Palatul Copiilor Iasi. Consolidare si restaurare

Antreprenor general: SC IASICON SA Iasi
Proiectant general: SC ROMEXPERT SRL Iasi
Subantreprenor: SC ADEMS SRL Pascani
Beneficiar: Inspectoratul Scolar Judetean Iasi 

Avarii structurale, investigatii Si concept de consolidare

Cladirea, construita in anul 1840 cu destinatia de locuinta, cunoscuta sub denumirea de Casa Cantacuzino – Pascanu – Cozadini, a suferit modificari, atat functionale cat si utilitare, indeplinind, pe rand, functiunea de resedinta regala in perioada refugiului din primul razboi mondial, atunci cand orasul Iasi a devenit vremelnic capitala Romaniei, apoi unitate militara, adapostind Corpul 4 de armata, pension de fete, cantina si camin pentru studenti.

Din anul 1961, cladirea a fost preluata de Ministerul Invatamantului si a primit destinatia actuala de club al copiilor.

Atat modificarile practicate in timp cat si cutremurele si uzura materialelor au afectat cladirea, in cei peste 160 de ani de existenta, determinand decizia de consolidare, prin aplicare de solutii tehnice care sa nu afecteze atributele de monument si fara a interveni la arhitectura interioara sau exterioara.

Dupa decaparea tencuielilor s-a constatat ca zidurile principale structurale prezentau fracturi adanci (dislocari) in zona buiandrugilor, la intersectii (in special ale zidurilor interioare cu cele exterioare) etc. Fisuri cu deschideri marite s-au constatat si in zidul exterior de la sala de spectacole, iar legatura acestuia cu portalul de la scena era puternic deteriorata (crapaturi pe toata inaltimea, dislocari la partea superioara etc.).

S-au constatat, de asemenea, deplasari – sageti la ferma de lemn de deasupra salii de spectacole prin care se evita descarcarea sarpantei acoperisului pe grinzile planseului. Unele noduri erau lipsite de elemente de solidarizare (clesti, scoabe, zbanturi, buloane etc.) sau aveau reazemul avariat, in special in zona zidului modificat de deasupra portalului de la scena amenajata ulterior.

Pentru stabilirea gradului de avariere si a masurilor de interventie s-au extins sondajele si au fost decopertate:

• planseele in pod – urgenta I, la sala de spectacole si scena;

• zonele cu degradari – avarii pronuntate (sala de spectacole, la zidu­rile fisurate).

In raport cu exigentele normelor tehnice actuale si de protectie antiseismica, cladirea prezenta importante neconformitati.

In baza expertizei tehnice, prin documentatia de consolidare s-au proiectat lucrarile de interventie necesare. Acestea au constat in:

A – lucrari de interventie urgenta reprezentate, in principal, din executia unui planseu din beton armat peste etaj, dupa desfacerea celui existent, care prezenta grave avarii (grinzi din lemn putrezite la reazeme, sageti la tavane, dislocari de reazeme) si la zidul de atic, fronton si sala spectacole, concomitent cu reduce­rea incarcarii de la nivelul podului, prin indepartarea pamantului, straturilor de caramida si molozului, refacerea lucrarilor de invelitoare si sarpanta. Lucrarile de interventie nu au afectat componenta de monument istoric si s-au executat din interior, fara interventie la elementele arhitecturale.

B – consolidarea constructiei in ansamblu, prin lucrari de consolidare a peretilor portanti din zidarie de caramida (rezidiri, reteseri, injectari fisuri, injectari in masa, cama­suire cu mortar M100T armata cu plasa ductila de otel beton OB37 (Ø6 si Ø8), ancorata in fundatii prin centuri. Atat camasuirea, cat si centurile, fac conexiune cu zidaria din pereti si din fundatii, printr-un sistem mecanic format din crose si ancore cu corp injectat. Acesta este astfel dimensionat incat sa preia si sa transmita eforturile unui element (si material) nou, compozit, alcatuit dintr-un „miez din caramida si mortar” si unul sau doua straturi de material format din mortar-beton armat cu plasa ductila, „inclestat” prin rosturile de 2 – 3 cm dintre caramizi si ancorajele tip crosa sau scoaba, introduse in galerii forate cu rotopercutorul si umplute prin injectare sub presiune (pentru a realiza „radacini” in masa zidariei de tip „arborescent”).

Solutiile de consolidare au fost adaptate la situatia fiecarei incaperi si alcatuiri: cele din lemn degradat au fost inlocuite cu planseu din beton armat, iar cele din bolti sau boltisoare, prin suprabetonare, pas­trand intradosul actual al planseului.

Degradari importante prezentau planseele din lemn, la care s-a constatat putrezirea grinzilor si pericolul de prabusire a acestora.

