一种石砌墙体加强方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种石砌墙体加强方法。

背景技术：

石块本身抗压强度高、耐久性好，自古以来就是一种传统的砌筑材料，且根据当地建筑材料特性形成了传统的砌筑工艺。由石材砌筑的房屋，冬暖夏凉具有较好的居住舒适性，但对于大多数民房限于当地所能应用的建筑材料限制，山地、偏远等地形限制，难以将水泥砂石等重量大的材料运到施工现场，因此能少运尽量少运，材料尽可能用本地材料。民居中很多采用粘土加水搅拌后的泥浆用作砌筑材料，填充入非规则石块间砌成承重墙体，且该砌筑方法延用至今。块体形状尺寸大小不一，属散体材料，由于块体与粘土间的黏接力差，随长时间雨水冲刷，嵌缝泥土会脱落，块体间约束变弱，墙体抗剪性能变差，遭遇大震时容易发生垮塌，汶川及雅安芦山县地震等历次地震中农房破坏均严重，因此改善砌筑工艺、通过构造处置增强墙体抗震性能，进而提高房屋在强震作用下的整体抗倒塌能力。

对于不规则石砌结构房屋，最主要是要限制墙体内块体发生平面外错动所诱发的整体坍塌，仅在墙体平面内移动，虽会造成墙体沿缝隙间的开裂，但地震时会裂而不倒，且消能减震，对抗震反而有利。专利申请号201320630817.8，名称为“采用穿墙钢筋骨架外加钢板网片加固石结构”的专利，此种方法较适用于墙体受力较小情形，因为钢板网片受力后会产生较大变形，且小石块及泥土会沿着网格孔隙滑出，对于诸如西藏地区的大部分民房，由于石砌墙体采用堆砌方式，块材质硬度大，墙体厚度也较厚，在墙体上采用电钻进行成孔时，实施难度大，应尽可能减少钻孔数量，且此种方法会破坏块体完整性。申请者曾申请的专利申请号201410718582.7，名称为“石砌墙体加固方法”涉及一种采用穿墙螺杆外连法兰盘通过镀锌钢丝连接钢板网片加固石砌房屋墙体的方法，但未针对新建非规则石块采用泥浆垒砌的墙体提出改良技术，以提高房屋抗震性能。

技术实现要素：

本发明的目的是针对不规则石块垒砌出来的墙体，没有整齐规则缝隙，垒砌出来后墙体表面凹凸不平，采用民间工艺砌筑，缝隙间采用钢纤维泥浆进行填砌，设计一种在楼层高度处设置钢筋石砌水泥圈梁，墙体两面采用预应力镀锌钢丝网片的方式对石砌墙体进行构造加强，钢丝网片边缘设置扁钢约束构件，在工厂加工生产形成标准件，通过张拉拧紧预埋钢筋对钢丝网片标准件施加预紧力，紧贴墙面确保有效限制石块的平面外变位，工艺简单易行，不破坏原墙体石头块体的完整性，又能有效提高石砌房屋耐震能力，且拆装更换方便，不影响原房屋建造工期。

一种石砌墙体加强方法，包括：

步骤一：砌筑石块水泥条形基础，宽度比墙体宽200mm，深300-500mm；

步骤二：砌筑房屋的各层承重墙体，所用泥浆内掺拌短钢纤维，形成钢纤维泥浆，待每层墙体砌筑完毕后，紧贴楼层梁下侧砌筑石块水泥圈梁，在圈梁内部预埋钢筋，钢筋间距150mm，石块直径小于100mm；对于外墙的墙体外侧，所有钢筋均穿过，而对于外墙内侧，半数钢筋上撇在圈梁内上层楼面出露头楼板内，半数水平出露头；而对于内墙，圈梁内半数钢筋在圈梁内上撇至上层楼面出露头，半数钢筋在圈梁内水平在下层楼面出露头，露头长度150mm；

步骤三：待石块水泥圈梁达到可施工强度后，在石块水泥圈梁上部放置楼层梁，楼层梁深入墙体内不少于200mm；

步骤四：对于外墙外立面，通过石块水泥条形基础中预埋钢筋的露头穿过镀锌钢丝网片标准件上的预留孔后拧紧，采用同样方法将偶数层预埋钢筋露头穿过镀锌钢丝网片标准件拉紧并拧紧钢筋露头成钩状后固定，再将基础层镀锌钢丝网片、结构二层镀锌钢丝网片标准件拉紧到结构一层圈梁处，将钢筋穿过汇交到一起的镀锌钢丝网片标准件的预留孔后拧紧钢筋露头并弯曲成钩状锁紧，完成结构一层、二层的加强；再依此法逐层完成其它各结构层的加强施工；

