CN110388092B - 一种历史建筑墙体修复的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种历史建筑墙体修复的施工方法，包括：将历史建筑墙体划分为若干单元模块，并确定单元模块之间的分块边界线；对单元模块的门窗位置进行加固，对分块边界线两侧的单元模块沿分块边界线进行加固，并安装吊装架和加固排架；沿分块边界线进行切割，并将单元模块吊装至修复场地；对单元模块进行加工修复，并对原有历史建筑的主体结构进行改造；将修复好的墙体吊装至原位，进行单元模块与单元模块之间的拼接处理。该施工方法有利于保护老建筑墙体完整性，保留其原始砌筑工艺；在切割及吊装过程中能够对单元模块进行有效保护；后期采用装配式安装就位，简便快捷，有利于缩短工期。

Description

一种历史建筑墙体修复的施工方法

技术领域

本发明涉及一种历史建筑墙体修复的施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

随着整个社会对历史建筑的意义和价值越来越重视，越来越多的老建筑被保留下来并改建修复。改建修复的主要目标一是要保留还原老建筑的历史风貌，二是要使其满足新时期的建筑功能需求。传统的老建筑外墙大多采用砖砌墙体，其整体性能较钢筋混凝土结构较差，无法满足现今建筑规范的抗震要求，因此在老建筑修复过程中，外墙修复是其重要一环。

目前常见的老建筑外墙修复主要有两种方式。一种是将老建筑墙体彻底拆除，仅保留其原有砖块，后期使用原有砖块或者仿制旧砖块按照原建筑外观重新砌筑外墙，这种方式彻底破坏了原有墙体的完整性，对建筑砌筑工艺的历史价值完全无法保留，在拆除过程中也容易损坏原有砖块，并且砖墙砌筑施工周期较长，传统做法待外砖墙砌筑完成后才能进行内部装修施工，也将大大拉长整体施工周期，一定程度上增加项目费用投资，不利于节省项目整体成本。另一种方式则是仅对外墙饰面进行修复，或者做一些防水保温处理。这种方式仅修复建筑外观，无法增强其抗震性能。

因此需要一种新型老墙修复技术，在确保新墙体满足建筑工程需求的前提下，既能较完整地保留外墙砖块和外墙整体性，又能缩短施工周期。

发明内容

本发明提供一种历史建筑墙体修复的施工方法，安全可靠、有利于历史建筑内部改建和外墙修复，能够更完整地保留老建筑外观，且科学经济、修复效率高、修复效果好。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种历史建筑墙体修复的施工方法，包括：

第一步，将历史建筑墙体划分为若干单元模块，并确定单元模块之间的分块边界线；

第二步，对单元模块的门窗位置进行加固，对分块边界线两侧的单元模块沿分块边界线进行加固，并安装吊装架和加固排架；

第三步，沿分块边界线对历史建筑墙体进行切割，并将切割后的单元模块吊装至修复场地；

第四步，在修复场地对切割后的单元模块进行加工修复；并对原有历史建筑的主体结构进行改造，依据单元模块的分块情况新增结构钢梁、结构钢柱，结构钢柱上设置有牛腿；

第五步，将修复好的墙体吊装至原位，并搁置在结构钢柱的牛腿上，进行单元模块与单元模块之间的拼接处理。

进一步，第二步中“对单元模块的门窗位置进行加固”包括：在门窗内框内设置型钢矩形框及剪刀撑，支撑门窗周边墙体。

进一步，第二步中“对分块边界线两侧的单元模块沿分块边界线进行加固”包括：

对分块边界线两侧的单元模块均进行加固，先对墙面采用压密注浆处理，且在同一个单元模块的内外墙面上对应设置加固钢板，并用对拉螺栓固定。

进一步，所述吊装架包括：

两个底座，所述底座水平间隔设置，底座之间的间距与单元模块的墙体厚度相匹配；

倒U型桁架，倒U型桁架的两个开口端分别与两个底座固定连接；倒U型桁架的顶部设置若干吊耳。

进一步，第二步中“安装吊装架和加固排架”包括：

将吊装架的底座与单元模块的内外墙体底部的加固钢板固定连接，倒U型桁架套设在单元模块上，沿单元模块两侧的墙体设置加固排架，加固排架的底部固定在吊装架的底座上，加固排架在顶部及门窗洞口位置贯穿连成整体，在加固排架与单元模块的墙体之间设置垫板，加固排架抵在垫板上。

