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论城市更新中保护性建筑改造施工技术工艺

2022-07-13黄俊雄

石油化工建设 2022年5期
关键词:屋架外立面静压

黄俊雄

上海静安建筑装饰实业股份有限公司 上海 200040

1 工程概况

本项目是位于某地历史建筑群内的支弄综合改造工程,改造的两幢建筑暂定为当地三类文物保护点,1 号支弄建筑面积为904m2,2 号支弄建筑面积为924m2,建筑风格为折衷主义,砖木结构。本次改造根据设计要求,主要包括基础加固及托换、结构加固、外立面修缮、屋面修缮、室内修缮等内容,在保留原有结构及构件情况下进行施工,以确保房屋施工过程及今后使用安全。

2 工程特点

本工程由于位于建筑保护群内,区域场地工况较为复杂,面临中区深基坑、地铁50m 保护线及三线换乘地下通道,改造后建筑为商用,需要在不损坏外立面及重点保护部位的情况下对结构进行改造施工;场内施工环境复杂,整个场地及道路情况不佳,加工及堆放场地相对较小,需采取全面的规划布置;其次,由于改造施工基础托换的同时不能对内部格局及重点保护部位造成影响,基础托换难度较大;大部分木柱柱脚已经存在腐蚀情况,需要采取墩接处理,并在保留屋面结构的前提下将原木柱及木梁拆卸,采用局部增加钢梁、钢柱的方式,结构加固较为复杂;此外,由于本工程位于繁华中心地段,故应加强施工现场文明施工,严格控制噪声、扬尘等。

3 施工规划布局

本工程两栋文物保护点建筑紧贴施工主要干道,故施工中不可避免对整个施工动线产生影响,通过对施工现场及周边环境的掌握,可将北侧主干道大门作为入口,南侧作为出口,场内单向通行。为了减少不良工况对室内构件的影响,施工时应将楼梯间进行封闭,并对一层施工重点保护部位进行保护性拆卸,尽可能确保保护构件堆放、外运的合理性。由于1 号建筑为结构部分的改造,2 号建筑整体结构形式进行托换,故应按照原结构布局进行改造。本次施工首先进行保护性构件拆卸和搭建拆除,对原址保护构件如木地板、木门、花式地面等进行保护性拆卸,后期根据设计要求进行恢复,施工必须符合施工流程,做好与各专业工种的协调配合,确保改造施工顺利开展。

4 改造施工技术措施

4.1 基础进行加固及托换

(1)基础施工对建筑部分重点保护部位影响较大,故为了保护历史信息,对影响较大的部位进行拆卸并保存,并在后续修缮施工时安装恢复。由于受到地下空间深基坑施工影响,本区域建筑需在地下空间开发前对房屋基础进行加固,参照设计要求,将基础整体托换成钢筋混凝土筏板基础,墙下配地梁,并增加静压锚杆桩以进一步提升建筑本体安全性。基础托换的实施须与今后房屋结构体系及承载能力结合设计,确保基础可作为后期使用阶段永久性基础。

(2)本次两栋建筑土方开挖深度为基础大放脚下100mm,垫层随挖随浇,按照设计要求,混凝土为C20,厚度为100mm,开挖深度约为550~650mm。土方开挖应从上到下分层分段依次进行,室内开挖应在建筑每个房间基坑内设置集水坑,基础开挖到位后进行钎探,验槽合格后及时浇筑素混凝土垫层,避免基坑长时间裸露,且土方开挖完成后即开始穿墙孔设置。在混凝土浇筑过程中,应确保混凝土均匀和密实,在同部位先浇筑垂直部位,再浇筑水平部位,并对垂直部位上端进行回振,防止砼收缩,避免出现混凝土质量通病。

(3)垫层与筏板浇筑时,预留孔径≥323mm 的孔洞,开孔孔壁凿毛、恢复底板钢筋连接、封桩钢筋连接并封桩。锚杆静压桩采用273 钢管桩,10mm 壁厚,Q235B 钢材,单节钢管为2.0~2.5m,钢管桩内填充C20 素混凝土,封桩采用C40 无收缩水泥基灌浆料浇灌密实,所有钢管桩均锚入筏板中100mm。锚杆静压桩施工前应对送桩长度进行确认,预留的孔洞剖面呈正梯形,上下口均为正方形;沿着压桩孔两边埋设6 根M24 锚杆,其上下部每边设置相应附加钢筋(见图1)。

图1 锚杆平面布置

在新浇筏板基础达到强度,且满足锚杆静压方桩加载反力要求后可进行锚杆静压桩施工;施工时,应确保钢管桩垂直度,保证钢管对中桩中心,静压时钢管桩在基础顶部0.5m 时停机,之后再将下一节钢管桩连接再静压,按照此步骤循环操作,直到满足桩长控制指标。此外,压桩应以桩长控制为主,压桩力度为辅,按照施工规范标准一次到位。

4.2 结构加固

(1)为满足建筑改造后的商业用途,本工程采用钢结构对一层、二层结构结构体系进行补强,提前将预埋件设置,预埋件分为独立钢柱与钢柱+ 木柱两种,并以柱网点位为依据浇筑混凝土于筏板内。施工前,首先拆除室内木柱、木梁,屋面结构保留,屋面结构当前已经支撑于预加结构体系上,按照柱网定位在屋架上定位焊接安装180×180×10mm 钢柱(见图2),天井角钢柱伸至二层楼面;按照设计标高焊接二层层面钢梁,再在屋架整体加固室内钢结构,替换完成原木柱后拆除临时预加固支撑;将原木格栅拆卸妥善保存,焊接楼层面格栅,采用180mm×80mm×6mm 方钢与钢梁焊接,之后在楼地面铺装完成后,根据设计要求将5mm 厚花纹钢板先铺设,焊接钢板与下部钢格栅,待完成后将10mm 厚减震胶与木地板饰面铺设,最后再进行钢格栅外包饰面作业。

