本發(fā)明屬于建筑施工，特別涉及窯洞的加固修復(fù)，具體是一種黃土地區(qū)既有殘損窯洞加固與修復(fù)施工方法。

背景技術(shù)：

1、窯洞是黃土高原地帶居民居住的形式之一，山西、陜西、甘肅等省份由于雨量較少、氣候干燥、獨(dú)特的地質(zhì)條件，使得土體具有抗?jié)B性好、抗風(fēng)化能力強(qiáng)、均勻密實(shí)不易坍塌等特點(diǎn)，因此形成了各種形式的窯洞，如下沉式、靠崖式、獨(dú)立式等，它們具有冬暖夏涼、儲(chǔ)能隔熱的優(yōu)勢(shì)，建造成本低、難度小等特點(diǎn)，受到當(dāng)?shù)鼐用竦那嗖A。

2、如今，借著歷史古建、傳統(tǒng)文化等旅游項(xiàng)目的熱度，越來(lái)越多的地區(qū)為打造配套旅游項(xiàng)目，提升當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展，開(kāi)始對(duì)其現(xiàn)有的一些老窯洞進(jìn)行改造，但是由于部分窯洞常年空置，且年久失修，導(dǎo)致土體出現(xiàn)了不同程度的殘損，例如窯頂局部坍塌、裂縫、窯臉開(kāi)裂等殘損程度嚴(yán)重，且影響其使用功能及安全性能，所以需要對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。傳統(tǒng)的窯洞修復(fù)方法采用的是磚圈加固法，但是該方法無(wú)法保證窯頂土體穩(wěn)固性及施工作業(yè)安全性，且針對(duì)局部坍塌、殘損較嚴(yán)重的窯洞，該施工方法無(wú)法滿足施工需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，而提供了一種黃土地區(qū)既有殘損窯洞加固與修復(fù)施工方法。該方法是對(duì)窯洞上部土體固結(jié)+磚襯券加固法進(jìn)行改造，以“低碳環(huán)保、修舊如舊”為原則，保留原始樣貌，實(shí)現(xiàn)了安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、防排水一體等目的。

2、本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種黃土地區(qū)既有殘損窯洞加固與修復(fù)施工方法，包括如下步驟：

4、1）在窯洞內(nèi)安裝可拆卸移動(dòng)式回頂支撐

5、可拆卸移動(dòng)式回頂支撐包括兩根軌道和多個(gè)拱形支架。

6、兩根軌道通過(guò)地錨螺栓固定在窯洞內(nèi)平整后的地面上；多個(gè)拱形支架依次連接形成整體并滑動(dòng)安裝在兩根軌道上。

7、拱形支架包括兩個(gè)立柱；兩個(gè)立柱的上部之間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接有一根可調(diào)連桿，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)連桿的長(zhǎng)度可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)立柱間距的調(diào)節(jié)；兩個(gè)立柱的頂端之間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接有支撐主梁，支撐主梁由多個(gè)梁段通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接而成，支撐主梁整體的形狀與窯洞內(nèi)頂?shù)男螤钜恢?；每個(gè)立柱的底端均固定連接有一個(gè)液壓支腿，液壓支腿的兩側(cè)各固定有一個(gè)支撐架，支撐架的底部安裝有雙向輪，雙向輪滾動(dòng)卡接在對(duì)應(yīng)側(cè)的軌道內(nèi)。

8、相鄰兩個(gè)拱形支架的支撐主梁之間通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接有兩根可調(diào)連桿，兩根可調(diào)連桿分置于支撐主梁的兩側(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩根可調(diào)連桿的長(zhǎng)度可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)拱形支架間距的調(diào)節(jié)。

9、利用液壓支腿將支撐主梁精準(zhǔn)定位并緊密貼合在窯洞內(nèi)頂土體上，從而構(gòu)建出縱橫向一體化的拱形回頂支撐體系，保障了內(nèi)部作業(yè)空間的安全性，?同時(shí)最大化保留了窯洞內(nèi)部的使用空間。

