浅析古建筑的加固补强

2018-02-15 08:13叶露君
建材与装饰 2018年31期
关键词:砌体古建筑承载力

叶露君

(贵州省建筑设计研究院有限责任公司 550000)

古建筑是中华文明的重要组成部分,是中华名族乃至世界建筑的瑰宝,具有极高的文物、历史和艺术价值。古建筑作为文物,拥有其特殊性,但仍属于民用建筑的范畴,只有安全才能赋予其文物的价值。

1 古建筑的修缮意义

(1)功能要求:古建筑作为建筑应满足相应法律法规的要求

古建筑是具有历史意义的建国之前的民用或公共建筑,虽然与现代建筑有差别,但作为建筑应满足所需的各种要求。主要包括:①使用功能要求:于建筑物使用性质和所处条件、环境进行合理修缮以满足使用功能。②安全性要求:建筑物能承受正常施工和使用时的各种荷载和变形,保证建筑整体稳定。③适用性要求:建筑物在正常使用过程中不发生影响使用的过大变形、裂缝和振动。

(2)治表治本:在修缮的同时排除造成损害的根源与隐患

在修缮的同时如不排除损坏的根源和隐患,实际只能是“治表未治本”。因此在普查定案时,应仔细观察,认真分析,找出根源。在修缮的同时,排除隐患。如果构件损坏不大或无安全问题,甚至可以只排除隐患而不对构件做什么处理。常见的隐患有:地下水(包括管道)及潮气对砌体的侵蚀;雨水渗入造成的冻融破坏;树根对砌体的损坏;潮湿和漏雨对柱根、柁头糟朽的影响;屋面渗漏对木构架的破坏;基础沉降导致的墙体开裂等。

(3)价值保护:不破古建筑原有样貌,保护古建筑的文物与观赏价值。

古建筑具有相当的艺术价值、历史价值和社会价值,在古建筑的修缮过程中应遵循不破坏文物价值原则。应做到“修旧如旧”,与原构件相适应;经修缮的部应尽量与原有的风格一致;所要恢复的原状应以现存实物的鉴定年代为准。

2 古建筑的加固方法

(1)上部结构加固方法:钢筋网砂浆面层加固;墩接法加固;夹接、拖接法加固等。

①钢筋网砂浆面层加固法:平面抗弯强度有较大幅度提高,抗剪强度和延性提高较多。适用于砖墙承载力不达标、房屋加层或超载引起的砖墙承载力不足等情况。

②墩接法加固:提高槽朽木柱受力性能,铁箍长时间暴露空气中,易生锈。适用于柱根槽朽严重或有柱心槽朽现象。

③夹接、拖接法加固:修缮木梁的腐蚀,提高木梁承载力,但对外观影响较大。适用于木梁腐朽、虫蛀的损坏修复。

(2)地基基础加固方法:注浆加固法、扩大基础法、锚杆静压桩法等。

①注浆加固法:主要用于防渗堵漏、提高地基土强度和变形模量以及控制建筑物倾斜等。适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固。

②扩大基础法:施工简单,所需设备少,新旧基础结合好、共同变形。适用于基础底面积太小而产生过大沉降或不均匀沉降的处理。

③锚杆静压桩法:利用建筑物自重作反力,将桩与基础连结在一起,达到提高地基承载力和控制建筑物沉降的目的。适用于淤泥质土、黏性土、粉土、人工填土、湿陷性黄土等。

3 古建筑普遍存在的问题

(1)建筑使用功能转变问题

古建筑原或为私人住宅,或为商铺等,功能单一且人流量下,设计荷载等级较低。现今大多数古建筑作为旅游景点(公共建筑),由于使用功能的转变,致使人流量增加,设计活荷载增加且安全等级应相应提高。说明由于功能的转变,建筑的原评判标准无法达到新功能的标准要求,应对建筑进修缮加固,保证建筑在新功能下的安全性。

(2)地基基础问题

①由于使用功能改变,上部荷载将会增加,加上周围建筑部分拆除,地基承载力是否满足上部荷载要求需进一步进行验证,根据《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2012)3.0.4,在加固时应验算地基承载力。

②由于古建筑年代久远,地基沉降导致建筑产生了不均匀沉降及房屋倾斜,沉降是否就位需考察,根据《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2012)3.0.4,在加固时应验算地基变形。

③随着古建筑周边的环境发生改变,可能对地基稳定性产生影响,根据《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2012)3.0.4,在加固时应验算地基稳定性。

(3)砌体结构问题

①砌体损伤主要表现为墙体的砌块风化和墙体开裂,未粉刷墙体均存在裂缝,当墙体裂缝较多,且存在通长裂缝时,将影响结构整体性。

②部分层间位移量可能超过砌体结构层间不适于承载的侧向位移;部分整体位移量可能超过砌体结构整体不适于承载的顶点侧向位移。

③墙体的垂直度存在偏小的可能性。

④砌体结构墙基本为承重墙,而建筑物使用功能改变导致荷载增加,其砌体结构墙的承载力也应相应的提高。

⑤由于主建筑砌体结构中无圈梁和构造柱,导致砌体结构刚度和整体性较差。

(4)木结构问题

①木结构部分主梁挠度变形超标,应进行结构验算。

②木柱产生不同程度腐蚀,需对不满足承载力的木柱进行墩接处理。

③木楼梯腐蚀严重,楼梯作为人群疏散主要构件,应保持一定的强度,应对楼梯采取加固与修理措施。

4 修缮思考

古建筑的修缮应遵循一定的标准流程,秉承可持续发展的理念,确保古建筑作为建筑及文物的价值共同发挥作用。主要分为以下四步。

(1)既有建筑评价:遵循相应规范、法规要求进行建筑评价,分析病害产生原因。

(2)设计阶段:秉承安全性、适用性原则,保持其原有建筑风格及形式。

(3)施工阶段:在保证古建筑安全的同时,应采取最小干预原则。

(4)加固后建筑评价:修缮后的建筑应再进行建筑物评价,以达到使用荷载、期限要求、耐久性等要求,其评价标准应遵循相关现行的结构设计规范及法规。

5 结语

古建筑的鉴定、检测和加固是建筑领域的一门古老而新兴的科学,由于现代科学技术的进步,这门学科得到迅速发展。本文从古建筑现状及特点出发,对如何防止和减少自然力对古建筑的破坏,以及破坏后的加固方法,提出了一系列的解决措施。

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