歷史風(fēng)貌建筑舊墻體加固修復(fù)工藝

□文/代吉元

1 工程概況

某歷史風(fēng)貌建筑主體建成于1913年,原為磚木結(jié)構(gòu)，平面呈矩形，南北朝向，尺寸為51 m×21 m，總建筑面積為4 250 m2。建筑物為五層（含閣樓），全高為22.487 m，兩側(cè)山墻厚750 mm，中間設(shè)有一道厚500 mm承重橫墻。墻、柱采用磚砌無鋼筋獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深為2 700 mm。主體外墻為青磚，維持現(xiàn)狀不做改動(dòng)，僅做加固修繕。由于原有外檐青磚墻體經(jīng)多年風(fēng)化堿蝕，墻體整體承載力和抗剪能力下降，需要加固處理。

2 墻體加固重點(diǎn)

2.1 新增構(gòu)造柱及基礎(chǔ)

鋼筋混凝土扶壁柱與原墻的連接十分重要，它可以幫助原磚墻承擔(dān)較多的荷載，采用銷鍵連接法。構(gòu)造柱縱向鋼筋為6φ12 mm，銷鍵的縱向間距為600 mm；鋼筋混凝土扶壁柱用C40 灌漿料混凝土，截面為500 mm×250 mm，在銷鍵內(nèi)放置2個(gè)閑口箍與構(gòu)造柱鋼筋相連接；在設(shè)置銷鍵的位置放置2φ12 mm 的鋼筋，長度為1 500 mm 緊貼橫墻布置，從構(gòu)造柱內(nèi)向兩側(cè)各返500 mm,錨入新增板墻鋼筋混凝土內(nèi)；在梁板上皮標(biāo)高處甩筋3φ6 mm錨入新增構(gòu)造柱內(nèi)。

2.2 新增鋼筋混凝土內(nèi)嵌圈梁

新增鋼筋混凝土內(nèi)嵌圈梁在原樓面部位首層、2層、3層共計(jì)3道。

1）將圈梁位置用墨線彈出，沿墨線方向使用云石鋸鋸開。

2）每隔500 mm 用鐵板等進(jìn)行支頂，隨掏隨支，鐵板頂部必須頂緊并用鐵鍥背嚴(yán)。

3）新增鋼筋混凝土內(nèi)嵌圈梁采用強(qiáng)度等級(jí)C40現(xiàn)澆混凝土，鋼筋HPB235級(jí)。圈梁截面高度240 mm，寬度320 mm 且在板墻混凝土澆筑到圈梁部位時(shí)與圈梁同時(shí)澆筑。

4）圈梁縱向鋼筋為4φ10 mm，箍筋為φ6 mm，間距為200 mm，外加構(gòu)造柱和鋼筋桿錨固點(diǎn)兩側(cè)各500 mm范圍內(nèi)箍筋加密。

5）增設(shè)的圈梁應(yīng)與新增墻板和構(gòu)造柱有可靠連接，新增板墻的縱向筋一定要在圈梁縱向筋里側(cè)，在新增圈梁與構(gòu)造柱交叉部位設(shè)置兩個(gè)開口箍，由構(gòu)造柱錨入圈梁內(nèi)2 400 mm。

6）使用SCM高強(qiáng)水泥灌漿料澆筑圈梁混凝土，在板墻模板處支出簸箕形模板，初凝后剔除多余的混凝土。

2.3 新增板墻鋼筋混凝土

1）新增板墻鋼筋混凝土采用強(qiáng)度等級(jí)C20細(xì)石混凝土，板厚為80 mm。

2）板墻豎向鋼筋為φ10 mm@180 mm，橫向鋼筋為φ6 mm@180 mm。

3）在新增內(nèi)框架沿梁方向設(shè)φ6 mm@200 mm，板墻鋼筋網(wǎng)錨入板墻200 mm，板墻橫向φ6 mm 筋植入構(gòu)造柱100 mm，板墻橫豎向鋼筋交叉處即橫豎向180 mm，使用φ8 mm鋼筋。在遇到墻體單面加固時(shí)，使用“L”形植入墻體240 mm，在遇到墻體雙面加固時(shí)，使用“S”形φ8 mm 鋼筋膠通透植入，使其與原墻體有可靠連接。

4）鋼筋網(wǎng)深入地下500 mm，厚度擴(kuò)大為200 mm。

5）原墻面清底，去除原有附著物或砂漿抹灰層，對原有毀壞墻體進(jìn)行必要的修復(fù)并將磚縫剔深10 mm。

6）制作綁扎鋼筋網(wǎng)，在靠墻一側(cè)，在鋼筋網(wǎng)片上綁扎成批塑料保護(hù)層塊，梅花形布置間距為540 mm，保證鋼筋網(wǎng)片與原墻體的凈空尺寸為10 mm，鋼筋外表保護(hù)層＞20 mm。

7）彈出穿墻筋“S”形筋位置或“L”形筋錨固位置，使用φ12 mm鉆頭，用電鉆打孔，填膠安設(shè)錨筋。

8）如遇墻身裂縫，應(yīng)剔出裂縫部位的斷裂機(jī)磚，清理結(jié)合部原砌體砂漿，用凈水潤透周邊砌體，采用MU10機(jī)磚，M10砂漿進(jìn)行掏砌。

