■杜 衡 Du Heng
砖木结构房屋一般指竖向承重构件采用砖砌体或木立柱,屋架及楼板一般为木质构件的房屋。根据结构承重情况,一般可以分为两种,即:木构架承重砖墙围护结构和木、砖墙共同承重结构[1]。
由于经济水平、技术水平较低等历史原因,砖木结构以其施工简便、造价低的优势曾被广泛应用于传统的居民住宅[2]。城市里现存的砖木结构住宅往往建成时间久远,多为优秀历史保护建筑。由于居住条件及维修资金的限制,砖木结构住宅往往缺乏有效维护,再加上砖木结构的整体性较差,且作为重要结构构件的木材容易腐朽、虫蛀,其安全问题不容忽视[3]。为保证砖木结构房屋的安全,应重视砖木结构房屋安全排查及日常维护工作[4]。
砖木结构房屋由于建造年代较早,且缺乏正常的维修及保养,目前,大部分房屋已出现问题。为了解房屋现状、保证房屋的使用安全并为修缮改造提供依据,要求对房屋进行全面的安全排查。
房屋安全排查可参考《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125—2016),将房屋危险点一一列出,并附照片、文字说明,及时进行修缮解危。若房屋结构复杂,损坏较为严重,建议进一步进行详细的房屋质量检测,为后续的修缮提供充分依据。此外,可将暂不影响房屋主体结构安全,但影响其安全使用或可能造成人身伤害的其他损坏(包括结构构件损坏、室内外装饰装修、设备设施的损坏或损坏构件可能造成坠落伤害等)作为隐患点,尽早列入修缮计划,避免房屋的损坏加剧,导致质量安全事故。
墙体过高或过长且缺乏横向支撑、墙体稳定性不足、地基不均匀沉降及受外力震动等影响,都会造成砖墙整体倾斜变形(图1),房屋整体倾斜较大且上部结构存在不均匀沉降而产生裂缝,严重影响到房屋结构的整体安全。
墙体在中部发生变形,向内或向外凸出犹如“弓形”,称为墙体弓凸(图2)。造成墙体弓凸的原因有很多,如集中荷载的影响、墙体砌筑砂浆强度较低、人为开洞拆改等。墙体弓凸对其稳定性产生不利影响,容易造成失稳破坏。
墙体开裂是砖木结构最常见的损坏现象,在实际的排查过程中,须注意墙面开裂与墙体开裂的区别。墙面开裂一般是由于墙面粉刷收缩所引起的,为非结构性损伤;而墙体开裂一般为承重砖砌体开裂,为结构性损伤,对墙体承载能力影响较大,削弱了房屋的安全性和抗变形能力(图3)。
屋面下陷或下挠往往是由于屋架渗水及木构件腐蚀、虫蛀所导致,在排查中由于现场条件所限,部分屋面木构件内部的腐朽、虫蛀情况难以调查,但可以通过下挠情况间接判断屋架的安全性(图4)。即使现场无法进行检测,仍可将其判为隐患点,且建议后续有条件的情况下,应进行详细检测或维修。
木构件腐朽主要发生在柱脚和渗水处,其严重削弱了构件的有效截面面积,并对木材的强度造成较大影响。白蚁虫蛀对砖木结构的损害非常大,而且是毁灭性的。受白蚁蛀蚀的木构件,基本截面损失严重,丧失承载力,对木结构产生极大的安全隐患。白蚁危害常造成房屋倒塌,可以说已经成为破坏砖木结构房屋的一个主要原因。根据《危险房屋鉴定标准》规定,有下列现象应评定为危险点:①顶部、端部节点产生腐朽;②柱脚腐朽受损面积大于原截面20%以上;③存在心腐缺陷的木质构件。因此,在排查过程中,木构件的腐朽及虫蛀须重点进行排查(图5)。
由于木材干缩、荷载增加等原因,木构件常出现开裂及明显变形现象。木构件开裂主要分为纵向劈裂和横向开裂。纵向劈裂一般主要是木材干缩引起,如木梁的劈裂(图6),一般对承载力影响不大,但如果劈裂严重,则对构件的承载力存在影响;横向开裂往往是承载力不足引起的破坏,如木檩条断裂(图7)等,应高度重视。
对于木构件的开裂及变形,相关规范也给出了相应的规定,如《危险房屋鉴定标准》中规定,有下列现象应评定为危险点:①主梁产生大于L0/150的挠度,或受拉区伴有较严重的材质缺陷;②屋架产生L0/120的挠度,或平面外倾斜量超过屋架高度的1/120,或顶部、端部节点产生腐朽或劈裂;③受压或受弯木构件干缩裂缝深度超过构件直径的1/2,且裂缝长度超过构件长度的2/3。
