第81章 科隆穹顶下的承重危机(1/2)

科隆的晨雾带着微凉的湿气,漫过莱茵河两岸的红瓦屋顶,将科隆大教堂的尖顶晕染成朦胧的剪影。这座耗时六百余年才完工的哥特式巨构,以其15着档案,结合现场检测数据快速梳理思路:“飞扶壁的修复必须遵循‘结构加固优先、兼顾风貌保护、长效防护兜底’的原则,我们的方案是‘清污脱碱-裂缝修复-结构加固-节点补强-长效防护’五步修复法。第一步,清除石材表面的污染物和老化砂浆,中和内部的碱性物质;第二步,用专用修复材料填补表面裂缝和溶蚀孔;第三步,采用碳纤维加固技术提升飞扶壁的整体承载能力;第四步,对松动的拼接节点进行补强处理;第五步,安装智能防护系统,抵御酸雨和强风的侵蚀。”

“清污脱碱是基础,必须彻底且温和。”苏晚晚补充道,“我们采用光伏驱动的高压清洗设备,搭配中性清洗剂,通过38c的高压水雾清除石材表面的污染物和老化砂浆;对于内部的碱性物质,采用二氧化碳气体脱碱技术,将高压二氧化碳气体注入石材孔隙,与内部的碱性物质反应生成可溶性盐,再通过真空吸附将其排出,避免损伤石材结构。”

她打开设计图:“清洗设备配备了可旋转喷头,喷射压力可在0.2-0.5兆帕之间调节,既能有效清除污染物,又不会损伤疏松的风化层;同时安装ph值传感器,实时监测石材表面的酸碱度,确保脱碱效果达标。”

李工展示着几款核心材料和设备:“针对裂缝修复,我们使用砂岩专用修复砂浆,以天然石英砂和长石粉为骨料,添加纳米硅烷和弹性纤维,收缩率仅为0.08%,与旧石材的相容性极佳,抗压强度达45兆帕,固化后色泽与原始砂岩差异小于3%。”

他拿起一卷超薄碳纤维布:“结构加固采用碳纤维布加固技术,这种碳纤维布的厚度仅0.11毫米,抗拉强度达3500兆帕,是钢材的10倍,重量却仅为钢材的1\/4。我们将碳纤维布用专用粘结剂粘贴在飞扶壁的受力面,形成加固层,能显着提升飞扶壁的抗弯和抗剪能力;同时,碳纤维布具有良好的耐久性,不会腐蚀,也不会影响建筑风貌。”

他指向一款微型钻孔设备:“对于松动的拼接节点,我们采用‘钻孔植筋-注浆补强’的方案,用金刚石钻头在石材上钻孔,植入不锈钢植筋,再注入环氧树脂注浆料,填充节点缝隙,增强拼接处的整体性。植筋的直径仅8毫米,钻孔深度控制在10厘米,不会影响石材的结构安全。”

秦小豪望向飞扶壁的顶端:“长效防护方面,我们在飞扶壁上方安装光伏驱动的智能防护檐,棚顶铺设柔性光伏板,配备酸雨过滤装置和微型风速传感器;同时在飞扶壁表面涂抹一层透明的氟碳防护剂,该防护剂能渗透到石材内部3厘米,形成防水、防酸雨、防污染物附着的保护层,且不影响石材的透气性和外观。”

当天下午,施工准备工作正式启动。团队首先在飞扶壁周围搭建起全封闭的安全防护架,防护架采用高强度铝合金材质,通过膨胀螺栓固定在地面,与飞扶壁保持50厘米的安全距面,既确保施工安全,又不损伤建筑结构。“防护架安装完毕,承重能力达500公斤,稳定性良好,能抵御8级大风。”施工人员汇报后,苏晚晚开始安装光伏供电系统,柔性光伏板沿着防护架的顶部铺设,与教堂的建筑风格巧妙融合。

“光伏系统安装完毕,输出功率达3.5千瓦,储能电池容量20千瓦时,能满足清洗设备、脱盐设备、加固设备和防护系统的同时运行。”苏晚晚汇报着数据,同时启动环境监测设备,“当前空气湿度72%,ph值4.2,石材含水率21.6%,环境温度18c,适合开展清污脱碱作业。”

李工带领技术人员调试光伏驱动的高压清洗设备,将中性清洗剂按比例稀释后注入设备。“清洗压力控制在0.3兆帕,水温38c,喷头距离石材表面20厘米,避免冲击力过大损伤石材。”技术人员启动设备,细密的水雾均匀喷洒在飞扶壁表面,污染物和老化砂浆逐渐软化,再用超细毛刷轻轻擦拭,顺着水流脱落,露出下方斑驳的砂岩本色。

“清污作业进行中,当前清除率达82%,石材表面ph值已从4.2升至6.1,接近中性。”苏晚晚通过监测设备实时监控数据,“脱碱设备已启动,二氧化碳气体注入压力稳定在0.8兆帕,正在持续中和石材内部的碱性物质。”

清污脱碱工作持续了四天,飞扶壁表面的污染物和老化砂浆被彻底清除,内部的碱性物质含量降至安全标准。“清污脱碱完毕,石材表面ph值稳定在6.5-7.0之间,脱碱率达95%以上,石材含水率降至16.8%,符合修复要求。”李工检查后汇报。

接下来进入裂缝修复阶段。技术人员先用光伏驱动的微型吸尘器清理裂缝内部的杂质和粉尘,然后将砂岩专用修复砂浆填入裂缝,用细如针尖的工具将砂浆抹平,确保与周围石材无缝衔接。对于宽度超过1厘米的裂缝,采用“分层填充-玻纤布补强”的方式,先填充一层修复砂浆,铺设一层玻纤布,再填充第二层砂浆,提升裂缝的修复强度。“裂缝修复进行中,已完成3条主要裂缝的填充,填充率100%,无空洞、无残留气泡。”技术人员汇报说。

修复工作进行到第六天,新的挑战出现了。在检测飞扶壁与主塔的连接处时,发现一个关键承重节点的砂浆层完全失效,两块拼接石材之间出现了4厘米的缝隙,内部还存在大量的溶蚀孔,传统的注浆补强方案无法确保节点的承重能力。

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