某历史建筑检测鉴定及加固应用研究 肖钦富

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:肖钦富
[导读] 以某商住楼(骑楼)为例,介绍了广东地区典型历史建筑的检测鉴定及加固,在检测鉴定的基础上结合其后续使用功能

        广东省建设工程质量安全检测总站有限公司  广东广州  510500
        摘要:以某商住楼(骑楼)为例,介绍了广东地区典型历史建筑的检测鉴定及加固,在检测鉴定的基础上结合其后续使用功能、后续使用年限,通过对该建筑墙体采用钢筋网水泥砂浆面层加固等措施,不仅保留了原建筑外观风貌,使得该建筑满足使用功能要求,同时使其结构安全性能满足现行相关规范要求,可为其它历史建筑的保护提供借鉴和参考。
        关键词:历史建筑;砖木结构;检测鉴定;加固
        Abstract:Taking a commercial and residential building (Building overhang) as an example,the article introduces the inspection, identification and reinforcement of typical historical buildings in Guangdong. On the basis of the testing in combination with its subsequent use function, use fixed number of year follow-up, through to the building wall strengthened with steel mesh cement mortar layer, not only retains the original architectural appearance style, make the construction meet the functional requirements, at the same time, make its structure safety performance to meet the current specification requirements, can provide reference for other historical building protection and reference.
        Key words:historical building,brick-wood structure,inspection and indentification of structure,strengthening


        0引言
        历史建筑作为城市文化的重要组成部分之一,因具有历史文化价值与建筑艺术价值往往不能拆除重建。保护和加固再利用历史建筑已经成为发展的趋势,因此历史建筑的检测和加固的应用研究十分必要。历史建筑因服役时间过长,建筑结构不能满足现行建筑结构规范,具有一定的风险。因此需要对历史建筑进行合理和科学的检测鉴定,再对其进行加固设计,达到再利用历史建筑的目的。本文对实际工程案例的检测鉴定与加固,可为相同地区同类工程提供一定的思路及参考。
        1工程概况
        某商住楼(骑楼)主体结构为二层砖木结构,建于民国时期,建筑面积约268㎡,建筑物高度(室外地面至檐口高度)为8.50m。该建筑物首层用作商铺,二层用作居住。经过数十年的使用,该建筑物部分墙体存在开裂、部分木构件存在老化腐朽开裂等现象,结构承载力不足,亟需进行检测鉴定及加固。
        2加固前检测与鉴定
        2.1目的
        根据工程资料和相关规范,通过对建筑物的现场检测,并根据现场检测结果进行分析,评定结构安全性等级,同时对存在的问题提出处理建议,为该建筑物后续处理提供依据。
        2.2内容
        1、结构体系检查:检查该建筑物的结构布置(包括墙体、构造柱、梁及圈梁)、轴线尺寸、层高、构件尺寸(包括板厚、墙体厚度及砌筑方式、构造柱、梁及圈梁的尺寸、门窗洞口尺寸及位置)、连接情况(包括墙体、木构件及构造)等;
        2、结构变形测量:对具备观测条件的主要阳角部位的顶点侧向位移量进行测量,并测量变形较明显木构件的变形情况;
        3、材料强度检测:现场采用贯入法检测承重墙体砌筑砂浆的抗压强度,采用回弹法检测承重墙体砖的抗压强度,检测数量按GB/T 50344-2004中的B类确定;
        4、损伤缺陷检查或检测:检测该建筑物上部承重结构构件的损伤、裂缝(包括裂缝分布情况、裂缝长度、裂缝宽度、木材的腐朽、虫蛀等)情况,检测该建筑物围护系统的损伤情况;
        5、根据现场检测结果、委托方提供的资料和国家的相关规范,对该工程进行结构分析验算,提出该建筑物的结构安全性检测鉴定报告。
        2.3检测结论
        1、现场选取该建筑物的1个阳角部位进行顶点侧向位移测量,测量结果表明,该建筑物上部结构目前的最大顶点侧向位移量为10mm小于《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)中对多层建筑规定的40mm;室内外地面与主体结构之间未出现明显的相对位移。
        2、承重墙体厚度检测结果表明,该建筑物主要承重墙体的厚度为260mm、200mm。
        3、承重砌体强度检测结果表明,该建筑物抽检的墙体所用粘土砖强度参考值为MU10~MU15,抽检的首层砌体所用混合砂浆强度参考值介于M0.7~M1.2之间。
        4、结构构造检查结果表明,该建筑物木屋盖、木构架、木楼盖与砌体连接可靠,但处于经常受潮且不易通风环境;木构架中各木构件之间为榫卯节点,扒钉固定,部分腹杆与下弦杆之间采用扒钉固定,木构件之间连接节点无明显松动或拔榫现象。
        5、结构构件损伤缺陷检测结果表明,该建筑物部分墙体存在宽度为1.0~8.0mm的沿灰缝和砌体阶梯形裂缝,部分墙体存在宽度为2.0~5.0mm的竖向裂缝;木屋盖多数檩条、椽条存在老化腐朽及虫蛀现象;木构架中部分木构件存在表层老化腐朽现象;木楼盖部分木梁存在不同程度的老化腐朽以及虫蛀现象;抽检的木构件无明显的变形现象,用于木构件之间固定作用的扒钉有锈蚀现象。该建筑物的围护系统目前未出现由于结构受力或基础沉降引起的明显可见裂缝或损伤。
        2.4鉴定结论
        1、该建筑物上部结构顶点侧向位移测量值在规范允许范围内,室内外地面与主体结构之间没有出现明显的相对位移,上部结构没有出现明显的不均匀沉降迹象,表明该建筑物地基基础目前工作无异常。
        2、承重墙体承载力验算及检测结果表明,抽检的部分承重墙体不满足承载力要求。
        3、承重墙体高厚比验算结果表明,抽检的承重墙体高厚比均满足规范要求。
        4、木结构构件检测结果表明,抽检的部分木构件不满足规范关于木构件对腐朽及虫蛀的要求。
        5、该建筑围护系统承重部分不满足承载力要求。