图2 钢柱托换屋架示意图

(2)室内钢结构加固完成后,还应按照设计要求将屋面打开后对木檩条、木屋架进行再一次全面检修,对有问题的木构件进行加固处理。存在干缩裂缝的木构件按照裂缝宽度大小不同采取相应的嵌补修复方式,裂缝宽度≤3mm,采用腻子勾抹严实;裂缝宽度为3~30mm,用木条嵌补,耐水胶粘牢;裂缝宽度>30mm,除了粘牢外还应采取碳纤维布缠绕加固的方式。

如裂缝深度超过木构件该方向截面尺寸1/ 3 或有纵向裂缝产生时,则应采取整体修复;如内部腐朽则应采用原尺寸规格更换。

4.3 立面改造

(1)本工程建筑外立面经过多年使用、修缮、改动,外立面重点保护部位情况较差,修缮难度较高。本次立面改造包括清理、清洗、脱漆等方式,将建筑废弃铁架、管道、膨胀螺丝及其他废弃附着物进行清理,清理时要注意对外立面既有装饰线脚、清水墙、木门窗等的保护;外立面清洗前应修补好墙面上的孔洞、残缺、裂缝等,外墙和线脚清洗采用压力水枪人工清洗表面污渍,顽固污渍用中性脱漆剂脱漆清洗,脱漆剂应与墙面污渍反应充分,之后用施工压力冲洗设备直接冲洗,配以人工尼龙毛刷清洗,但必须避免水压过高损坏水刷石。

(2)本工程文物建筑支弄外立面为青砖平凹缝清水墙样式,带有红砖线条,对于完好的墙面可喷涂一层岩石增强剂,以增加其基层和面层强度,并喷涂增水保护剂,达到一定的防渗效果。部分清水墙缺损、起皮现象较为严重,故对损坏部位进行修缮。先去除原始清水墙面层覆盖的水泥及有问题满批砖粉,人工剥离面层,用相近年代的老青砖、红砖对洞口补砖,用水泥砂浆补砌砖块部位;之后去除增强后仍然达不到强度的酥松面层,采用人工方式去除原始灰缝,尽量保证与原始砌筑砂浆层深度相适应,对外立面进行清洗,排盐处理后还应用SNL 增强剂进行二道增强,确保强度。勾缝采用专用勾缝剂,分两次,按照由上而下,先勾水平缝,后勾立缝的顺序进行,必须要保证勾缝感官平直,深浅一致。待墙面干透后再喷涂一遍SNL 岩石增强剂,以将砖粉进一步强化,最后再在墙面喷涂憎水保护剂。

4.4 屋面翻新

根据本工程实际特点,屋面采取先高后低的顺序进行修缮,一来可避免踩踏污染屋面,二来可提高工程质量,防止屋面损坏。先翻除屋面瓦片,注意检查屋面屋架、屋面板,对腐烂程度较深的屋架进行调换,部分腐烂的屋面板采取加钉加固的方式,以此确保屋架结构安全及屋面板无松动现象。同时,为了确保加固过程万无一失,对严重影响结构安全的屋架、连接件应先进行支撑后再加固。对平瓦屋面进行翻修,按照设计要求将屋面统一修缮为机制红洋平瓦洋平瓦,在翻修时,应将3mm 厚APP 防水卷材铺设于屋面板上,由下至上顺水搭接,搭接宽度短边150mm,长边100mm,与山墙链接位置向上翻250mm,之后再错缝粘贴铺设一层厚10mm 气凝胶保护层于卷材上部,将顺水条压在卷材及保温层上,安装预制好的宽600mm、厚1.0mm 的不锈钢天沟,固定牢固后盖上黏土瓦;之后在人字屋脊上做屋脊、盖脊瓦,屋脊与脊瓦结合位置必须要嵌好,以防屋面渗漏水;最后将瓦片开孔挂双股18 号铜丝,以此增加固定。

4.5 室内更新

室内重点保护的构件较多,根据设计要求,木楼梯为原址保存,对其余木门、地面装饰、天花装饰等进行保护性拆卸,并保存,室内木柱、木梁根据损坏程度采取墩接或原样换新。目前室内空间布局参照原始资料与设计方案,现状与原始图纸对比已经有所改变,故本次将以设计方案为依据,对违建与非历史原貌墙体、夹层、老虎窗等进行拆除,恢复历史格局;木楼梯采取原地整修或整体拆装,不符合要求的梁、柱、踏步板进行更换。

5 结语

本工程根据设计要求对基础进行加固及托换;采取新增承重钢柱及钢梁、木格栅替换钢格栅等措施对结构进行加固;同时,对外立面进行了整体改造;用原始瓦片重新翻做屋面;以及对室内木门、木楼梯、门窗套等进行更新。为了确保施工质量,在施工前进行严格的技术交底,按照施工技术流程规范操作,以确保在不影响建筑主要立面、主要结构体系、主要空间格局和有价值的建筑构件的前提下进行施工,从而促进了历史建筑文化传承。

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