进一步，第三步中“沿分块边界线对历史建筑墙体进行切割”包括：

采用链锯切割机进行切割，链锯切割机的金刚链套在墙体的分块边界线处并通过导向轮形成闭合切割环线，沿分块边界线进行快速切割分块。

进一步，在混凝土框架和混凝土内衬墙上设置预埋连接件，用于加固或吊装的连接支点。

进一步，第四步中“对切割后的单元模块进行加工修复”，包括：

将单元模块内墙非加固区域凿除厚度H₁，然后在凿除区域设置钢筋网，并浇筑混凝土，形成混凝土内衬墙；

拆除单元模块分块边界线处的加固装置，并凿除厚度H₂，然后在凿除区域设置钢筋网架，并浇筑混凝土，形成混凝土框架，混凝土框架与混凝土内衬墙连为一体；

对单元模块的外墙进行修补并勾底缝，然后对已完成修缮的外墙面外附软性垫层。

进一步，沿混凝土框架四周设置一圈止水凹槽，用于设止水膨胀条。

进一步，第四步中“进行单元模块与单元模块之间的拼接处理”，包括：

单元模块与单元模块拼接后，在拼接缝中设止水膨胀条；调整单元模块的位置、平整度及垂直度，在拼接缝的缝隙中灌浆形成整体外墙；采用陶砌工艺，将单元模块的外墙上非整砖掏除，用预留老砖砌筑恢复，同时对整墙进行拼色处理，使外墙整体效果颜色统一，然后勾面缝，最后对外墙整体憎水处理，完成外墙修缮。

本发明提供的历史建筑墙体修复的施工方法，将历史建筑墙体整体切块吊装，有利于保护老建筑墙体完整性，保留其原始砌筑工艺；在切割及吊装过程中，采用加固钢板、吊装架、加固排架等加固措施，能够对单元模块进行有效保护；后期采用装配式安装就位，简便快捷，有利于缩短工期。

附图说明

图1为历史建筑墙体单元模块分割示意图；

图2为单元模块加固示意图一；

图3为吊装架结构示意图；

图4为单元模块加固示意图二；

图5为单元模块内墙砖块凿除示意图；

图6为单元模块内墙砖块凿除区域布设钢筋网示意图；

图7为单元模块混凝土内衬墙示意图；

图8为单元模块混凝土内衬墙和混凝土框架示意图；

图9为单元模块加固示意图三；

图10为单元模块安装示意图。

图中标号如下：

1-历史建筑墙体；2-单元模块；3-分块边界线；4-钢筋网；5-混凝土内衬墙；6-混凝土框架；7-结构钢柱；8-结构钢梁；9-牛腿

10-加固钢板；11-对拉螺栓；12-型钢矩形框；13-剪刀撑；

20-吊装架；21-底座；22-倒U型桁架；23-吊耳；

30-加固排架。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种历史建筑墙体修复的施工方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

下面将结合图1至图10对本实施例提供的一种历史建筑墙体修复的施工方法作进一步描述。该施工方法包括：

第一步，将历史建筑墙体1划分为若干单元模块2，并确定单元模块2之间的分块边界线3。如图1所示，图中的历史建筑墙体1分为37块，墙体的厚度为762mm，分块的原则为：每个单元模块2包含一根砖柱、一面墙及一个门或窗，高度为层高。图1中虚线为单元模块2之间的分块边界线3。

第二步，对单元模块2的门窗位置进行加固，对分块边界线3两侧的单元模块2沿分块边界线3进行加固，并安装吊装架20和加固排架30。对历史建筑墙体1的单元模块2进行加固，从下至上进行，并对所有单元模块2均完成加固。图2展示了一个单元模块2，对门窗位置进行加固的具体方法为，在门窗内框内设置型钢矩形框12及剪刀撑13，支撑门窗的四边墙体，作为举例，采用槽钢(20#A)，沿墙体内外布置两道，形成两个型钢矩形框12，并在型钢矩形框12内部加设剪刀撑13。其中，对分块边界线3两侧的单元模块2均进行加固，且在同一个单元模块2的内外墙面上对应设置加固钢板10，并用对拉螺栓11固定。如图2所示，沿单元模块2内墙外墙的分块边界线3处设置槽钢，槽钢采用对拉螺栓11固定，作为举例，先将历史建筑墙体采用压密注浆处理，然后在单元模块2下侧和左右两侧分别安装夹墙槽钢(32#A)，墙体两侧的夹墙槽钢采用高强螺杆(Φ22)对拉拧紧固定(间距400mm)。

