成都古建筑施工 | 幾種通常用于磚石砌體和木構(gòu)件的加固措施和方法
作者：admin 發(fā)布日期：2023/9/15 關(guān)注次數(shù)：
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中國古建筑主要由木、石、磚、瓦構(gòu)成，其中瓦材宜更換，石材強度與耐久性較好，而磚砌體易產(chǎn)生酥堿、松散、鼓閃，木構(gòu)件則多見糟朽、蟲蛀、開裂、歪閃等損壞。下面介紹幾種通常用于磚石砌體和木構(gòu)件的加固措施和方法。
一、砌體的加固措施
（1）拆砌
當(dāng)墻體堿蝕、酥松、空鼓、歪閃較嚴(yán)重，及明顯裂縫，靠剔鑿、挖補、摘砌無法維修時，應(yīng)拆除重砌。拆砌危舊墻體應(yīng)盡量按原型制、原材料、原工藝、原做法，使其外形、色彩、尺度與原有墻體協(xié)調(diào)一致。對受力關(guān)鍵部位，在不影響外觀的前提下，必要時可采取新材料新技術(shù)，或增加圈梁等改進(jìn)措施。
（2）灌漿加固
當(dāng)墻體開裂、松散、空鼓嚴(yán)重，采取拆砌工期長不方便，以及對歷史風(fēng)貌保存不利時，可采取壓力（以低壓力為宜）灌漿的技術(shù)予以加固。灌漿材料一般采用水泥漿，或水泥、細(xì)砂、白灰膏混合料，以及環(huán)氧樹脂等結(jié)構(gòu)膠。
對空鼓墻體的加固應(yīng)在墻上鉆600mm間距梅花狀斜孔，灌漿前應(yīng)用高壓氣體將磚縫中的灰塵、雜物去除，墻體應(yīng)通過注入清水潤濕，加強灰漿與磚的結(jié)合。對于墻體裂縫的加固，一般在清縫后采取相對較稀的微膨脹漿液，順著縫隙慢慢注入，讓其滲透進(jìn)去，同時應(yīng)及時清洗掉漏出墻面的漿液，以免污損墻面外觀，達(dá)到強度后對墻體表面修整打磨處理。
因地基原因造成墻體開裂的應(yīng)先處理地基基礎(chǔ)，再對墻體進(jìn)行修繕。
（3）扶壁柱法加固
當(dāng)墻體穩(wěn)定性與強度不夠時，可采用混凝土扶壁柱法予以加固。該法一般用于在墻內(nèi)側(cè)處理，不破壞外墻原貌。前后檐墻外內(nèi)或內(nèi)外墻無咬砌時，宜采用打摽方法加固與增設(shè)扶壁柱加固相結(jié)合。
（4）鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固
二、木結(jié)構(gòu)的加固措施
（1）打牮撥正
該方法是在不拆落木構(gòu)架的情況下，使傾斜、扭轉(zhuǎn)、拔榫的構(gòu)件復(fù)位，再進(jìn)行整體加固（見圖4）。一般能揭去瓦面卸載的宜卸載，并應(yīng)松開榫卯處的木鍥、卡口，有鐵件的，將鐵件松開；在打牮撥正過程中，應(yīng)根據(jù)實際情況分次調(diào)整，每次調(diào)整量不宜過大。撥正過程中如有異常應(yīng)立即停止，查明原因、清除故障后，方可繼續(xù)施工。構(gòu)架的整體牮正應(yīng)同時做好殘損構(gòu)件的修復(fù)和拔榫構(gòu)件的歸位。
（2）外包鋼加固
當(dāng)大木構(gòu)架部分構(gòu)件拔榫時，可采用外包扁鋼加固歸位后的節(jié)點。扁鋼宜做成丁字形。對劈裂、糟朽較嚴(yán)重的構(gòu)件（一般縫寬大于30mm）采用普通嵌補或剔補維護已不夠，需再用木條以耐水膠嵌補后，在損毀段加設(shè)2~3個扁鋼箍或鐵絲箍加固。對梁端糟朽或折斷較嚴(yán)重而不便更換的構(gòu)件可采用夾接角鋼或扁鋼予以加固。
（3）木材夾接、托接方法加固梁
