历史建筑外墙保留、内部掏空重制施工方法

技术领域

本发明涉及建筑物改造施工技术领域，具体涉及一种历史建筑外墙保留、内部掏空重制施工方法。

背景技术

随着城市的更新发展，一些近代修建的历史建筑经过几十年的日晒雨淋及人为破坏，建筑本身已存在安全隐患，一方面已无法满足安全要求，另一方面早期的建筑物内部布局结构也无法满足现代人的使用功能需求。但历史建筑本身体现了当时社会的建筑水平，是对当时历史的见证，在重造修缮此类历史建筑物时，保留其外部造型的完整度具有极其重要的意义。所以，对该类历史建筑外墙保留并将内部结构进行重制是对该类历史建筑的一种保护处理方式。而在掏空内墙的过程中，如何保证外墙的稳定性以及施工的安全性是极其困难的。

在现有技术中，通过仅保留外墙而进行内部重造施工的建筑物改造方法缺乏技术支持，几乎为空白。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种历史建筑外墙保留、内部掏空重制施工方法，能够保证改造过程中外墙的稳定性，并同步提升历史建筑内部结构的使用功能，解决了历史建筑外墙保留、内部掏空重制无技术支持的施工问题。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种历史建筑外墙保留、内部掏空重制施工方法，其方法在于，包括：

步骤一：拆除屋顶结构；

步骤二：拆除顶层与新建混凝土结构重合区域内墙，保留非重合区域内墙；

步骤三：采用网架结构加固顶层外墙，所述网架结构包括型钢以及支撑在型钢上的钢管，所述型钢两端支撑在外墙墙体上，型钢中部支撑在非重合区域内墙墙体上，用以支撑网架结构的竖向受力，所述钢管两端穿出外墙并通过连接扣件固定于外墙的外立面；在所述钢管中，部分钢管贴合固定在非重合区域内墙墙壁上；

步骤四：采用支撑管加固顶层非重合区域内墙；

步骤五：拆除顶层楼板；

重复所述步骤二至步骤五逐层向下拆除，直至建筑物底层；

步骤六：从下至上逐层施工新建混凝土结构的梁、板和柱；每浇筑一层新建结构后，拆除相应层的网架结构和支撑管；

步骤七：从上至下逐层拆除每层保留的非重合区域内墙；

步骤八：采用微膨胀钢筋混凝土封堵新建结构楼板与非重合区域内墙产生的施工缝。

作为优选：外墙的外立面设有水平管，所述钢管外端通过连接扣件垂直连接在水平管上。

作为优选：所述钢管与型钢上表面焊接连接。

作为优选：所述支撑管贯穿非重合区域内墙的厚度方向，支撑管与贴在非重合区域内墙墙壁上的钢管固定连接。

作为优选：相邻两组非重合区域内墙的支撑管通过钢管拉结固定。

作为优选：先在非重合区域内墙上凿洞，再将支撑管穿过该洞，并在支撑管与洞的间隙之间填充混凝土。

作为优选：在所述步骤五中，若楼板为木质楼板，需用切割机沿墙面进行静力切割拆除，保证墙体不被破坏；若楼板为预制板或混凝土楼板，需分段进行楼板拆除，拆除一段，立即用早强型混凝土进行填实，填实后再进行下一段楼板拆除，保证墙体稳定。

作为优选：在所述步骤六中，新建混凝土结构梁与非重合区域内墙交错时，在内墙上开凿孔洞，保证混凝土梁的完整性；混凝土板无法连续时，在混凝土板与内墙交接处留置施工缝，施工缝留置时需预留满足钢筋焊接连接的预留长度，后期对施工缝进行二次处理。

本发明的有益效果是：

1、在掏空内部结构时，本发明利用型钢、钢管组成的网架结构对历史建筑外墙进行临时加固，能够有效防止外墙扰动，保证施工安全性和可行性。与此同时，型钢、钢管组成的网架结构是一种具有便于施工、整体性强、可重复利用等特点的新型临时加固网架结构。

2、将临时加固网架结构应用于历史建筑砌体外墙加固，不仅提高了历史建筑改造过程中的安全性，又保留了历史建筑外部的原有风貌，在内部新建混凝土结构后更有利于历史建筑的功能提升，有效的解决了历史建筑外墙保留、内部掏空重制改造无技术支持的问题。

附图说明

图1为历史建筑改造前的内外墙图例；

图2为图1中待改造建筑物的新建混凝土结构与内部墙体关系图例(阴影区域为新建混凝土结构1与现状墙体重合部位)

图3为图1中待改造建筑物拆除内部重合区域墙体后的平面图；

图4为型钢3、钢管2网架结构加固外墙的剖面图；

图5为型钢3、钢管2网架结构加固外墙节点图示；

图6为型钢3穿墙大样图示；

图7为支撑管9贯穿非重合区域内墙大样图示；

图8为支撑管9加固非重合区域内墙大样图示。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

本实施例对附图1所示的历史建筑改造为例进行详细说明。其中，图1为历史建筑物改造前的内外墙图例，图2为建筑物内部新建混凝土结构与内部墙体关系图例(阴影区域为新建混凝土结构1与现状墙体重合部位)，图3为建筑物拆除内部重合区域墙体后的平面图。