如图2和图3所示，吊装架20包括两个水平间隔设置的底座21，底座21与单元模块2底部的加固钢板10固定连接，还包括倒U型桁架22，倒U型桁架22至上而下套设在单元模块2上，倒U型桁架22的两个开口端分别与单元模块2两侧的底座21固定连接；倒U型桁架22的顶部设置若干吊耳23。

如图4所示，单元模块2的墙体两侧分别搭设双排钢管架作为加固排架30，钢管架的底部固定在吊装架20的底座21上，顶部及门窗洞口位置拉通连接成整体，其他部位设置与墙体采用点面结合的方式支撑保护墙体。钢管与墙体接触面之间设置柔性垫板，比如采用模板作为垫板，防止钢管损坏墙面。

单元模块2的加固方法包括：将吊装架20的底座21与单元模块2的内外墙体底部的加固钢板10固定连接，倒U型桁架22套设在单元模块2上，沿单元模块2两侧的墙体设置加固排架30，加固排架30的底部固定在吊装架20的底座21上，加固排架30在顶部及门窗洞口位置贯穿连成整体，在加固排架30与墙体之间设置垫板，加固排架30抵在垫板上。

第三步，沿分块边界线3对历史建筑墙体1进行切割，并将切割后的单元模块2吊装至修复场地。单元模块的切割由上至下依次进行。作为举例，采用链锯切割机进行切割，链锯切割机的金刚链套在墙体的分块边界线3处并通过导向轮形成闭合切割环线，沿分块边界线3进行快速切割分块。切割后，利用吊装机械吊住吊装架20的吊耳23，将单元模块2吊起，可以通过运输车运输至修复场地，然后利用吊装机械将单元模块2放置合适位置。

第四步，在修复场地对单元模块2进行加工修复；同时对原有历史建筑的主体结构进行改造，依据单元模块2的分块情况新增结构钢梁7、结构钢柱8，结构钢柱上设置有牛腿9。

在修复场地对单元模块2进行加工修复的方法具体包括：拆除单元模块2的内墙侧的加固排架30及吊装架20；将单元模块2内墙非加固钢板区域的墙体凿除厚度H₁，然后在凿除区域设置钢筋网4，并浇筑混凝土，形成混凝土内衬墙5；拆除单元模块2分块边界线3处的加固钢板10，并凿除厚度H2，然后在凿除区域设置钢筋网4，并浇筑混凝土，形成混凝土框架6，混凝土框架6与混凝土内衬墙5连为一体；对单元模块2的外墙进行修补并勾缝；勾缝工序后，对已完成修缮的外墙面外附软性垫层，如橡胶板，将单元模块2搁置在运输定制胎架上。比如，H₁为3匹砖厚度，H₂为2匹砖厚度，凿出的砖块保存备用，浇筑完成的混凝土框架6与混凝土内衬墙5表面平齐。在混凝土框架6与混凝土内衬墙5浇筑前，可预埋连接件，由于单元模块的墙体修复后，应避免破坏，因此不适用对拉螺栓加固，连接件可作为加固装置或吊装装置的连接支点，另外，在连接件上安装码件，还可留作后期安装设备使用。优选为，沿混凝土框架6四周设置一圈止水凹槽，用于设止水膨胀条。

单元模块2的外墙修缮步骤为：开缝→修补砖面、替换砖→砖体增加→勾底缝。根据砖面的不同破损程度，可调整修缮工艺流程：

(a)对于原始砖面保留较好的砖，只需清理修缝。

(b)对于破损深度大于5mm小于20mm的砖面，采用砖粉修复。

(c)对于破损深度大于20mm的砖面，采用现场老砖整砖镶砌。

第五步，将修复好的墙体吊装至原位，并搁置在结构钢柱的牛腿上，进行单元模块2与单元模块2之间的拼接处理。单元模块的吊装复位由下至上依次进行。由于历史建筑墙体1在切割后，切缝处的部分砖块被切割开，需要取出后重新砌筑老砖。单元模块2与单元模块2之间的拼接处理方法包括：单元模块2吊装就位后，沿混凝土框架6四周的止水凹槽中设止水膨胀条；调整单元模块2的位置、平整度及垂直度，在拼接缝的缝隙中灌浆形成整体外墙；采用陶砌工艺，将单元模块2的外墙上非整砖掏除，用预留老砖砌筑恢复，同时对整墙进行拼色处理，使外墙整体效果颜色统一，然后勾面缝，最后对外墙整体憎水处理，完成外墙修缮。