10、2）窯頂覆土清表及固化

11、對(duì)窯洞頂部的樹(shù)木、植被進(jìn)行清表，通過(guò)化學(xué)藥劑絞殺樹(shù)木、植被根系，將土壤穩(wěn)定劑溶液注入根系周邊土體，起到穩(wěn)定固化土體的作用。

12、3）錨桿土體加固施工

13、首先對(duì)頂部裂縫、局部坍塌殘損嚴(yán)重的窯洞進(jìn)行內(nèi)部疏松表皮的清理。

14、清理完成后，在窯頂進(jìn)行多個(gè)注漿斷面的施工，注漿斷面由內(nèi)向外逐層施打；注漿斷面施工時(shí)，每個(gè)注漿斷面均布打五個(gè)孔，每個(gè)孔內(nèi)打入鋼管土釘，鋼管土釘?shù)耐獗砻婢荚O(shè)置有若干倒刺，倒刺上設(shè)有注漿孔，通過(guò)鋼管土釘高壓注漿填充密實(shí)，注漿時(shí)從中間向兩端施作。

15、注漿完成后，在窯頂鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，并與鋼管土釘焊接牢固；隨后噴射混凝土面層，保證窯頂土體的穩(wěn)固性。

16、4）磚襯券加固施工

17、隨著可拆卸移動(dòng)式回頂支撐向窯洞外移動(dòng)，在窯洞內(nèi)的底部?jī)蓚?cè)砌筑石塊拱腳，石塊拱腳高出窯洞內(nèi)地面設(shè)置，在石塊拱腳之間的地面砌筑底部基礎(chǔ)；在石塊拱腳上方砌筑非黏土實(shí)心磚拱腿；拱頂采用一卷一伏的退槎法砌筑，每塊磚退半塊留槎，保證拱券的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。

18、5）窯臉施工

19、對(duì)受雨水沖刷、開(kāi)裂的窯臉清理后，在窯洞與窯臉砌筑交接處間隔500mm拉結(jié)一道鋼筋，防止基層不同應(yīng)力開(kāi)裂；窯臉基礎(chǔ)同底部基礎(chǔ)采用石砌法施工。

20、6）內(nèi)飾面施工；

21、采用仿稻草泥無(wú)機(jī)飾面砂漿，均勻涂抹在窯洞的內(nèi)飾面。

22、7）窯洞頂部的排水結(jié)構(gòu)的施工

23、排水結(jié)構(gòu)包括成品u型排水溝、保護(hù)層、排水溝護(hù)欄、水泥砂漿找平層、耐根防穿刺防水卷材、摻膠粘結(jié)劑砂漿和高粘度瀝青密封膏；

24、對(duì)覆土進(jìn)行精細(xì)平整，預(yù)留成品u型排水溝和排水溝護(hù)欄的安裝位置，鋪設(shè)水泥砂漿找平層，確保基礎(chǔ)平整無(wú)損；對(duì)陰陽(yáng)角部位加強(qiáng)處理后，大面鋪設(shè)耐根防穿刺防水卷材，上翻至窯臉的壓頂下方，金屬壓條固定收口，密封膠密封縫隙，確保無(wú)皺褶、無(wú)翹邊，形成連續(xù)完整的防水屏障。

25、成品u型排水溝和排水溝護(hù)欄安裝后，采用摻膠粘結(jié)劑砂漿填充界面，并采用高粘度瀝青密封膏精細(xì)堵縫。

26、在成品u型排水溝的兩側(cè)澆筑c20細(xì)石混凝土作為保護(hù)層，確保窯頂防水體系穩(wěn)固有效，避免積水與滲水問(wèn)題。

27、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟1）中，可調(diào)連桿包括兩個(gè)外連桿，兩個(gè)外連桿之間設(shè)置有內(nèi)連桿，內(nèi)連桿的兩側(cè)分別滑動(dòng)插裝在兩個(gè)外連桿內(nèi)，外連桿和內(nèi)連桿通過(guò)限位結(jié)構(gòu)連接，其中，用于連接立柱的可調(diào)連桿的兩個(gè)外連桿的外端端部分別與對(duì)應(yīng)側(cè)的連接立柱固定連接，用于連接支撐主梁的可調(diào)連桿的兩個(gè)外連桿的外端端部分別與對(duì)應(yīng)側(cè)的支撐主梁固定連接。

