歷史保護建筑保留外墻改造加固技術探究

袁凱

（長沙市望城區斑馬湖土地開發有限公司，湖南 長沙 410200）

0 引言

歷史保護建筑在城市的發展過程當中，有一些整體保留價值非常低的歷史建筑通常會遇到有關的難題，比如怎樣在其結構以及功能增加的需要之下保留建筑具備價值的部分并且保留建筑條件原來的歷史風貌。本篇文章通過某歷史保留建筑作為例子，詳盡地探討了在嶄新思路的指引之下，對于歷史街區當中一些具備價值的歷史建筑外墻，怎樣通過具備針對性的技術對策，在對于內部構成開展改造的規定之下保留并且對于歷史建筑外墻開展加固修繕，對于外墻脆弱的表皮給出了有關的解決措施，獲得了優良的社會效益，并且希望能夠給相似的工程項目帶來一定的參考以及借鑒效果。

1 背景介紹

最近幾十年以來城市化的不斷進步引起了眾多有價值的歷史街區以及歷史建筑的徹底消失。近幾年來，城市化的進程也慢慢的朝著城市更新的趨勢發展，對于當前已經存在的建筑進行科學的改造使用已經成為了城市長久發展的關鍵趨勢，歷史建筑的靈活使用已經成為了建筑項目的重要課題。但是不能夠否認的是，從實用的角度作為出發點，除了保留比較好的文物建筑以及歷史建筑以外，很多的歷史建筑所具備的價值在減小、現狀不容樂觀[1]。其具體原因比較多，比如建設年代久遠，經過了數十年甚至是近百年的過度利用，其結構以及功能出現了屢次的改變進而導致損壞太大，又比如結構安全性能降低、內部設備陳舊以及年久失修等已經沒有辦法符合當前功能的使用等等。但是價值較低的歷史建筑通常無法得到高效的保護，以前很多國內外的城市與地方都具備該種類型的反面案例。

在現如今大范圍城市發展的背景之下，人們開始更加深刻的意識到，城市的進步不應該通過分割城市的文脈作為代價，需要尋找一個科學的均衡點，歷史建筑的殘留價值也越來越受到注重。某地的保護理念從“拆、改與留”發展到“留、改以及拆”，重點使用了以保護保留作為核心的工作形式。盡可能的尊重每一個改造實例的單獨行，對于歷史予以尊重，對于歷史環境條件開展真實的還原，進而方便延續一個城市的文脈、更好的激發出城市的活力，完成城市的外貌有程序、具備價值的發展。

但是對于那些總體保留價值不高但是對于街巷的歷史外界條件創建發揮關鍵效果亦或是承擔人們悠久歷史記憶的歷史建筑而言，當前也已經避免了過去只能夠被拆除的使命：通過技術創新以及協同發展的措施，首先把歷史建筑具備價值的外墻開展加固修繕，復原其原來的質感以及肌理。其次是在原來的場地空間創建嶄新的結構系統并且對于建筑功能開展更新。在符合城市發展的規定之下，高效地維持沿街的相關風貌無法復刻的歷史氛圍，進而保留原來具備歷史感的城市肌理。

2 創新思維的應用

在歷史保護建筑外墻改造加固的領域當中，創新通常表現在工藝技術上的創新，也就是生產方式的創新，即新系統、新服務、新流程以及新產品的第一次商業轉換。這可以說是一種跨界融合的流程，或者是根據另外領域的嶄新技術進而形成一種協調與創新，在過去發明或者是發現的前提之下，創造性的給出嶄新的發明發現以及嶄新的措施，最后找到一種高效的措施，改進城市發展當中歷史風貌的維護與城市發展需要間的矛盾，例如原來使用在船舶上的三維激光掃描技術使用在歷史保護建筑當中用于數據信息的收集工作[2]。

結合國外比較出名的阿奇舒樂的TRIZ方法以及奧斯本檢核表法可以知道，改進創新問題、開展技術創新的過程大體就是找到問題-尋找解決問題的措施-制定解決問題的方案。而歷史保護建筑外墻改造加固的專業特征以及有關解決流程，也剛好跟創新方式當中團隊使用六項思路的形式相吻合。