一种历史建筑外墙保留、内部掏空重制施工方法，包括以下步骤：

步骤一：拆除屋顶结构。具体为：在顶层楼板上搭设脚手架，拆除屋面瓦、木檩条及屋面结构。若顶层楼板为木质结构或楼板破损严重，需从下至上搭设满堂架至屋顶层，脚手架搭设完毕后，在满堂架上铺设脚手板，作业人员站于脚手板上进行屋面结构拆除及建渣转运。

步骤二：请参图2和图3，拆除顶层与新建混凝土结构1重合区域的内墙，保留非重合区域内墙b。只拆除部分与新建混凝土柱、梁重合区域内墙砌体，而保留部分非重合区域内墙b，有助于保证外墙的稳定，降低对外墙结构的扰动。在该步骤二中，拆除前需对拆除墙体进行标记，避免错拆，拆除过程中一律从上往下进行，禁止整堵墙面或大块从高处倒塌。

步骤三：请参图4和图5，采用网架结构加固顶层外墙，为保证顶层外墙与非重合区域内墙的稳定，网架结构包括型钢3以及支撑在型钢3上的钢管2。型钢3两端支撑在外墙墙体上，型钢中部支撑在非重合区域内墙墙体上，用以支撑网架结构的竖向受力。钢管2两端穿出外墙并通过连接扣件4固定于外墙5的外立面，具体为：外墙5的外立面设有水平管6，钢管2穿出端通过连接扣件4垂直连接在水平管6上。由图8可以看出，在所述钢管2中，部分钢管2贴合固定在非重合区域内墙墙壁上。再如图6所示，型钢3优先采用工字钢，其在外墙墙体和非重合区域内墙墙体的支撑位置均设有孔洞，并在孔洞与工字钢之间填充有混凝土填料8。

在步骤三中，采用型钢及钢管组成的网架结构能够将非重合区域内墙与保留的外墙进行刚性连接。采用钢管2及水平管6从外墙窗洞口7将外墙进行抱箍固定，同时型钢3与保留内墙采用穿孔并用混凝土二次塞实的方式进行固定连接，将保留内墙作为型钢支座使用。同时钢管3与型钢2采用焊接方式连接为整体。通过以上手段，使外墙、非重合区域内墙、网架结构组成一个整体，从而保证外墙具有较为可靠的临时加固效果。

步骤四：请参图7和图8，采用支撑管9加固顶层非重合区域内墙。因非重合区域内墙砌体强度较低，为保证非重合区域内墙砌体自身稳定，在非重合区域墙体上用支撑管9进行加固。具体为：在非重合区域内墙上凿洞，支撑9管穿过该洞，并在支撑管9与洞的间隙之间填充混凝土砂浆a。支撑管与贴在非重合区域内墙墙壁上的钢管2通过连接扣件4固定连接。如此施工，能够使非重合区域内墙与外墙连接为一个整体，达到稳固非重合区域内墙的目的。进一步的，还可以将相邻的内墙用钢管进行拉结固定，使内墙更加稳固。

步骤五：拆除顶层楼板。非重合区域内墙及保留外墙临时加固好后，再拆除楼地面。若楼地面为木质楼板，需用切割机沿墙面进行静力切割拆除，保证墙体不被破坏。若楼地面为预制板或混凝土楼板，需分段进行楼板拆除，拆除一段，立即用早强型混凝土进行填实，填实后再进行下一段楼板拆除，保证墙体稳定。

按照步骤二至步骤五将顶层拆除完毕后，然后再重复步骤二～五，拆除下一层与新建混凝土梁、柱结构重合区域内墙，并用钢管与型钢组成的网架结构加固非重合区域内墙及保留的外墙，每层设置一道临时网架加固结构。最后连续重复步骤二～五，直至拆除至建筑物底层。

步骤六：该拆除的内部墙体拆除完毕后，开挖新建结构基础土石方，开挖过程中需对原有墙体基础进行保护性开挖，避免扰动原有基础。

步骤七：从下至上逐层施工新建混凝土结构的梁、板和柱。在该步骤中需要注意的有：1、新建混凝土结构梁与非重合区域内墙交错时，在内墙上开凿孔洞，保证混凝土梁的完整性。2、混凝土板无法连续时，在混凝土板与内墙交接处留置施工缝，施工缝留置时需预留满足钢筋焊接连接的预留长度，后期对施工缝进行二次处理。3、新建混凝土结构完成后，型钢、钢管、支撑管网架体系随混凝土结构内支撑体系逐层拆除。

步骤八：新建混凝土结构施工完成后，由顶层逐层向下拆除非重合区域内墙，直至一层。拆除过程中避免拆除建渣在混凝土楼板集中堆载。

步骤九：利用微膨胀钢筋混凝土封堵非重合区域内墙在新建结构楼板上产生的施工缝。具体为：非重合区域内墙拆除完毕后，将两侧钢筋进行焊接连接，在接缝处进行凿毛并冲洗干净，然后搭设独立支撑体系对施工缝进行二次封堵，封堵采用微膨胀钢筋混凝土进行浇筑，浇筑完成后洒水养护7天，待混凝土强度达到50％时再拆除支撑体系。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。