木梁人墻的支撐端易產(chǎn)生糟朽、蟲蛀等損壞。如果梁上下側(cè)損壞深度大于梁高的1/3而小于3/5時，可經(jīng)計算后采取夾接。木夾板的截面與材質(zhì)不應(yīng)次于原有梁，并應(yīng)選用紋理平直、無木結(jié)和髓心的氣干材制作。當(dāng)夾接施工較困難時可采取托接的方式加固。
（4）鋼拉桿加固
當(dāng)梁枋構(gòu)件的剛度或承載力不夠，如發(fā)現(xiàn)有斷裂跡象，或屋架下弦受拉強度不夠時，可采用鋼拉桿加固法予以加強。加固前應(yīng)確保木構(gòu)件材質(zhì)完好無腐朽、蟲蛀。注意在采用拉桿加固時施加的拉力應(yīng)適當(dāng)。
當(dāng)柱腳周圍的一半或一半以上表面糟朽，而深度不超過柱徑的1/5時，可采取包鑲的方法，即剔除糟朽部分后按剔鑿深度、長度及柱子弧度，制備出包鑲料，包在柱心外圍，使之與柱外徑一樣平整渾圓，然后用鐵箍將包鑲部分纏箍結(jié)實。
當(dāng)柱腳槽朽嚴(yán)重，但未超過柱高1/4時，可采用墩接的方法進(jìn)行加固。常見的方法為:木料墩接、鋼筋混凝土墩接、石料墩接。
木料墩接是先將槽朽部分剔除，再根據(jù)剩余部分選擇墩接的榫卯式樣，如“巴掌榫”“抄手榫”等。
（6）抽換柱子及輔柱
抽換柱子即通常所說的“偷梁換柱”，是指在不落架、不拆除與柱有關(guān)的構(gòu)件和構(gòu)造部分的前提下，用千斤頂或牮桿將梁枋支頂起來，換上新柱。抽換構(gòu)件須在條件允許的情況下方可進(jìn)行。不是所有的構(gòu)件都能不落架更換，一般只有檐柱、老檐柱等與其他構(gòu)件穿插較少，構(gòu)造較簡單的構(gòu)件才能進(jìn)行抽換。
（7）新的化學(xué)加固
采用新的化學(xué)濫漿加固工藝，對糟朽、蟲蛀超過1/3的構(gòu)件也可加固而不必更換，而且可以不落架大修。
（8）碳纖維布（CFRP）與結(jié)構(gòu)膠加固
碳纖維以其輕質(zhì)、高強、可塑性好、耐腐蝕、耐久性好以及優(yōu)越的施工性能和廣泛的適用性在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中普遍應(yīng)用?；谶@些性能，對于不規(guī)則斷面的傳統(tǒng)木構(gòu)件的加固來說，它實為一個良好的選擇材料。
由于纖維布非常輕薄，加固的木構(gòu)件經(jīng)彩繪后根本不影響外觀，也幾乎沒有增加附加重量，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)加固法中的鐵箍，不僅強度高得多，且施工方便，更無需進(jìn)行防腐處理，還能保護木材不受腐蝕。
化學(xué)灌漿填充木構(gòu)件，如輔以碳纖維布環(huán)繞包裹，則能大大提高其承載力。在木構(gòu)件小裂縫的填充與嵌補、剔補中采用結(jié)構(gòu)膠和摻木屑的配套填充料等現(xiàn)代材料比傳統(tǒng)維護方法要簡便、快捷且效果好。
（9）更換新構(gòu)件
當(dāng)木構(gòu)件嚴(yán)重腐朽、蟲蛀、燒損或開裂，而不能采用修補加固處理時，可考慮更換新構(gòu)件（一般是落架拆解更換）。當(dāng)原有構(gòu)件承載力不夠，撓度超過規(guī)范限值，又無法修補加固時，應(yīng)予以更換。
文物的價值在于它的存在，只有將文物保存下來才能體現(xiàn)出其歷史、藝術(shù)、科學(xué)的價值，因此對損毀較嚴(yán)重的古建進(jìn)行加固，延長其壽命是古建修繕中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。古建筑中承載著我國悠久傳統(tǒng)文化，因此保護古建筑具有很高的現(xiàn)實意義。