Lucrarile de interventie au asigurat:

• realizarea unei saibe orizontale rigide in locul planseului din lemn de la nivelul podului, prin care elementele verticale (montantii) din zidarie sa lucreze spatial la preluarea fortelor seismice in caz de cutremur;

• refacerea sarpantei degradate si a invelitorii din tabla zincata;

• consolidarea peretilor din zida­rie, prin “teserea” cu incizii armate injectate si prin injectarea in masa a zidariei pentru marirea rezistentei mortarului;

• consolidarea fundatiilor si plan­seelor din arce si bolti;

• refacerea instalatiilor afectate de lucrarile de consolidare si a celor cu grad avansat de uzura fizica;

• refacerea lucrarilor de finisaje, pardoseli, vopsitorii etc.;

• repararea sau inlocuirea tamplariei cu degradari si deteriorari;

• restaurarea boltilor interioare din caramida si a celor pe schelet din lemn (boltile cilindrice de la holul central si de la etaj);

• restaurarea si reamenajarea salii de festivitati si spectacole (polivalente);

• refacerea amenajarilor exterioare, dupa finalizarea lucrarilor interioare;

• restaurarea lucrarilor la fatade si conservarea acestora.

S-au facut relevee foto inainte de inceperea fiecarei lucrari (ex. decapari tencuieli), dupa executarea decoper­tarilor sau desfacerilor (ex. dupa indepartarea tencuielilor si rostuirea zidariei – vizualizarea degradarii caramizii, crapaturi, fisuri etc.) si dupa executia fazei de pregatire a supra­fetei (ex. executat gauri si montat crose si stuturi de injectare etc.).

La examinarea cladirii, in special din incaperile in functiune, nu s-au putut constata avarii grave, apreciind ca starea de degradare este mode­rata. Fisurile de dimensiuni reduse de la golurile de fereastra si usi, ca­racteristice solicitarilor seismice, precum si unele avarii la bolti si arce, justificau necesitatea evaluarii, prin cercetare la fata locului, a tuturor subansamblelor, urmand ca, pe baza evaluarii analitice, sa poata fi determinat gradul de asigurare, conform reglementarilor tehnice in vigoare.

Actionand in sensul celor menti­onate, s-a facut cercetarea amanuntita a starii tehnice a sarpantei si a planseelor peste etaj, care erau accesibile de la nivelul podului. S-a constatat, astfel, ca tot planseul peste etaj este executat din lemn, in solutii diferite iar la sala de spectacole planseul era realizat grinda langa grinda, cu dimensiuni de 28 cm pe latura in grosime, grinzi care aveau capetele partial putrezite, prezentand sageti diferite de la o grinda la alta si amenintand cu prabusirea. Un pericol era reprezentat si de tavanul suspendat din mortar de ciment, executat prin anii 1960-1963, agatat cu bare de otel-beton, care prezentau un grad avansat de rugina, la care se adauga suprasarcina de pamant si placaj cu caramida, care juca rol de izolatie si lestare a planseelor de la nivelul podului, precum si influenta infiltratiilor masive de apa prin invelitoarea degradata, atat din cauza corodarii tablei cat si a deformarii, in timp, a elementelor de sarpanta.

Toate aceste constatari au impus abordarea diferita a urgentelor pentru ansamblul cladirii si a acope­risului, inclusiv a planseelor peste etaj. Pe baza expertizei intocmite s-a constatat ca gradul de asigurare la incarcari seismice este mult sub va­loarea admisa de P100/92, iar ava­riile de la nivelul podului, sarpantei si planseelor necesitau interventie urgenta. S-a propus si s-a acceptat evacuarea cladirii, intocmirea imediata a proiectului pentru sarpanta si planseele peste etaj, inclusiv refa­cerea asterelii si invelitorii, cu sistemul de colectare si evacuare a apelor din precipitatii de pe acoperis. Ca urmare, in prima etapa s-au inlocuit planseele din lemn cu plansee din beton armat la toate incaperile de la etaj. Dupa consolida­rea planseelor, s-a refacut sarpanta, pe baza unui proiect, s-a executat astereala si invelitoarea din tabla, inclu­siv jgheaburile si burlanele aferente.

S-a trecut la etapa de consolidare a celor doua nivele – parter si etaj – pentru care au fost elaborate proiect tehnic si detalii de executie, pe baza expertizei aprobate si a conceptului de consolidare. Acestea prevedeau asigurarea unei conlucrari de ansamblu la nivelul planseelor peste etaj si peste parter care, prin rigiditatea lor, sa asigure conlucrarea spaletilor verticali, in cazul unui seism.

