成都古建筑施工 | 幾種通常用于磚石砌體和木構件的加固措施和方法
作者：admin 發(fā)布日期：2023/9/15 關注次數(shù)：
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中國古建筑主要由木、石、磚、瓦構成，其中瓦材宜更換，石材強度與耐久性較好，而磚砌體易產生酥堿、松散、鼓閃，木構件則多見糟朽、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件的加固措施和方法。
一、砌體的加固措施
（1）拆砌
當墻體堿蝕、酥松、空鼓、歪閃較嚴重，及明顯裂縫，靠剔鑿、挖補、摘砌無法維修時，應拆除重砌。拆砌危舊墻體應盡量按原型制、原材料、原工藝、原做法，使其外形、色彩、尺度與原有墻體協(xié)調一致。對受力關鍵部位，在不影響外觀的前提下，必要時可采取新材料新技術，或增加圈梁等改進措施。
（2）灌漿加固
當墻體開裂、松散、空鼓嚴重，采取拆砌工期長不方便，以及對歷史風貌保存不利時，可采取壓力（以低壓力為宜）灌漿的技術予以加固。灌漿材料一般采用水泥漿，或水泥、細砂、白灰膏混合料，以及環(huán)氧樹脂等結構膠。
對空鼓墻體的加固應在墻上鉆600mm間距梅花狀斜孔，灌漿前應用高壓氣體將磚縫中的灰塵、雜物去除，墻體應通過注入清水潤濕，加強灰漿與磚的結合。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，讓其滲透進去，同時應及時清洗掉漏出墻面的漿液，以免污損墻面外觀，達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先處理地基基礎，再對墻體進行修繕。
（3）扶壁柱法加固
當墻體穩(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側處理，不破壞外墻原貌。前后檐墻外內或內外墻無咬砌時，宜采用打摽方法加固與增設扶壁柱加固相結合。
（4）鋼筋網水泥砂漿加固
二、木結構的加固措施
（1）打牮撥正
該方法是在不拆落木構架的情況下，使傾斜、扭轉、拔榫的構件復位，再進行整體加固（見圖4）。一般能揭去瓦面卸載的宜卸載，并應松開榫卯處的木鍥、卡口，有鐵件的，將鐵件松開；在打牮撥正過程中，應根據實際情況分次調整，每次調整量不宜過大。撥正過程中如有異常應立即停止，查明原因、清除故障后，方可繼續(xù)施工。構架的整體牮正應同時做好殘損構件的修復和拔榫構件的歸位。
（2）外包鋼加固
當大木構架部分構件拔榫時，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、糟朽較嚴重的構件（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2~3個扁鋼箍或鐵絲箍加固。對梁端糟朽或折斷較嚴重而不便更換的構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生糟朽、蟲蛀等損壞。如果梁上下側損壞深度大于梁高的1/3而小于3/5時，可經計算后采取夾接。木夾板的截面與材質不應次于原有梁，并應選用紋理平直、無木結和髓心的氣干材制作。當夾接施工較困難時可采取托接的方式加固。
（4）鋼拉桿加固
當梁枋構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。加固前應確保木構件材質完好無腐朽、蟲蛀。注意在采用拉桿加固時施加的拉力應適當。
當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實。
當柱腳槽朽嚴重，但未超過柱高1/4時，可采用墩接的方法進行加固。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、不拆除與柱有關的構件和構造部分的前提下，用千斤頂或牮桿將梁枋支頂起來，換上新柱。抽換構件須在條件允許的情況下方可進行。不是所有的構件都能不落架更換，一般只有檐柱、老檐柱等與其他構件穿插較少，構造較簡單的構件才能進行抽換。
（7）新的化學加固
采用新的化學濫漿加固工藝，對糟朽、蟲蛀超過1/3的構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）與結構膠加固
碳纖維以其輕質、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構加固中普遍應用?；谶@些性能，對于不規(guī)則斷面的傳統(tǒng)木構件的加固來說，它實為一個良好的選擇材料。
由于纖維布非常輕薄，加固的木構件經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，更無需進行防腐處理，還能保護木材不受腐蝕。
化學灌漿填充木構件，如輔以碳纖維布環(huán)繞包裹，則能大大提高其承載力。在木構件小裂縫的填充與嵌補、剔補中采用結構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）更換新構件
當木構件嚴重腐朽、蟲蛀、燒損或開裂，而不能采用修補加固處理時，可考慮更換新構件（一般是落架拆解更換）。當原有構件承載力不夠，撓度超過規(guī)范限值，又無法修補加固時，應予以更換。
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、科學的價值，因此對損毀較嚴重的古建進行加固，延長其壽命是古建修繕中關鍵的環(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