一、砌體的加固措施
（1）拆砌
當(dāng)墻體堿蝕、酥松、空鼓、歪閃較嚴(yán)重，及明顯裂縫，靠剔鑿、挖補、摘砌無法維修時，應(yīng)拆除重砌。拆砌危舊墻體應(yīng)盡量按原型制、原材料、原工藝、原做法，使其外形、色彩、尺度與原有墻體協(xié)調(diào)一致。對受力關(guān)鍵部位，在不影響外觀的前提下，必要時可采取新材料新技術(shù)，或增加圈梁等改進(jìn)措施。
（2）灌漿加固
當(dāng)墻體開裂、松散、空鼓嚴(yán)重，采取拆砌工期長不方便，以及對歷史風(fēng)貌保存不利時，可采取壓力（以低壓力為宜）灌漿的技術(shù)予以加固。灌漿材料一般采用水泥漿，或水泥、細(xì)砂、白灰膏混合料，以及環(huán)氧樹脂等結(jié)構(gòu)膠。
對空鼓墻體的加固應(yīng)在墻上鉆600mm間距梅花狀斜孔，灌漿前應(yīng)用高壓氣體將磚縫中的灰塵、雜物去除，墻體應(yīng)通過注入清水潤濕，加強灰漿與磚的結(jié)合。對于墻體裂縫的加固，一般在清縫后采取相對較稀的微膨脹漿液，順著縫隙慢慢注入，讓其滲透進(jìn)去，同時應(yīng)及時清洗掉漏出墻面的漿液，以免污損墻面外觀，達(dá)到強度后對墻體表面修整打磨處理。
因地基原因造成墻體開裂的應(yīng)先處理地基基礎(chǔ)，再對墻體進(jìn)行修繕。
（3）扶壁柱法加固
當(dāng)墻體穩(wěn)定性與強度不夠時，可采用混凝土扶壁柱法予以加固。該法一般用于在墻內(nèi)側(cè)處理，不破壞外墻原貌。前后檐墻外內(nèi)或內(nèi)外墻無咬砌時，宜采用打摽方法加固與增設(shè)扶壁柱加固相結(jié)合。
（4）鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固
對于內(nèi)部的墻或原本有粉灰的墻體的加固可采取鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固，即將要加固的墻體兩側(cè)鑿除粉灰或刷洗清理干凈，然后噴射砂漿或細(xì)石混凝土。此方法能較大幅度地提高磚墻的承載力，抗側(cè)移剛度及墻體的延性。
二、木結(jié)構(gòu)的加固措施
（1）打牮撥正
該方法是在不拆落木構(gòu)架的情況下，使傾斜、扭轉(zhuǎn)、拔榫的構(gòu)件復(fù)位，再進(jìn)行整體加固（見圖4）。一般能揭去瓦面卸載的宜卸載，并應(yīng)松開榫卯處的木鍥、卡口，有鐵件的，將鐵件松開；在打牮撥正過程中，應(yīng)根據(jù)實際情況分次調(diào)整，每次調(diào)整量不宜過大。撥正過程中如有異常應(yīng)立即停止，查明原因、清除故障后，方可繼續(xù)施工。構(gòu)架的整體牮正應(yīng)同時做好殘損構(gòu)件的修復(fù)和拔榫構(gòu)件的歸位。
（2）外包鋼加固
當(dāng)大木構(gòu)架部分構(gòu)件拔榫時，可采用外包扁鋼加固歸位后的節(jié)點。扁鋼宜做成丁字形。對劈裂、糟朽較嚴(yán)重的構(gòu)件（一般縫寬大于30mm）采用普通嵌補或剔補維護已不夠，需再用木條以耐水膠嵌補后，在損毀段加設(shè)2~3個扁鋼箍或鐵絲箍加固。對梁端糟朽或折斷較嚴(yán)重而不便更換的構(gòu)件可采用夾接角鋼或扁鋼予以加固。
（3）木材夾接、托接方法加固梁
木梁人墻的支撐端易產(chǎn)生糟朽、蟲蛀等損壞。如果梁上下側(cè)損壞深度大于梁高的1/3而小于3/5時，可經(jīng)計算后采取夾接。木夾板的截面與材質(zhì)不應(yīng)次于原有梁，并應(yīng)選用紋理平直、無木結(jié)和髓心的氣干材制作。當(dāng)夾接施工較困難時可采取托接的方式加固。