        图1 结构空间分析模型
        综上所述,该建筑地基基础的安全性等级评为Bu级,上部承重结构的安全性等级评为Du级,围护系统承重部分的安全性等级均评为Du级,整体结构的安全性等级因此评定为Dsu级,即结构安全性受到严重影响,必须立即采取措施。
        2.5 处理建议
        建议对该建筑物首层墙B×2~3、二层墙B×2~3、二层墙2×E~F、二层墙2×D~E、二层墙1×C~D、二层墙3×E~F及存在虫蛀的木构件必须及时或立即采取加固措施,对首层墙4×1/C~E、首层墙2×D~E、二层墙A×1~2出现的裂缝进行封闭处理,对存在老化腐朽的木构件进行修复或加固处理,对存在锈蚀的扒钉进行除锈或加固处理。
        3 加固设计方案
        3.1 墙体及砖柱加固设计
        由于该建筑需保留外墙建筑风貌及与周边建筑相连,不宜采用拆砌墙体的方法进行加固,并且砂浆强度远低于规范要求,采用满墙灌浆加固的方法效果不佳,因此,结合本工程实际情况,先对部分墙体裂缝进行压力灌浆处理,再对墙体采用钢筋网水泥砂浆面层加固、对砖柱采用钢筋网高强复合砂浆面层加固的方法较为适宜。加固设计平面如图2所示。


        
        图2 墙体、砖柱加固设计平面图
        3.2木楼(屋)盖加固设计
        由于该建筑为民国时期的历史建筑,根据建设单位提出的“修旧如旧”的要求,不宜将木楼(屋)盖拆除,同时考虑现行《建筑设计防火规范》的要求,结合本工程实际情况,采用以下方法对该建筑木结构构件进行加固处理:
        1、木梁、檩条干缩裂缝加固;
        2、虫蛀、腐朽木梁、檩条加固;
        3、玻璃钢箍加固木构件裂缝;
        4、木材的防腐和防虫;
        5、粘贴玻璃纤维加固木构件;
        6、对存在锈蚀情况的扒钉、螺栓等构件进行更换处理。
        4结语
        通过本工程实例,总结砖木结构检测鉴定及加固处理方面的经验,供类似工程参考,经验汇总如下:
        1、检测鉴定方面:在加固改造设计前,首先应对结构体系、结构布置进行全面的检测,为后续选择加固方法提供准确依据;然后详细了解结构构件的安全等级,为加固计算提供准确、详细的参数。
        2、设计方面:加固设计时,首先根据后续使用年限、建筑使用功能和使用环境,确定合理的加固方法,确保加固后的结构体系符合现行规范的要求。由于历史建筑普遍都有特殊的历史意义,其加固设计方案应在尽量按照“修旧如旧”的原则下进行设计,应尽量利用原结构构件,减少不必要的拆除或更换。
        参考文献
        [1]民用建筑可靠性鉴定标准:GB 50292—2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
        [2]《木结构设计规范》(GB 50005-2003)[M].中国建筑工业出版社出版,2005.
        [3]四川省建筑科学研究院.砌体结构加固设计规范: GB 50702-2011[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
        [4]四川省建筑科学研究院编著.《古建筑木结构维护与加固技术规范》(GB 50165-1992)[M].中国建筑工业出版社,1993.
        [5]蒋济同,杜德润,杨松,等.框架-砌体混合结构的准混凝土、准砌体抗震加固方法研究[J].建筑技术,2015,46(S2):43-47.
        [6]杨震,李美红.某砌体结构改造加固设计[J].施工技术,2019,48(S1):994-996.

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