图1 墙体整体倾斜变形(山墙进行了支撑)
图2 墙体局部弓突
图3 墙体开裂
图4 屋面下挠
图5 木构件腐朽虫蛀
对于挠度较大,且伴随纵向劈裂、横向开裂、腐朽、虫蛀等现象的构件,其安全性往往严重不足,应及时处理。
对于砖木结构房屋,木构件渗水现象较为常见,这是由于室内防水处理不当或屋面存在漏水引起的。木构件长时间渗水,将会导致木构件腐朽并降低其强度(图8)。木构件遭遇渗水是潜在的隐患点,即使尚未出现明显的腐朽,也应及时修缮,防患于未然。
建筑装饰的老化、脱落及空调机架、花架等外挂设备的锈蚀、坠落,虽然对房屋结构没有明显影响,但可能会对人员造成伤害,在房屋排查过程中应引起重视(图9)。
在对老旧房屋的排摸及其他房屋的排查过程中,发现房间里电线凌乱现象较为普遍。由于木材属于易燃材料,因而在木结构房屋的使用中,用电、用火安全显得尤为重要。因此,电线凌乱不规范也是安全隐患点之一,必须引起足够重视。
为进一步说明砖木结构排查要点,下面将以某砖木结构房屋为例进行介绍。
某砖木结构房屋(图10)竣工于1956年初,原设计单位和施工单位不详,平面形状近似矩形。房屋东西向长约52m,南北向宽约27m,高约7m,建筑面积约1 326m2。其主要竖向承重构件为的木柱和两端山墙,即为上述的第二类砖木结构房屋;屋面承重构件为木屋架,且屋面设有老虎窗(图11、12)。
(1)现场使用徕卡TS06 plus 2"R500型全站仪对受检房屋进行倾斜测量:房屋整体向东南方向倾斜,局部最大倾斜量为9‰,倾斜较大,测量结果见图13。
(2)房屋东立面及北立面屋檐渗水较为严重,且部分板条存在腐朽现象(图14)。
图6 木梁劈裂
图7 木檩条断裂
图8 木构件渗水受潮腐朽
图9 空调机架严重锈蚀
图10 房屋外立面照片
图11 房屋平面示意图
(3)房屋北立面屋檐下挠(图15)。
(4)房屋个别木桁条断裂,木柱底部腐朽(图16、17)。
(5)房屋其它建筑装饰主要存在墙面粉刷起皮、剥落及室内瓷砖多处开裂、破损等非结构性损伤,损坏程度较轻。
图12 木屋架示意图
图13 房屋倾斜测量结果
图14 东立面屋檐渗水、板条腐朽断裂
图15 北立面屋檐下挠
图16 ⑧~⑨/木桁条腐朽断裂
图17 木柱修缮加固
根据上述排查情况,该房屋存在局部屋檐渗水下挠、檐口板条断裂、木立柱腐朽、木桁条断裂、房屋局部倾斜较大等损坏,以及室内墙面多处粉刷起皮开裂、剥落和室内瓷砖多处开裂、破损等非结构性损伤。其中,木立柱腐朽、木桁条断裂已构成危险点,应及时采取措施进行修缮、解危处理;屋面渗水、下挠、檐口板条腐朽断裂已构成隐患点,房屋整体损坏严重,应尽快修缮。
综上所述,砖木结构房屋由于整体性较差、房屋投入使用时间较长及缺乏正常的日常维护,房屋易出现墙体整体倾斜变形、弓凸变形、墙体开裂、屋面下陷或下挠、木构件腐朽及虫蛀、木构件开裂变形、屋面渗水、建筑装饰及外挂设备的脱落、电线凌乱等损坏及隐患,影响房屋结构的安全。因此,房屋管理单位应高度重视房屋的安全排查及日常维护工作,通过定期排查,对房屋的现状进行全面了解,并根据排查结果采取针对性的修缮加固措施,以保证房屋结构的安全及正常使用。
参考文献:
[1]钱芳芳,钱凯.砖木结构分类及抗震构造研究[J].中外建筑,2015,(11):114-116.
[2]沈华.上海里弄民居[M].北京:中国建筑工业出版社,1993:57.
[3]陈志强,李占鸿.砖木结构优秀历史建筑检测与评定常见问题探讨[J].工业建筑,2013,43增刊.
[4]戴靠山,罗明艳,陈娅迪,等.老旧房屋检测评定及健康监测技术应用[J].结构工程师,2017,33(4).