步骤五：对于外墙内侧面及内墙，则直接将镀锌钢丝网片标准件在本楼层内铺好，其上铺到楼层石块水泥圈梁处，其下铺到楼板上表面处；将下层房屋的钢筋露头穿过靠近楼板上表面的镀锌钢丝网片标准件的底排预留孔后拧紧，石块水泥圈梁处的钢筋露头穿过镀锌钢丝网片标准件的顶排预留孔后拧紧，即完成内墙镀锌钢丝网片标准件的装配；

步骤六：在石块水泥圈梁外部抹灰，在石块水泥条形基础的外部浇灌混凝土，盖住钢筋的露头，形成钢筋保护层；外墙内表面及内墙石块水泥圈梁处理方式与外墙是相同的，但对于内墙楼层梁上面的钢筋弯折成钩状后，需将钢筋紧贴外立面拉接，采用抹灰层作为伸出墙面的钢筋的保护层。

步骤七：在外墙边种植爬行植物，美化墙面，形成绿色屏障。

进一步地，如上所述的方法，所浇筑的石块水泥圈梁强度不低于C20，钢筋的直径为12mm，石块直径宜小于100mm。

进一步地，如上所述的方法，镀锌钢丝网片标准件的制作方法为：在镀锌钢丝网片边缘放置内外两层扁钢带，然后填充橡胶垫片，再通过高强螺栓穿过螺栓孔及镀锌钢丝网片的网孔，拧紧高强螺栓的螺母而制成，其内部开有窗预留洞口。

进一步地，如上所述的方法，张拉装配镀锌钢丝网片标准件时需调整窗洞口周边尺寸线，在开设的预留洞口周边加设扁钢带，扁钢板带厚度10mm，在扁钢带相交处沿45度角采用对接焊缝焊接后形成周边四框；调整镀锌钢丝网片避免遮挡窗洞口，其中镀锌钢丝网片上开设预留洞口，尺寸略大于窗洞口，并采用膨胀螺栓穿过镀锌钢丝网片标准件上的扁钢带的预留孔洞后与周边墙体固定，其中膨胀螺栓间隔布置；门洞口同窗预留洞口处理方式相同。

进一步地，如上所述的方法，所述扁钢带的厚度为8mm。

进一步地，如上所述的方法，所述钢纤维泥浆内短钢纤维的掺拌量按照体积掺量1％进行。

有益效果：

本发明采用石砌条形基础及各层的圈梁作为墙体整体的约束，再辅以对镀锌钢丝网片标准件施加预紧力的方式约束块体平面外变位，进而提高墙体的整体性，以达到地震发生时裂而不倒的目的；在泥浆内掺拌钢纤维，提高抗雨水冲刷能力，降低对墙体的损伤，同时提高墙体耐久性。进而：

本墙体构筑工艺主要适用于非规则块体，且采用泥浆砌筑的墙体，施工工艺简单，不破坏原有石砌块材，大大降低施工工作量；泥浆内掺拌钢纤维，能明显提高防雨水冲刷脱落的能力，提高灰缝层抗开裂能力。

墙体加强工艺简单，对技术工人依赖性低，普通工人即可进行加强工艺的施工，所用材料自重轻，易于搬运，适应性强，且采用扳手通过拧紧钢筋成弯钩即可，质量易于得到保证，张紧的钢丝网片紧贴墙体表面，能够有效抑制块体平面外错动，提高外力作用下墙体稳定性。

楼层圈梁中心轴处放置钢筋拉紧钢丝网片标准件，预紧力产生的上下层拉力对圈梁为自平衡体系，不会对圈梁产生额外的拉力作用，圈梁仍为非承力构件，仅起到构造加强作用，降低对圈梁的力学性能要求。

镀锌钢丝网片标准件均按门窗模数进行加工，匹配性强，且工厂化生产，造价低质量易于得到保证；重量轻，不需要吊装设备即可完成安装，放置时可做成卷材，易于搬运和存放，钢丝表面镀锌耐腐蚀性强。

在施工墙体泥浆缝隙时在其内放置草种，或在墙边种植爬行植物，可美化墙面，形成绿色屏障，钢丝网片为植物攀附成长提高支撑；借助灰缝内泥土保水性强特点，易于植物成活，且能够调节夏天室内温度，节能环保。

附图说明

图1为钢筋网片加强的非规则石砌墙体平面示意图；

图2为图1所述石砌墙体的A-A断面示意图；

图3为墙体B-B剖面连接示意图；

图4为边缘加强窗洞口连接示意图；

图5图2中C1局部放大示意图；

图6为外墙钢丝网片标准件连接示意；

图7为内墙钢丝网片标准件连接示意；

图8为图4中C2局部放大示意图。

附图中：1、石砌墙体；2、镀锌钢丝网片标准件；3、石块水泥条形基础；4、石块水泥圈梁；5、钢纤维泥浆；6、扁钢带；7、钢筋；8、橡胶垫片；9、预留洞口；10、高强螺栓；11、膨胀螺栓；12、楼层梁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

