古建物加固技术

标签：[db:TAG]    浏览次数：     时间：2017-11-30 10:29:44

1前言

文物古建是人类在历史发展过程中遗留下来的宝贵历史文化遗产，因其具有特殊的历史价值、科学价值、艺术价值而弥足珍贵，成为人们追溯历史、传承创新的根本依托，需要很好地保护和修缮、因此，如何科学地进行古建筑修复，让其延年益寿，更长久的保存于世的问题摆在了我们的面前，而且古建筑的保护修缮任务艰巨，我们要严格执行文物保护法和有关法律法规，按照“保护为主、抢救第一”的要求，做到“有效保护，合理利用，加强管理”。对古建筑的保养和维修，目的是要利用科学技术的方法防止其损毁，更要最大限度地保存历史、艺术、科学的价值。如果因为修缮工作而损坏了它原有的价值，那么修缮就毫无意义了。所以，古建筑修缮工程一定要保存古建筑原有的价值。

我们对文物古建的修缮加固技术进行了有益的总结和传承创新。

2古建上部加固技术

中国的传统古建大多采用的砖木石瓦等材料体系，因为木结构的榫卯柔性连接方式，可续的耗能减震效果使其成为世界建筑史上的一朵奇葩，但历经沧桑也出现了各种各样的病害，需要加固修复，才能焕发活力重现异彩。

2.1木结构的常用加固方法

1) 落架大修

全部或局部拆落木构架，对残损构件或残损点逐个进行修整，更换残损严重的构件，再重新安装，并在安装时进行整体加固。

2) 打牮拨正

即在不拆落木构架的情况下，使倾斜、扭转、拔榫的构件复位，再进行整体加固。对个别残损严重的梁枋、斗拱、柱等应同时进行更换或采取其他修补加固措施。

3) 修整加固

即在不揭除瓦顶和不拆动构架的情况下，直接对木构件进行整体加固。这种方法适用于木构架变形较小、构件位移不大、不需打牮拨正的维修工程。

2.2木结构主要构件的修整加固

1) 木柱的加固

因柱子是其结构体系中的主要承重构件，由于其木质易受干湿温度变化的影响，柱底有劈裂、糟朽现象。

对那种表皮糟朽柱心完好的柱子加固，将腐朽部分剔除干净，经防腐处理后，用干燥木材依照原样和原尺寸修补整齐，并用耐水性胶粘剂粘接，如系周围剔补，需加设铁箍2～3道。

而对于劈裂现象，轻微的则采用环氧树脂腻子嵌补或外套铁箍固定方式加固，稍全的也可以采用化学注浆加固，以及采用剔补墩接等传统工艺加固。对非常严重的则采用 抽换新柱或者增设钢柱斜撑及木柱芯抽换钢柱加固。

针对木梁的劈裂，一般采用铁箍加固、木梁嵌补及梁缝注浆的加固方式。

针对木梁的受弯变形问题，一般采用支顶柱子、更换木梁、加砌隔墙等方法加固，也可采用增加附梁或增加桁条和“八”字形斜撑等方式小跨度的方式解决，以及绑接，增设钢拉杆等方式解决。

针对梁枋的脱榫现象，如因柱倾脱榫，可先扶柱再用铁件拉结榫卯。如因榫头腐朽、断裂、脱榫，则可先剔除旧榫头，嵌接新榫头，并用黏结剂和螺栓固定。

针对角梁的加固，如果出现梁头腐蚀或更换构件，新作梁头并用胶粘剂黏结和螺栓、铁箍加固。如果出现梁尾劈裂，也可采用粘胶剂配合铁箍加固，梁尾与檩条搭接处用铁件螺栓连接。