28、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，限位結(jié)構(gòu)包括插孔和插銷，外連桿上沿其長(zhǎng)度方向均布開(kāi)設(shè)有若干插孔，內(nèi)連桿上沿其長(zhǎng)度方向均布開(kāi)設(shè)有若干插孔，內(nèi)連桿上的插孔和外連桿上的插孔對(duì)齊后插入插銷實(shí)現(xiàn)內(nèi)連桿和外連桿的連接。

29、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟3）中，內(nèi)部疏松表皮清理的深度為200mm；相鄰注漿斷面的間距為1m；鋼管土釘?shù)谋诤駷?mm、直徑為φ33mm；鋼筋網(wǎng)由a6@200mm的鋼筋網(wǎng)片和c16@500mm的加強(qiáng)鋼筋構(gòu)成；噴射混凝土面層的厚度為80mm。

30、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟4）中，石塊拱腳的厚度為240mm、高度為500mm，石塊拱腳高出窯洞內(nèi)地面300mm；非黏土實(shí)心磚拱腿的厚度為240mm。

31、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟4）中，砌筑拱圈時(shí)，自兩側(cè)向中心對(duì)稱進(jìn)行，拱中心位置前后保持一致，拱圈在二十四小時(shí)內(nèi)封頂，拱頂16磚削成楔形，磚內(nèi)襯與窯洞原土體之間的空隙使用水泥砂漿填實(shí)。

32、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟5）中，窯臉基礎(chǔ)的寬度為850mm，窯臉基礎(chǔ)埋深不小于當(dāng)?shù)貎鐾辽疃?，以抵抗地下潮濕環(huán)境對(duì)基礎(chǔ)的侵害，窯臉墻體厚度為370mm,并留置通風(fēng)孔。

33、作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟7）中，水泥砂漿找平層的鋪設(shè)厚度為50mm，保護(hù)層向成品u型排水溝傾斜設(shè)置且坡度為7%，成品u型排水溝由中間向兩端傾斜設(shè)置且坡度為5%。

34、本發(fā)明方法利用在窯洞內(nèi)鋪設(shè)軌道，立柱及支撐主梁通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接，兩道水平的外連桿和內(nèi)連桿配合限位結(jié)構(gòu)將支撐主梁相互連接，立柱通過(guò)軌道上的雙向輪滑行到預(yù)定位置，手動(dòng)調(diào)節(jié)液壓支腿使支撐主梁與窯洞緊密結(jié)合，形成縱橫向一體的拱形支撐體系，確保內(nèi)部作業(yè)空間的安全性，保證窯洞本體內(nèi)部使用空間。窯洞內(nèi)窯頂采用鋼管土釘加鋼筋網(wǎng)構(gòu)成柔性短錨桿，有效拉結(jié)塑性區(qū)與穩(wěn)定層，把錨固區(qū)連成整體，并防止了窯洞頂部土體的局部坍塌，石塊拱腳+由磚壘成的拱腿和拱腳不僅受力合理，造價(jià)較低，清理疏松表層后幾乎不減少使用空間，窯洞頂部的排水系統(tǒng)完善后，窯洞的安全性和使用功能大大提升。

35、本發(fā)明方法解決了現(xiàn)有磚圈加固法無(wú)法保證窯頂土體穩(wěn)固性及施工作業(yè)安全性等問(wèn)題，相較于現(xiàn)有的磚圈加固法而言，本發(fā)明方法通過(guò)可拆卸移動(dòng)式回頂支撐，采用柔性錨桿+鋼筋網(wǎng)對(duì)上部土體固結(jié)，石砌拱腳提升其對(duì)潮濕環(huán)境的抵抗性，一卷一伏的退槎法砌筑與窯臉有效拉結(jié)，受力合理，保證了窯洞的整體性。