本发明以提高其抵抗地震破坏的能力，其包括：按设计预备高强螺栓、螺帽、光圆钢筋、橡胶垫片、扁钢带、镀锌钢丝网片、现浇石砌圈梁及钢纤维等，其中：

钢筋放置于楼层处的石砌圈梁中心轴处，横穿墙体并从块体间的缝隙穿过，不需要与墙面垂直，以施工容易穿过为宜，在外墙面外侧，所有钢筋均穿过，而在外墙内侧，半数钢筋上撇在圈梁内上层楼面出露头至楼板内，半数水平出露头；而对于内墙，圈梁内半数钢筋在圈梁内上撇至上层楼面出露头，半数钢筋在圈梁内水平在下层楼面出露头，且两端露头出圈梁至少150mm。圈梁内的砂浆采用水泥搅拌，石砌圈梁侧面内凹，低于内外墙面约30mm；

镀锌钢丝网片四边通过边缘加强扁钢带形成的标准件，其中标准件内的橡胶垫片厚度2mm，将钢丝网片在工厂固定牢靠，后采用摩擦型高强螺栓隔孔连接，将螺母拧紧；钢丝网片的钢丝为非刷漆的镀锌钢丝，网格尺寸20×20mm呈棱形，镀锌钢丝直径4.5mm，市面有售；

基础采用石砌水泥条形基础，将钢筋埋入基础中，钢筋拉紧镀锌钢丝网片标准件的预留孔后拉紧，后弯曲成钩状锁紧，浇灌混凝土将钢筋盖住，形成钢筋保护层，避免钢筋锈蚀。

施工时将预埋钢筋穿过钢丝网片标准件预留孔洞后拧紧露头钢筋，采用同样方法固定偶数层钢丝网片标准件，将基础钢丝网片、偶数层钢丝网片标准件拉至结构一层，穿过预留孔洞后将钢筋露头拧紧成钩状，逐层将钢丝网片标准件固定，并在圈梁表面处摸灰，灰厚以抹灰到墙体表面为准，形成钢筋保护层。

泥浆内掺拌短钢纤维，钢纤维长度30mm，掺拌量按照体积掺量1％进行，与泥土搅拌均匀，用以提高防雨水冲刷脱落的能力，且可提高灰缝层抗开裂能力。

然后依次按下列步骤进行：

步骤一：浇筑石块条形基础，宽度比墙体宽200mm，截面高度300-500mm，其强度不应低于C20。在圈梁内预埋12mm的螺纹钢筋，钢筋间距150mm，在外墙面外侧，所有钢筋均穿过，而在外墙内侧，半数钢筋上撇在圈梁内上层楼面出露头楼板内，半数水平出露头；而对于内墙，圈梁内半数钢筋在圈梁内上撇至上层楼面出露头，半数钢筋在圈梁内保持水平并在楼面出露头，露头长度150mm。

步骤二：砌筑墙体，所用泥浆内掺拌短钢纤维，掺拌量按照体积掺量1％进行，待每层墙体砌筑完毕后，在楼层结构高度处按构造要求砌筑石块水泥圈梁。

步骤三：待圈梁的混凝土强度达到龄期后，通过钢筋露头穿过镀锌钢丝网片标准件上的预留孔后，张拉钢丝网片标准件并将露头钢筋拧紧成钩状，注意在砌筑靠墙体外侧石块时，将植物种子放在外皮泥浆灰缝中，圈梁高300mm，在圈梁上部放置楼层木梁，木梁深入墙体内不少于200mm；

步骤四：张拉装配钢丝网片标准件时注意调整窗洞口周边尺寸线，避免钢丝网片遮挡窗洞口，其中钢丝网片上开设洞口尺寸略大于窗洞口，后采用膨胀螺栓将钢丝网片标准件固定，在开设的钢丝网片洞口周边加设扁钢板带，板带厚度8mm，在板带相交处沿45度角采用对接焊缝焊接后形成周边四框，构成外力反复作用下不变形的刚性区域。

步骤五：镀锌钢丝网片固定好后，在墙体缝隙间种植草皮或在墙边种植爬行植物，美化墙面，形成绿色屏障；且因灰缝内是泥土保水性强，易于植物成活，能够调节夏天室内温度，节能环保。