當墻體堿蝕、酥松、空鼓、歪閃較嚴重，及明顯裂縫，靠剔鑿、挖補、摘砌無法維修時，應拆除重砌。拆砌危舊墻體應盡量按原型制、原材料、原工藝、原做法，使其外形、色彩、尺度與原有墻體協(xié)調一致。對受力關鍵部位，在不影響外觀的前提下，必要時可采取新材料新技術，或增加圈梁等改進措施。
（2）灌漿加固
當墻體開裂、松散、空鼓嚴重，采取拆砌工期長不方便，以及對歷史風貌保存不利時，可采取壓力（以低壓力為宜）灌漿的技術予以加固。灌漿材料一般采用水泥漿，或水泥、細砂、白灰膏混合料，以及環(huán)氧樹脂等結構膠。
對空鼓墻體的加固應在墻上鉆600mm間距梅花狀斜孔，灌漿前應用高壓氣體將磚縫中的灰塵、雜物去除，墻體應通過注入清水潤濕，加強灰漿與磚的結合。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，讓其滲透進去，同時應及時清洗掉漏出墻面的漿液，以免污損墻面外觀，達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先處理地基基礎，再對墻體進行修繕。
（3）扶壁柱法加固
當墻體穩(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側處理，不破壞外墻原貌。前后檐墻外內或內外墻無咬砌時，宜采用打摽方法加固與增設扶壁柱加固相結合。
（4）鋼筋網水泥砂漿加固
對于內部的墻或原本有粉灰的墻體的加固可采取鋼筋網水泥砂漿加固，即將要加固的墻體兩側鑿除粉灰或刷洗清理干凈，然后噴射砂漿或細石混凝土。此方法能較大幅度地提高磚墻的承載力，抗側移剛度及墻體的延性。
二、木結構的加固措施
（1）打牮撥正
該方法是在不拆落木構架的情況下，使傾斜、扭轉、拔榫的構件復位，再進行整體加固（見圖4）。一般能揭去瓦面卸載的宜卸載，并應松開榫卯處的木鍥、卡口，有鐵件的，將鐵件松開；在打牮撥正過程中，應根據實際情況分次調整，每次調整量不宜過大。撥正過程中如有異常應立即停止，查明原因、清除故障后，方可繼續(xù)施工。構架的整體牮正應同時做好殘損構件的修復和拔榫構件的歸位。
（2）外包鋼加固
當大木構架部分構件拔榫時，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、糟朽較嚴重的構件（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2~3個扁鋼箍或鐵絲箍加固。對梁端糟朽或折斷較嚴重而不便更換的構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生糟朽、蟲蛀等損壞。如果梁上下側損壞深度大于梁高的1/3而小于3/5時，可經計算后采取夾接。木夾板的截面與材質不應次于原有梁，并應選用紋理平直、無木結和髓心的氣干材制作。當夾接施工較困難時可采取托接的方式加固。
（4）鋼拉桿加固
當梁枋構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。加固前應確保木構件材質完好無腐朽、蟲蛀。注意在采用拉桿加固時施加的拉力應適當。
當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實。
當柱腳槽朽嚴重，但未超過柱高1/4時，可采用墩接的方法進行加固。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、不拆除與柱有關的構件和構造部分的前提下，用千斤頂或牮桿將梁枋支頂起來，換上新柱。抽換構件須在條件允許的情況下方可進行。不是所有的構件都能不落架更換，一般只有檐柱、老檐柱等與其他構件穿插較少，構造較簡單的構件才能進行抽換。
（7）新的化學加固
采用新的化學濫漿加固工藝，對糟朽、蟲蛀超過1/3的構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）與結構膠加固
碳纖維以其輕質、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構加固中普遍應用?；谶@些性能，對于不規(guī)則斷面的傳統(tǒng)木構件的加固來說，它實為一個良好的選擇材料。
由于纖維布非常輕薄，加固的木構件經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，更無需進行防腐處理，還能保護木材不受腐蝕。
化學灌漿填充木構件，如輔以碳纖維布環(huán)繞包裹，則能大大提高其承載力。在木構件小裂縫的填充與嵌補、剔補中采用結構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）更換新構件
當木構件嚴重腐朽、蟲蛀、燒損或開裂，而不能采用修補加固處理時，可考慮更換新構件（一般是落架拆解更換）。當原有構件承載力不夠，撓度超過規(guī)范限值，又無法修補加固時，應予以更換。
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、科學的價值，因此對損毀較嚴重的古建進行加固，延長其壽命是古建修繕中關鍵的環(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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