3) 石材加固

石材的主要方法：剔补、支撑、更换、钢箍连接、胶料黏结、拆除重砌等形式。

4) 砖砌墙体加固

砖墙或砖柱的加固方式有：

(1) 砌法，拆砌外皮，拆砌归正；

(2) 剔凿挖补；

(3) 墙面抹灰；

(4) 钢筋（丝）网片配聚合物（水泥）砂浆面层；

(5) 外包型钢；

(6) 外加预应力撑杆；

(7) 增设扶壁柱；

(8) 增设构造柱和圈梁。

注：外墙需表面打磨30mm厚，粘布后用砖片粘贴恢复原样

对于砖砌墙体的裂缝处理有嵌补植缝法、压力注浆法、外加网片法、置换法。

5) 屋架加固

历史建筑木屋架的加固方法主要为构件加固和节点加固两种方式：

(1) 构件加固

当屋架中个别构件强度或稳定性不足，以致影响整个屋架承载能力时，或者使用旧料制作的屋架，构件留有孔眼削弱截面面积时，可采取构件加固的方法。

受弯构件，上弦个别地方出现断裂迹象，其他部分完好，可采取局部加木夹板并以螺栓连接的加固方法。

受拉构件，可采取局部加木夹板加固方法或用钢拉杆加固。

图8 屋架构件加固

(2) 节点加固

屋架端节点不够牢固安全，特别对头子腐烂、蛀蚀等损坏，可用钢板、螺栓、圆钢、三角硬木板等加固。

端节点下弦损坏加固，腐朽部分锯掉换上新的下弦头子，再用木夹板或两对刚夹板螺栓加固。端节点上、下弦损坏加固，严重腐朽，损坏长度较大时，可将腐朽部分全部锯掉，换上新的上、下弦头子，再加木夹板或刚夹板螺栓固定。屋架端节点受剪范围内出现危险性的裂缝时，可用以下几种方法加固：

① 局部加固，即在附近完好部位设木夹板，再用四根钢拉杆与设在端部抵承角钢连接，如有必要可用铁箍箍紧受剪面，使裂缝不继续发展；

② 采用钢串杆和钢夹板等加固。

6) 木楼盖加固修复

木搁栅或木大料在支撑点易产生腐朽、蛀蚀等损坏。根据损坏的程度，主要可分为修补和接头子两种。

(1) 修补梁头子

支承点主要承受全梁剪力，头子处弯矩很小。如腐朽损坏在两头两侧，其深度不超过梁宽的1/2时，斩除腐朽部分，用木材镶平,钉合。损坏在梁的上、下侧，深度不大于梁高的1/3，可将下口斩成标准斜口，用硬木板垫高做平，不需加固。

(2) 接换梁头子

如果梁两侧损坏深度大于梁宽1/2，一般需接换梁头。如果梁上、下侧损坏深度大于梁高的1/3，应经计算后夹接。如损坏深度大于3/5，必须另行接换梁头。接换梁头时，先将木梁临时支撑，然后锯去其损坏部分，采用夹接、托接、钢箍绑扎。

3砌体结构基础加固

基础加固主要有两大类：

1) 提高地基承载力、基底压力和基础变形为目的加固，其方式有灌浆、基础扩大截面、基础加梁、锚杆桩、灌注桩、树根桩、石灰桩。

2) 对产生沉降倾斜的建筑，纠偏为目的加固，即灌注、掏土抽水、迫降等。

4工程实例4.1庙素斋楼修缮工程

素斋楼位于昆明路101号，建筑面积1068m2，为区级文保单位，三层框架结构，因其外立面风格与寺庙主体建筑不协调，加之需新增使用功能，故进行整体加固改造。主要内容有：

1) 外立面二、三层悬挑板切割；

2) 立面新增电梯机房；

3) 原顶层钢桁梁拆除再做木屋架；

4) 基础增大截面加固、新增基础梁加固；

5) 墙体钢筋网片加固；

6) 增设构造柱圈梁；

7) 短肢墙，钢加固；

8) 两地粘钢加固；

9) 柱增大截面加固；

10) 梁、板碳纤维加固。