9）每次噴射混凝土高度設(shè)定在2～2.5 m。

10）模板拆除、混凝土終凝后，應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)，板墻混凝土澆水2～3遍/d。

11）板墻施工后，應(yīng)注意檢查，不得有空膨、干縮裂縫及漏筋現(xiàn)象，否則重新返工或維修。

2.4 墻體裂縫壓力灌漿修補(bǔ)

由于灌漿材料大于砌體強(qiáng)度，因此只要灌漿方法和措施適當(dāng)，經(jīng)水泥灌漿修補(bǔ)的砌體強(qiáng)度都能滿足要求，修補(bǔ)質(zhì)量可靠，壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)的方法是使用灰漿泵將漿液壓入到裂縫中。

1）清理裂縫：清理裂縫可以形成灌漿通道。

2）灌漿口留設(shè)：水泥壓力灌漿可通過預(yù)留的灌漿口進(jìn)行，用電鉆在墻上鉆孔，孔徑30～40 mm，孔深10～20 mm，沖洗干凈，再用長40 mm 的鋼管做芯，放入孔中，用1∶2 或1∶2.5 水泥砂漿封堵壓實(shí)抹平，待砂漿初凝后，拔出鋼管芯即成灌漿口［1］。

3）灌漿口布置：在裂縫端部及交叉處留灌漿口，見表1。

表1 灌漿口間距

墻厚≥370 mm時(shí)，在墻兩面都設(shè)灌漿口。

4）封縫：清除裂縫附近的抹灰層，清洗干凈后用1∶2或1∶2.5水泥砂漿封堵裂縫表面，形成灌漿空間。

5）灌水潤濕：在封縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，用灰漿泵將水壓入灌漿口，壓力為0.2～0.3 MPa（也可將自來水直接注入灌漿口），使灌漿通道暢通。

6）漿液配置：水泥灌漿漿液中需摻入懸浮型外加劑，其目的是為了提高水泥的懸浮性，延緩水泥沉淀時(shí)間，防止灌漿設(shè)備及運(yùn)輸系統(tǒng)堵塞。摻加107 膠還可以增強(qiáng)黏結(jié)力，把定量的107膠與水形成溶液，用該溶液與灌漿漿液進(jìn)行拌制。需要使用水玻璃外加劑時(shí)，應(yīng)拌好純水泥漿，然后按規(guī)定的拌制比例與水玻璃拌均勻。見表2［2］。

表2 裂縫寬度和漿液種類選用參考

7）壓力灌漿：自下而上進(jìn)行，壓力為0.2～0.25 MPa，當(dāng)灌漿口流出漿液或被灌口停止進(jìn)漿后，應(yīng)停止灌漿；當(dāng)墻面局部漏漿時(shí)，可停灌15 min 或用快硬水泥砂漿封堵后再灌。

8）二次補(bǔ)灌：全部灌完后，停30 min 再進(jìn)行二次補(bǔ)灌，提高灌漿密實(shí)度。

9）表面處理：封堵灌漿口處或拆除灌漿嘴，表面清理抹平。

2.5 采用局部掏砌方法進(jìn)行修復(fù)

當(dāng)磚墻身受腐蝕比較嚴(yán)重時(shí)，可將受腐蝕的部分剔除，用水泥砂漿重新鑲砌新磚；嚴(yán)重開裂或破壞的磚墻，要采用優(yōu)質(zhì)砂漿重新砌筑。中等程度損壞或輕微損壞的磚墻，其磚縫要采用壓力灌注水泥漿，掏砌一定要使用原制式磚或參數(shù)與原磚相近的磚進(jìn)行掏砌。

2.6 墻體深耕加筋補(bǔ)墻加固

1）墻體補(bǔ)強(qiáng)加固應(yīng)沿砌體水平方向沒皮磚進(jìn)行雙面深耕，耕縫深度40 mm，然后清掃磚縫。按上下間距@180 mm 在布筋磚縫處多耕深10 mm，采用1：2 干性水泥砂漿勾縫10 mm，埋入φ6 mm 的水平貫通鋼筋，將磚縫碾實(shí)勾平縫。

2）施工后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)2 d，然后按原墻面風(fēng)格恢復(fù)。

3）外延墻體深耕縫加筋遇洞口，深耕縫的鋼筋做成變鉤與內(nèi)檐板墻縱向鋼筋綁扎，將深耕鋼筋澆筑在板墻混凝土內(nèi)。

3 結(jié)語

本建筑歷史悠久，外檐青磚墻體經(jīng)過多年的風(fēng)化堿蝕，為保持原有建筑的外貌的前提下需要對建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗震性能進(jìn)行增強(qiáng)，此次墻體加固可令墻體的整體穩(wěn)定性、承載力和抗震性能大大提升，在類似具有歷史文化的建筑中，此工藝可以保證建筑物持久屹立，充分展現(xiàn)歷史風(fēng)貌建筑的魅力與藝術(shù)價(jià)值。