Asa cum am mentionat, la expertizarea peretilor structurali exteriori sau interiori, nu s-au constatat degradari importante, cladirea fiind in functiune iar beneficiarul asigu­rand intretinerea periodica prin zugravirea si astuparea eventualelor fisuri care au aparut. In schimb, atunci cand lucrarile au inceput si s-a executat decaparea tencuielilor, s-au constatat avarii deosebit de grave: pereti cu dislocari pe latimi de 20-30 mm si pe suprafete verticale sau inclinate, goluri umplute fara tesere pe contur, zidarie dezagregata in zonele unde s-au produs frecvente infiltratii de apa din exterior, in special la fatada de nord. La baza zidurilor, un slit de 15-20 cm adancime forfeca zidul exterior pe toata lungimea lui. In acest slit erau amplasate tevile de incalzire, marcate cu o tenuiala pe rabit din care cauza nu au putut fi depistate in faza de investigatii, fara a se executa sondaje (cladirea fiind in functiune). Acelasi sistem de slituri se practicase si pentru amplasarea instala­tiilor electrice iar golurile de usi si ferestre nu aveau buiandrugi, fiind executate, in cel mai bun caz, dintr-un arc simplu din zidarie sau din scanduri peste care se tencuise pe trestie sau sipci.

Peretii fiind fragmentati, in conceptul de consolidare trebuia refacuta continuitatea zidurilor, retesuta si rezidita zona cu dislocari, iar dupa operatiile de reintregire a zidariei trebuia executata operatia de injectare in masa zidului si in lungul diferitelor fisuri, pentru a obtine continuitatea materiei cat mai aproape de starea ei initiala.

In etapa de urgenta, la nivelul planseelor peste etaj, rezemarea planseelor din beton s-a facut prin centuri de beton armat executate pe zidurile de reazem ale planseului, centuri care au fost prevazute cu conectori (dornuri, crose) introdusi pe verticala in inima zidului in galerii forate, injectate, in numar suficient pentru conlucrarea intre zidul vechi si centura noua amplasata pe acesta.

Planseul peste parter era realizat in sistem diferit de la o incapere la alta. In partea centrala era executat din arce si bolti cu dubla curbura (sub sala de festivi­tati), iar in alte incaperi din bolti cilindrice, terminate cu timpan pe zidurile transversale sau cu bolta de capat, care racorda sistemul la peretii de contur. In special la camerele cu dimensiuni mai mari erau plansee din lemn iar local, grinzi de lemn rezemate pe profile metalice, asezate la jumatatea incaperilor de pe latura de vest. Aceste tipuri diferite de plansee au impus solutia unui caroiaj de grinzi centura care sa faca legatura, pe directie longitudinala si pe directie transversala, a peretilor de la un capat la altul. In acest fel, s-a realizat o centurare, un caroiaj de elemente care a solidarizat zidurile verticale, peretii exteriori, respectiv cei interiori intre ei. Aceasta deoarece plan­seele, alcatuite din bolti sau bolti si arce, respectiv cele din lemn inlocuite cu plansee din beton armat aveau asigurata conlucrarea numai cu zidurile de pe conturul lor, fara a fi obligate sa lucreze pe ansamblu la nivelul „saibei orizontale“ de la cota de calcare a incaperilor de peste parter. Astfel, s-a prevazut ca armatura din camasuirea peretilor, cei exteriori pe o singura fata, cea interioara si cei interiori pe ambele fete, sa treaca prin centurile mentionate si, in acest fel, sistemul de consolidare pe verticala a fost asigurat sa conlucreze spatial cu sistemul orizontal, care a plecat din centura de pe talpa superioara a grinzii de fundatie si a parcurs camasuirea peretilor, a trecut prin centurile de la planseul peste parter si a continuat pana in centurile din planseul de peste etaj, de la nivelul podului. Faptul ca, initial, avariile nu au putut fi „citite“, din motivele mentionate, a impus prezenta pe santier a proiectantului si adaptarea permanenta a detaliilor de executie, pentru evitarea rama­nerii in constructie a avariilor desco­perite dupa decopertarea integrala a tencuielilor, a pardoselilor si exami­narea elementelor structurale.

Cazul prezentat ne arata importanta ce trebuie acordata examinarii in profunzime a structurii, care poate avea avarii semnificative. Renun­tarea la decaparea pardoselilor sau a tencuielilor conduce, deseori, la situatia de a avea o imagine falsa asupra cladirii si la impresia ca aceasta nu are avarii care ii pot pune existenta in pericol. Consolidarea cladirii s-a realizat utilizand procedee si tehnologii corespunzatoare (de exemplu camasuirea s-a executat cu o instalatie speciala de tor­cretare, adusa de la Tg. Mures), iar personalul care a lucrat apartine unor firme autorizate si cu multa experienta in restaurarea si conservarea unor importante monumente istorice.

In final, cladirea s-a dat in functiune in iunie 2007, avand lucrari de calitate remarcabila, nu numai la structura de rezistenta a cladirii dar si la elementele si detaliile arhitecturale interioare si exterioare care au fost restaurate.

Autor:
dr. ing. Vasile Dascalu – director SC Romexpert SRL Iasi 

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 107 – septembrie 2014, pag. 4