古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)加固技術(shù)探討

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［摘要］近年來(lái)，古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)工作越發(fā)繁重，修復(fù)技術(shù)也隨著科技的進(jìn)步不斷更新，需要古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)人員，根據(jù)古建筑的殘損特點(diǎn)，擇優(yōu)選擇不同的古建筑木結(jié)構(gòu)加固方式，是古建筑木結(jié)構(gòu)加固工作的關(guān)鍵所在。本文基于殘損特點(diǎn)的古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)加固技術(shù)展開(kāi)探究，并總結(jié)出基于殘損特點(diǎn)的古建筑木結(jié)構(gòu)的主要方式及應(yīng)用較為廣泛的加固技術(shù)。

［關(guān)鍵詞］殘損;特點(diǎn);古建筑;木結(jié)構(gòu);加固

在長(zhǎng)期風(fēng)化與腐蝕中，大部分古建筑木結(jié)構(gòu)均出現(xiàn)不同程度的壞損，積極做好古建筑木結(jié)構(gòu)的修復(fù)與加固工作極為重要，采用符合實(shí)際情況的加固方式對(duì)提升整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有較大幫助作用。

1古建筑木結(jié)構(gòu)的殘損特點(diǎn)

根據(jù)年代、建造材料、施工工藝等的不同，古建筑木結(jié)構(gòu)的殘損有著本質(zhì)差別，特點(diǎn)方面也有所差異，目前已知的古建筑木結(jié)構(gòu)殘損特點(diǎn)主要有7個(gè)方面，這也對(duì)加固技術(shù)提出了嚴(yán)格要求。

1．1屋面漏水

屋面漏水在降水較多、相對(duì)較為潮濕的地區(qū)較為常見(jiàn)，雖然屋面漏水的加固手段較多，但對(duì)于木質(zhì)結(jié)構(gòu)的腐蝕卻是難以修復(fù)與彌補(bǔ)的。屋面漏水的主要原因是屋面結(jié)構(gòu)密封性存在問(wèn)題，相關(guān)建筑材料的選用存在問(wèn)題，長(zhǎng)期的使用，使古建筑出現(xiàn)結(jié)構(gòu)傾斜的情況，作為主要的結(jié)構(gòu)支撐體，結(jié)構(gòu)的傾斜將帶來(lái)一系列問(wèn)題，尤其容易導(dǎo)致檐頭椽子翼角的下垂變形，進(jìn)而致使出現(xiàn)裂縫及漏水情況進(jìn)一步加劇，加之水對(duì)木結(jié)構(gòu)的腐蝕，極易導(dǎo)致古建筑的坍塌。

1．2木材的干縮裂縫

木材干縮裂縫的情況，在西北部地區(qū)較為常見(jiàn)，出現(xiàn)裂縫的木質(zhì)結(jié)構(gòu)使原有的重力支撐點(diǎn)發(fā)生改變，極大的降低了木質(zhì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與密度，使其呈現(xiàn)出分散的支撐結(jié)構(gòu)，一般在非外力影響下，該結(jié)構(gòu)相對(duì)較為穩(wěn)固，但在受到外力影響時(shí)，用于支撐重力的總體結(jié)構(gòu)，容易出現(xiàn)更大的裂縫，從而加劇問(wèn)題的嚴(yán)重性，并帶來(lái)了重大的安全隱患。

1．3木材的糟朽

古建筑所處的環(huán)境，決定了木材的糟朽程度，大部分古建筑木材均會(huì)出現(xiàn)不同程度的糟朽，對(duì)古建結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，極易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，進(jìn)而加深了其余承重結(jié)構(gòu)的壓力，在一定程度上，也加快了其余承重結(jié)構(gòu)的損毀速度，大大降低了古建筑的整體穩(wěn)定性。

1．4結(jié)構(gòu)的撓度

在受力與非受力溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的位移對(duì)古建筑結(jié)構(gòu)威脅較大，同時(shí)也給后期修繕工作帶來(lái)一定難度。歸根結(jié)底，主要是大部分木材在長(zhǎng)期使用中老化問(wèn)題較為嚴(yán)重。發(fā)生撓度的木質(zhì)結(jié)構(gòu)隨時(shí)可能發(fā)生破損情況，而由于沒(méi)有事先預(yù)兆，僅根據(jù)撓度變化無(wú)法準(zhǔn)確判斷出損毀的位置，進(jìn)而加大古建筑的危險(xiǎn)系數(shù)。

1．5梁柱節(jié)點(diǎn)的拔榫，脫榫

榫在古建筑中較為常見(jiàn)，是連接木材梁柱的連接點(diǎn)。在古建筑中，脫榫情況尤為嚴(yán)重，其也成為諸多古建筑發(fā)生坍塌的主要原因，脫榫一般與榫子并沒(méi)有直接關(guān)系，主要原因在于榫卯，該位置的摩擦力隨時(shí)間的推移而逐步降低，拉力也隨之下降，容易產(chǎn)生脫榫及拔榫的現(xiàn)象。拔榫與脫榫現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步加劇了古建筑建構(gòu)的松散程度，在外力作用下極易產(chǎn)生坍塌問(wèn)題。

