□文/代吉元
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(wú)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。
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(zhǎng)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)。
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。
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(duì)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(rùn)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。
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(guò)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(zhǎng)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(rùn)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(lái)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。
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。
1)墻體補(bǔ)強(qiáng)加固應(yīng)沿砌體水平方向沒(méi)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)。
本建筑歷史悠久,外檐青磚墻體經(jīng)過(guò)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(duì)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。