3 歷史保護建筑外墻改造加固技術的關鍵措施

3.1 墻身抗展加固施工技術

內襯墻做法就是在外墻的內側敷設雙向的鋼筋網片，跟外墻開展網狀布設的U型鋼筋結構開展錨接，并且可以通過細石混凝土支模的方式開展澆搗。因為內襯墻在澆筑混凝土的過程當中會對外墻出現側向的荷載，接下來對于澆筑混凝土流程的外墻內力開展探討分析。在沒有支撐的狀況之下，如果內襯墻開展一次振搗，那么外墻的截面最高彎矩能夠達到145kN·m，遠遠超過了老墻自身所能夠承擔的最大彎矩。所以，通過探討可以知道，在澆筑內襯墻的時候應該設立中間的支撐，針對450與700厚度外墻的內襯墻，分別利用分為二次亦或是三次澆筑混凝土來減少內力，在這當中外墻所能夠承受的極限彎矩要結合場地當中氣體材料強度檢測數值以及《氣體結構有關設計規范》來獲得。

3.2 外墻加固無損支撐技術

結合施工現場的具體狀況，給出外墻加固過程當中的無損支撐工藝，它指的就是：通過外墻自身的門窗洞口，在外墻的內側以及外側設立加固系統，利用門窗洞口把內側、外側加固系統緊固在外墻之上，使得加固系統跟內部的結構排架連接在一起，形成高效的側向支撐系統，如圖1所示。通過該支撐系統在外墻內襯墻混凝土的建筑施工當中可以高效的降低墻身，但是不會對墻身的外立面原貌產生破壞。

圖1 外墻加固過程無損支撐系統

3.3 型鋼夾梁墻體加強技術

在室內沿著外縱墻以及橫墻首先開展挖土作用，寬度為1.5m，深度到原來基礎的頂端（應該露出原來基礎的頂端）。夾梁穿過橫墻的范圍開鑿施工洞并且利用木方開展加固。在縱墻的兩側裝設工字鋼夾梁與木墊塊，如圖2所示，夾梁的型號可以使用I63c熱軋普通工字鋼，木墊可以使用松木材質的木方，在螺桿以及工字鋼腹板位置增加規格為80mm×80mm×10mm的鋼墊，并且對于每一個螺桿增加45～55kN的拉力。為了確保螺桿所施予的拉力達到設計規范，選擇內墻位置模擬具體的工況，使用采集設備與力傳感器等設施測量對應設計拉應力的相對扭矩。接下來通過扭力扳手對于緊螺帽上緊，然后結合測得的扭矩數值通過帶數據控制的扭力扳手對于每一個螺帽開展預應力的核準。因為木材是一種柔性的材料，根據試驗得到的數據，螺桿拉力將會出現緩緩的下降，因此應該每間隔72小時重新對于螺桿開展一次扭矩的核準[3]。

圖2 型鋼夾梁安裝示意圖

3.4 分批次基礎置換技術

（1）墻角與橫墻位置外墻掏磚。掏磚的位置處在橫墻位置的外墻以及轉角位置的墻角。轉角位置的外縱墻與外橫墻需要挖出寬度為1000mm、高度為500mm的磚洞，一直到當前基礎的底端；橫墻位置的外縱墻挖出寬度為600mm、高度為500mm的磚洞，一直到當前基礎的底端，洞周圍的磚面應該維持粗糙。在每一個掏磚的過程當中，在具體施工中掏磚的高度與范圍能夠結合磚的模數以及原來基礎的頂高開展合理的調節。在掏磚完成以后，要立下縱向的模板，縱向模板跟內部夾梁的距離為300mm，此處是預留的混凝土振搗以及澆筑的進入口。對于鋼筋進行綁扎，為了防止預留的鋼筋對于掏磚工作面帶來影響，全部的鋼筋都不能伸出模板，鋼筋的連接要通過機械連接的形式。對于混凝土開展澆筑以及振搗，并且要結合規定開展科學的養護措施[4-5]。在混凝土的強度達到設計強度的一半以后再開展接下來的工作。

（2）窗間墻掏磚。對于窗間墻兩側的覆土開展挖掘，然后在外墻的基礎當中挖出寬度為600mm、高度為500mm的磚洞，一直到當前基礎的底端。支模、鋼筋籠、混凝土澆筑振搗以及有關的養護規定跟上一個階段相同。

（3）窗下外墻掏磚。把窗下外墻挖出寬度為600mm、高度為500mm的磚洞，一直到當前基礎的底端。支模、鋼筋籠、混凝土澆筑振搗以及有關的養護規定跟上一個階段相同。

4 結語

綜上所述，對于歷史保護建筑的外墻開展改造加固，當前的研究經驗多數傾向于墻面局部破損與裂縫的修復、外立面修繕工作等，對于怎樣在較大程度上提升外墻承載水平與抗震性能，怎樣把保留外墻跟另外的結構開展高效的連接等層面的分析研究較少。本篇文章給出的有關歷史保護建筑保留外墻改造工藝技術解決了很多具體的難題，可以非常好地迎合歷史保護建筑改造的需要以及具體特征，對于將來相似的項目可以帶來借鑒，具備一定的參考意義。