（4）鋼拉桿加固
當(dāng)梁枋構(gòu)件的剛度或承載力不夠，如發(fā)現(xiàn)有斷裂跡象，或屋架下弦受拉強度不夠時，可采用鋼拉桿加固法予以加強。加固前應(yīng)確保木構(gòu)件材質(zhì)完好無腐朽、蟲蛀。注意在采用拉桿加固時施加的拉力應(yīng)適當(dāng)。
當(dāng)柱腳周圍的一半或一半以上表面糟朽，而深度不超過柱徑的1/5時，可采取包鑲的方法，即剔除糟朽部分后按剔鑿深度、長度及柱子弧度，制備出包鑲料，包在柱心外圍，使之與柱外徑一樣平整渾圓，然后用鐵箍將包鑲部分纏箍結(jié)實。
當(dāng)柱腳槽朽嚴(yán)重，但未超過柱高1/4時，可采用墩接的方法進(jìn)行加固。常見的方法為:木料墩接、鋼筋混凝土墩接、石料墩接。
木料墩接是先將槽朽部分剔除，再根據(jù)剩余部分選擇墩接的榫卯式樣，如“巴掌榫”“抄手榫”等。
（6）抽換柱子及輔柱
抽換柱子即通常所說的“偷梁換柱”，是指在不落架、不拆除與柱有關(guān)的構(gòu)件和構(gòu)造部分的前提下，用千斤頂或牮桿將梁枋支頂起來，換上新柱。抽換構(gòu)件須在條件允許的情況下方可進(jìn)行。不是所有的構(gòu)件都能不落架更換，一般只有檐柱、老檐柱等與其他構(gòu)件穿插較少，構(gòu)造較簡單的構(gòu)件才能進(jìn)行抽換。
（7）新的化學(xué)加固
采用新的化學(xué)濫漿加固工藝，對糟朽、蟲蛀超過1/3的構(gòu)件也可加固而不必更換，而且可以不落架大修。
（8）碳纖維布（CFRP）與結(jié)構(gòu)膠加固
碳纖維以其輕質(zhì)、高強、可塑性好、耐腐蝕、耐久性好以及優(yōu)越的施工性能和廣泛的適用性在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中普遍應(yīng)用?；谶@些性能，對于不規(guī)則斷面的傳統(tǒng)木構(gòu)件的加固來說，它實為一個良好的選擇材料。
由于纖維布非常輕薄，加固的木構(gòu)件經(jīng)彩繪后根本不影響外觀，也幾乎沒有增加附加重量，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)加固法中的鐵箍，不僅強度高得多，且施工方便，更無需進(jìn)行防腐處理，還能保護木材不受腐蝕。
化學(xué)灌漿填充木構(gòu)件，如輔以碳纖維布環(huán)繞包裹，則能大大提高其承載力。在木構(gòu)件小裂縫的填充與嵌補、剔補中采用結(jié)構(gòu)膠和摻木屑的配套填充料等現(xiàn)代材料比傳統(tǒng)維護方法要簡便、快捷且效果好。
（9）更換新構(gòu)件
當(dāng)木構(gòu)件嚴(yán)重腐朽、蟲蛀、燒損或開裂，而不能采用修補加固處理時，可考慮更換新構(gòu)件（一般是落架拆解更換）。當(dāng)原有構(gòu)件承載力不夠，撓度超過規(guī)范限值，又無法修補加固時，應(yīng)予以更換。
文物的價值在于它的存在，只有將文物保存下來才能體現(xiàn)出其歷史、藝術(shù)、科學(xué)的價值，因此對損毀較嚴(yán)重的古建進(jìn)行加固，延長其壽命是古建修繕中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。古建筑中承載著我國悠久傳統(tǒng)文化，因此保護古建筑具有很高的現(xiàn)實意義。
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