1．6柱子傾斜

通常情況下，在古建筑結(jié)構(gòu)完好的情況下，柱子的傾斜情況較少，而即使出現(xiàn)柱子傾斜的情況，也并不會(huì)產(chǎn)生較大的傾斜，除非受到較強(qiáng)外力影響。榫卯對(duì)柱子傾斜的影響較大，在受到外力影響而傾斜的柱子中，榫卯的影響占有較大比重。作為古建筑主要的重量承載體，柱子的傾斜所造成的影響是整體性的，在不平衡的結(jié)構(gòu)條件下，一根柱子的傾斜極有可能導(dǎo)致古建筑的整體倒塌。

1．7地基破壞

地基破壞主要是選址或地理環(huán)境問(wèn)題，地理環(huán)境對(duì)地基的破壞尤為嚴(yán)重，自然災(zāi)害及蟲(chóng)災(zāi)等，均是地基破壞的主要誘因。含沙層的沙土流失與地下積水也是不可忽視的重要影響因素，大部分受到地基破壞的古建筑均會(huì)出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象并難以修復(fù)與加固。

2古建筑木結(jié)構(gòu)殘損的修復(fù)加固方法

2．1屋面破壞

以揭瓦檐頭方法對(duì)木結(jié)構(gòu)的檐頭望板、飛椽等構(gòu)件糟朽或彎垂進(jìn)行處理。步驟:拆開(kāi)瓦面，鏟除灰背，更換或修正木構(gòu)件，恢復(fù)瓦面。

2．2干縮裂縫

柱子的裂縫寬度小于3mm可采用膩?zhàn)庸茨▏?yán)實(shí);裂縫寬度在3mm～30mm可用木條嵌補(bǔ)，并用耐水性膠粘劑粘牢。

2．3糟朽

節(jié)點(diǎn)處輕度糟朽可剔除腐朽部分，接種新木，后以螺栓及U型鋼板加固;節(jié)點(diǎn)處糟朽嚴(yán)重則應(yīng)及時(shí)更換梁頭，使用螺栓等加固，以便提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性，嚴(yán)重的糟朽要能夠及時(shí)察覺(jué)，進(jìn)而避免帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。

2．4撓度

下?lián)问嚼瓧U法:在木梁下部增設(shè)拉桿，組成桁架與木梁的形式。在加固前要確保木梁兩端的材質(zhì)完好，如有腐朽或蟲(chóng)蛀則不能采用此方法;支頂加固法:對(duì)梁架進(jìn)行支頂，減小其撓度，提高受荷性能。

2．5梁柱節(jié)點(diǎn)破壞

扁鋼加固:用短鋼包裹住已有裂縫的梁截面，再用木釘或螺栓將扁鋼固定在梁上;木夾板或鋼夾板加固:在木柱與梁架的交接部位用木夾板或鋼夾板加強(qiáng)連接，或采用U型鋼加固。

2．6柱子傾斜

添加膠合板抗震墻:日本屬于多地震地區(qū)，日本的古建筑木結(jié)構(gòu)加固均具有良好的抗震性能，因而采用日本古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)加固方法效果較好，需要將膠合板進(jìn)行固定，固定位置在梁柱的連接處，進(jìn)而加強(qiáng)框架的的穩(wěn)定性;增設(shè)鋼鐵構(gòu)架:鋼鐵構(gòu)架的使用，在世界范圍內(nèi)較為廣泛。在增設(shè)鋼鐵構(gòu)架過(guò)程中，需要注意的是首先要保證結(jié)構(gòu)框架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，其次要確保其能夠承受鋼架構(gòu)架的重量，最后通過(guò)增加架構(gòu)連接點(diǎn)的方式，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度。在多種加固方式中，該種方式優(yōu)勢(shì)較為明顯。

3結(jié)語(yǔ)

殘損古建筑木結(jié)構(gòu)加固技術(shù)較多，需要選擇適合古建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的加固方式。古建筑木結(jié)構(gòu)加固專(zhuān)業(yè)性質(zhì)較強(qiáng)，對(duì)技術(shù)與加固水平要求較高。隨著科技的不斷革新，加固技術(shù)也隨之有了顯著的提升，采用新型材料進(jìn)行木質(zhì)結(jié)構(gòu)的加固勢(shì)在必行，將古建筑木結(jié)構(gòu)加固技術(shù)與現(xiàn)代新型材料進(jìn)行有效融合，對(duì)提高古建筑修復(fù)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有著積極作用。

參考文獻(xiàn):

［1］范小平．木結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)發(fā)展的前景分析［J］．四川建材，2014，(6).

作者：何巖 冷冬 單位：長(zhǎng)春建筑學(xué)院