安里甘教堂墙体与屋顶木结构加固施工方法
【摘要】安里甘教堂是具有代表性的历史风貌建筑,经历了百年的自然灾害的洗礼,损伤较大。墙体与屋顶木结构破损严重,按照修旧如旧的原则,对原建筑进行墙体与木结构加固修复。
【关键词】历史风貌建筑;墙体与木结构加固
一、工程概况及现状
安里甘教堂位于天津市泰安道与浙江路交口处,属哥特式建筑风格建筑。教堂为单层(局部设夹层),平面布局为拉丁十字形,砖木结构,设一层地下室。始建于1893年,于1903年正式落成,哥特式建筑风格。安里甘教堂历经百年的风雨剥蚀,接受过地震、火灾、水灾的洗礼,在使用过程中曾因改变用途,进行过改造。承重结构存在不同程度的损坏,墙体破损严重,且有多条裂缝,最宽处达到1.5cm,长约5米,屋顶木结构破损严重。根据设计图纸,依照“修旧如旧”的原则进行整修加固。
二、墙体加固
1、墙体裂缝加固
墙体出现裂缝将严重削弱墙体承载能力和防震性能裂缝的处理常采用压力灌浆。将裂缝表面封闭后,用压力将环氧树脂水泥浆等注入缝中,恢复墙体的整体性。压力灌浆修补工艺可按以下工序进行:表面处理——埋设灌浆嘴——封闭裂缝——密封检查——灌浆——善后处理
1)表面处理:裂缝灌浆前,应用钢丝清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层。将裂缝两侧20~30mm处清理干净并保持干燥。
2)埋设灌浆嘴:灌注施工可采用专用的灌注器具进行,一般应埋设灌浆器。其灌注点间距应根据裂缝宽度和裂缝深度综合确定,一般宜为200~300mm。对于大体积构件或大型结构上的深裂缝,可在裂缝位置钻孔;对于裂缝形状或走向不规则的,宜另钻斜孔,增强灌浆通道。钻孔灌浆的裂缝孔内宜用灌浆管,对灌注有困难的裂缝,可先在灌注点凿出“V”槽,再埋设灌浆嘴。
3)封闭裂缝:灌浆嘴埋设后,宜用环氧胶泥封闭,形成一个密闭空腔,预留浆液进出口,再用灌浆泵或针筒注胶瓶将浆液压入缝隙,并使之注满。
4)密封检查:裂缝封闭后应进行压气试漏,检查密封效果。试漏需待封缝胶泥或砂浆有一定强度时进行。试漏前沿裂缝涂一层肥皂水,从灌浆嘴通入压缩空气,凡漏气处,应予修补密封至不漏为止。
5)灌浆:根据裂缝特点用灌浆泵或注胶瓶注浆。检查灌浆机具运行情况,用压缩空气将裂缝吹干净。
对于静止裂缝:(1)当裂缝宽度小于0.3mm时,宜用环氧胶泥封闭裂缝后,再采用甲基丙烯酸脂类浆液或低黏度环氧树脂浆液灌注;(2)当裂缝宽度不小于0.3mm,可采用环氧树脂浆液灌注;(3)当裂缝宽度大于1.0mm时,可采用环氧树脂浆液或水泥浆液灌注。对于活动裂缝,当裂缝宽度为0.2~1mm时,可采用柔性的发泡环氧树脂等柔性材料进行灌注。
6)善后处理:待灌缝材料凝固后,方可将灌缝器具拆除,然后进行表面处理。
2、承重墙体质量保证措施
1)优先加固墙体裂缝:墙体裂缝是由于不均匀沉降、地震、使用不当等原因造成,使墙体的整体性受到严重破坏,故此在墙体拆剔之前,先行加固。
2)拆、剔墙体时,必须本着先支顶加固后拆除的原则,支顶前应准备足木方、钢管、扣件、千斤顶,支点要多,支顶材料的刚度要大,要安全牢固,减少墙体变形,从而减少墙体内应力集中。
3)确保新砌墙体与原墙体的整体性。每隔一定距离深剔部分丁头砖,加强新旧墙体的拉结。也可在原墙体或新砌墙体上分别用电钻打直径8mm的孔,然后锚入Φ8钢筋。砌砖前一天,需用水浸泡待加工的砖。保留墙体部分也应多次润湿,以保证粘接质量。所用砖块除保证材质、颜色、尺寸与原墙砖一致外,新砖的抗压、抗弯强度、冻融试验等主要力学物理指标应满足要求。
三、木结构加固
1、对屋盖的木构件做安全鉴定
屋盖的木结构构件有木屋架、木檩条、木望板,因使用年限已很久远,且屋盖漏雨严重,木构件不同程度存在糟朽现象,对屋盖结构的安全可靠性,存在巨大隐患,需要有资质的权威鉴定部门,进行鉴定。依据鉴定结论进行修缮。
2、木屋架木檩条在得出鉴定结论后或加固补强或重做。均按原材质、原制形、原尺寸、原制作工艺进行加固或更换。
1)木木屋架及木檩条进入墙体部位,如糟朽,可将屋架支撑好,锯去糟朽部分,改用木夹板或铁夹板二块用螺拧紧,屋架弦杆出现裂缝,缝深度(当有对面裂缝时,用两者之和)小于弦杆宽度的1/4时,可采取嵌补的方法进行修整,即先用木条和耐水性胶粘剂,将缝隙嵌补、粘结严实,再用两道以上钢箍或玻璃钢箍箍紧。
当用钢箍作为木构件裂缝加固的辅助措施时,应符合下列要求:
(1)在构建上凿槽,缠绕聚酯玻璃钢箍或环氧玻璃钢箍,槽深应与箍厚相同。
(2)环氧树脂胶的配方可按下表采用。
环氧树脂胶配方
胶的成分配合比(按重量计)
E—44环氧树脂(6101)100
多乙烯多胺13~16
二甲苯5~10
(3)玻璃布应采用脱蜡、无捻、方格布,厚度为0.15~0.3mm。
(4)缠绕的工艺及操作技术,应符合现行有关标准的规定。
2)斜裂缝
当出现超过标准规定的斜裂缝,或发现斜裂缝在继续开展,有可能出现断裂时,应更换构件,如果不便更换时,可采用木夹板加固。
在连接的剪切面或出现顺剪切方向的裂缝将是危险的,根据裂缝深度所消弱的面积比例直接降低同比例的承载能力,而且这种破坏不会有什么预兆,是突然剪切脆性破坏,而发生在受剪面附近的裂缝。亦是十分危险的,木材纹顺不可能非常顺直,常出现消弱剪面的情况,因此,一旦发现这些裂缝,应立即加固。
3、木望板原为刨光裁口后安装做工精细,对须替换的木望板,应按原树种木料加工并严格烘干防腐处理及油漆做旧处理,安装按原制式进行。
4、钉挂瓦条,屋面及屋檐铺挂砖红色牛舌瓦(按原样加工)。铺设时应保证瓦的竖缝垂直,横缝(瓦搭接处)处在同一水平线上,铺贴密致牢固,瓦铺好后,把瓦面清理干净。
四、结论
安里甘教堂墙体与屋顶木结构通过以上措施的加固修复达到了设计要求。
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