本发明提供的历史建筑墙体1修复的施工方法，将历史建筑墙体1整体切块吊装，有利于保护历史建筑墙体1完整性，保留其原始砌筑工艺；在切割及吊装过程中，采用加固钢板10、吊装架20、加固排架30等加固措施，能够对单元模块2进行有效保护；后期采用装配式安装就位，简便快捷，有利于缩短工期。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种历史建筑墙体修复的施工方法，其特征在于，包括：

第一步，将历史建筑墙体划分为若干单元模块，并确定单元模块之间的分块边界线；

第二步，对单元模块的门窗位置进行加固，对分块边界线两侧的单元模块沿分块边界线进行加固，并安装吊装架和加固排架；

第三步，沿分块边界线对历史建筑墙体进行切割，并将切割后的单元模块吊装至修复场地；

第四步，在修复场地对切割后的单元模块进行加工修复；并对原有历史建筑的主体结构进行改造，依据单元模块的分块情况新增结构钢梁、结构钢柱，结构钢柱上设置有牛腿；

第五步，将修复好的墙体吊装至原位，并搁置在结构钢柱的牛腿上，进行单元模块与单元模块之间的拼接处理。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，第二步中“对单元模块的门窗位置进行加固”包括：在门窗内框内设置型钢矩形框及剪刀撑，支撑门窗周边墙体。

3.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，第二步中“对分块边界线两侧的单元模块沿分块边界线进行加固”包括：

对分块边界线两侧的单元模块均进行加固，先对墙面采用压密注浆处理，且在同一个单元模块的内外墙面上对应设置加固钢板，并用对拉螺栓固定。

4.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述吊装架包括：

两个底座，所述底座水平间隔设置，底座之间的间距与单元模块的墙体厚度相匹配；

倒U型桁架，倒U型桁架的两个开口端分别与两个底座固定连接；倒U型桁架的顶部设置若干吊耳。

5.如权利要求4所述的施工方法，其特征在于，第二步中“安装吊装架和加固排架”包括：

将吊装架的底座与单元模块的内外墙体底部的加固钢板固定连接，倒U型桁架套设在单元模块上，沿单元模块两侧的墙体设置加固排架，加固排架的底部固定在吊装架的底座上，加固排架在顶部及门窗洞口位置贯穿连成整体，在加固排架与单元模块的墙体之间设置垫板，加固排架抵在垫板上。

6.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，第三步中“沿分块边界线对历史建筑墙体进行切割”包括：

采用链锯切割机进行切割，链锯切割机的金刚链套在墙体的分块边界线处并通过导向轮形成闭合切割环线，沿分块边界线进行快速切割分块。

7.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，第四步中“对切割后的单元模块进行加工修复”，包括：

将单元模块内墙非加固区域凿除厚度H₁，然后在凿除区域设置钢筋网，并浇筑混凝土，形成混凝土内衬墙；

拆除单元模块分块边界线处的加固装置，并凿除厚度H₂，然后在凿除区域设置钢筋网架，并浇筑混凝土，形成混凝土框架，混凝土框架与混凝土内衬墙连为一体；

对单元模块的外墙进行修补并勾底缝，然后对已完成修缮的外墙面外附软性垫层。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，沿混凝土框架四周设置一圈止水凹槽，用于设止水膨胀条。

9.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，在混凝土框架和混凝土内衬墙上设置预埋连接件，用于加固或吊装的连接支点。

10.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，第四步中“进行单元模块与单元模块之间的拼接处理”，包括：

单元模块与单元模块拼接后，在拼接缝中设止水膨胀条；调整单元模块的位置、平整度及垂直度，在拼接缝的缝隙中灌浆形成整体外墙；采用陶砌工艺，将单元模块的外墙上非整砖掏除，用预留老砖砌筑恢复，同时对整墙进行拼色处理，使外墙整体效果颜色统一，然后勾面缝，最后对外墙整体憎水处理，完成外墙修缮。

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