本发明中，墙体内设置的圈梁、穿圈梁预埋钢筋、镀锌钢丝网片标准件及钢纤维泥浆，构成一个针对不规则石砌房屋墙体整体及局部加强的新工艺。

实施例：

如图1-图7所示，本发明提供的石砌墙体加强方法，包括：

按设计预备石砌墙体1的石头、泥土及短钢纤维、镀锌钢丝网片标准件2、砌筑石块水泥条形基础3的原材料、钢纤维泥浆5的原材料、钢带6、钢筋7、橡胶垫片8、高强螺栓10、膨胀螺栓11、楼层梁12。其中：

镀锌钢丝网片标准件2的制作方法为：在镀锌钢丝网片边缘放置内外两层扁钢带6，然后填充橡胶垫片8，再通过高强螺栓10穿过螺栓孔及镀锌钢丝网片的网孔，拧紧高强螺栓10的螺母而制成，镀锌钢丝网片标准件2在工厂加工生产，其内部开有窗预留洞口9。

钢丝网片上的窗预留洞口9的加强处理方式为：其上预留洞口9略大于窗洞口，在钢丝网片预留洞口9周边加设钢板扁钢带6，钢板带厚度10mm，在扁钢带相交处沿45度角采用对接焊缝焊接后形成周边四框；调整不遮挡窗户后采用膨胀螺栓11与洞口周边墙体固定。

然后依次按下列步骤进行：

步骤一：砌筑石块水泥条形基础3，宽度比墙体宽200mm，深300-500mm，所浇筑的石块水泥地圈梁强度不应低于C20，砌筑时预埋直径为12mm的钢筋7。

步骤二：砌筑房屋的各层墙体，所用泥浆内掺拌短钢纤维，形成钢纤维泥浆5，待每层墙体砌筑完毕后，在楼层结构标高度处砌筑石块水泥圈梁4，所用强度等级不应低于C20。在圈梁4内部预埋钢筋7，钢筋间距150mm，对于外墙的墙体外侧，所有钢筋7均水平穿出，而对于外墙内侧，半数钢筋7上撇在圈梁内上层楼面出露头楼板内，半数水平出露头；而对于内墙，圈梁内半数钢筋7在圈梁内上撇至上层楼面出露头，半数钢筋7在圈梁内保持水平并在楼面出露头，露头长度150mm；

步骤三：待石块水泥圈梁4达到可施工强度后，在圈梁上部放置楼层梁12，楼层梁12深入墙体内不少于200mm；

步骤四：对于外墙外侧面，通过石块水泥条形基础3中预埋钢筋7的露头穿过镀锌钢丝网片标准件2上的预留孔后拧紧，采用同样方法将偶数层预埋钢筋7露头穿过镀锌钢丝网片标准件2拉紧并拧紧钢筋7露头成钩状后固定，再将基础层镀锌钢丝网片2、结构二层镀锌钢丝网片标准件2拉紧到结构一层水泥圈梁4处，将钢筋7穿过汇交到一起的镀锌钢丝网片标准件2的预留孔后拧紧钢筋露头并弯曲成钩状锁紧，完成结构一层、二层的加强；再依此法逐层完成其它各结构层的加强施工。

步骤五：对于外墙内侧面及内墙，则直接将镀锌钢丝网片标准件2在本楼层内铺好，其上铺到楼层圈梁4处，其下铺到楼板上表面处。将下层房屋的钢筋7露头穿过靠近楼板上表面的镀锌钢丝网片标准件2的底排预留孔后拧紧，圈梁4处的钢筋7露头穿过镀锌钢丝网片标准件2的顶排预留孔后拧紧，即完成内墙镀锌钢丝网片标准件2的装配。

步骤六：张拉装配镀锌钢丝网片标准件2时注意调整窗洞口周边尺寸线，在开设的预留洞口9周边加设扁钢带6，扁钢带6的厚度为8mm，在板带相交处沿45度角采用对接焊缝焊接后形成周边四框；调整镀锌钢丝网片避免遮挡窗洞口，其中镀锌钢丝网片上开设预留洞口9，尺寸略大于窗洞口，并采用膨胀螺栓11穿过镀锌钢丝网片标准件2上的扁钢带6的预留孔洞后与周边墙体固定，其中膨胀螺栓11间隔布置，门洞口同窗预留洞口处理方式相同。

步骤七：在石块水泥圈梁4外部抹灰，在石块水泥条形基础3的外部浇灌混凝土，盖住钢筋7的露头，形成钢筋保护层；外墙内表面及内墙圈梁4处理方式与外墙是相同的，但对于内墙楼层梁12上面的钢筋7弯折成钩状后，要将钢筋7紧贴墙面拉接，采用抹灰层作为伸出墙面的钢筋7的保护层。在外墙边种植爬行植物，美化墙面，形成绿色屏障；且因为灰缝为泥土保水性强，易于植物成活，能够调节夏天室内温度，节能环保。

本发明尤其适用于采用泥浆砌筑的非规则石块砌筑的农房外墙。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。