图5所示，所述发散型拉结筋4在碎石区17的发散角度为15°～45°。该发散角度指的是发散型拉结筋4与该拉结石16所形成的最大角度。

进一步的，所述钢筋网的顶部与扁钢网的顶部通过S型拉结筋20锚固。

更进一步的，灌浆结束后在墙体内侧分层涂抹水泥砂浆，涂抹2～3层，每层厚度为10mm～15mm，最终得到水泥砂浆面层14。浇水养护，有需要的情况下做墙面装饰。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)基层处理：对墙面酥化、损坏严重部位局部进行碎石填充，对粉化严重的粘结材料用高压水冲刷干净，显露清晰灰缝；

2)铺设钢筋网：所述钢筋网布置在墙体内侧，所述钢筋网的上部和底部均设置有钢筋网加密区，上部的钢筋网加密区和底部的钢筋网加密区均设置有条带锚固，所述底部的钢筋网加密区布置有基础植筋锚固；所述钢筋网选自光圆钢筋或者热轧带肋钢筋；

3)铺设扁钢网：沿墙体外侧的灰缝位置铺设竖向扁钢和水平扁钢，所述竖向扁钢和水平扁钢固定连接，竖向扁钢和水平扁钢锚固于墙体外侧；

4)安装发散型拉结筋：在水平扁钢上设置扁钢预留冲孔，设置套管穿过扁钢预留冲孔，套管位于片石区，所述发散型拉结筋自墙体外侧扁钢预留冲孔进入，经套管共同经过片石区，在碎石区多方向与墙体内侧的钢筋网的钢筋网结点相连；所述发散型拉结筋在碎石区的发散角度为15°～45°；

5)灌浆：采用分段式灌浆方法对各段碎石区进行灌浆；

所述竖向扁钢和水平扁钢相交处设置有结点加强片或钢条以形成四角加强区；

所述套管分布遵循如下规律：

竖向扁钢和水平扁钢组成的单元方形结构中，在上部的水平扁钢的中间设置一扁钢预留冲孔以置入套管，在方形结构的底部两个角设置有两个扁钢预留冲孔以置入套管，从而三个套管形成稳定的三角结构；或

竖向扁钢和水平扁钢组成的单元方形结构中，在下部的水平扁钢的中间设置一扁钢预留冲孔以置入套管，在方形结构的上部两个角设置有两个扁钢预留冲孔以置入套管，从而三个套管形成稳定的三角结构。

2.根据权利要求1所述的扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法，其特征在于，所述钢筋网的顶部与扁钢网的顶部通过S型拉结筋锚固。

3.根据权利要求1所述的扁钢-钢筋网片加固毛石墙体的方法，其特征在于，灌浆结束后在墙体内侧分层涂抹水泥砂浆，涂抹2～3层，每层厚度为10mm～15mm，最终得到水泥砂浆面层14。

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