我國保存下來(lái)的古代建筑有很多,分布在全國各地,其中,大多數是木結構的。由于木材本身為有機化合物,除易燃外,還易腐爛和蟲(chóng)蛀。在微生物和氣候的長(cháng)期影響下,很難長(cháng)久保存,需要繼續加固維修,那么木結構古建筑加固什么方法最合適呢?
木質(zhì)結構本身較脆弱,出于文物古建保護原則,不宜對結構表面進(jìn)行改變。故而加固方案的選擇需慎之又慎。
一、打牮撥正工藝
傳統的打牮撥正通常包含兩項基本工藝:其一是打牮,是用牮桿(杠桿或千斤頂)抬起下沉的構件或支頂傾斜的構件,使其復位;其二是撥正,是用拉索牽引傾斜、脫榫的構件,使其復位。
對整體變形木構架的打牮撥正,可根據糾偏復位力系的布置和不同機械裝置的運用,采用水平頂推復位、水平張拉復位、頂推-張拉復位、頂升-撐拉復位等工藝方法。
二、水平頂推復位工藝
水平頂推復位工藝,是在木構架的傾斜一側設置具有一定剛度的支撐剛架,作為復位裝置的支座或反力架;采用千斤頂作為頂推裝置,布置在木構架的柱頂部位;通過(guò)對柱頂施加水平推力,使整個(gè)構架恢復到正確的位置。
三、水平頂推復位工藝
該工藝的復位力系簡(jiǎn)捷、工序簡(jiǎn)單,便于控制木構架的復位效果;但對支撐剛架的剛度和布置空間有較高的要求,通常適用于單層古建筑、且木構架傾斜一側有較大的空間場(chǎng)地的情況。
四、水平張拉復位工藝
水平張拉復位工藝的原理與水平頂推復位工藝基本相同,但施加的復位力為水平拉力;張拉裝置通常采用鋼絲繩拉索,一端固定于柱頂,另一端安置在木構架需復位一側的加載剛架上;通過(guò)對柱頂施加水平拉力,使整個(gè)構架恢復到正確的位置。
五、水平張拉復位工藝
考慮到變形木構架的節點(diǎn)松弛,宜將張拉力系的作用點(diǎn)布置在木構架傾斜一側的柱頂上;以帶動(dòng)整個(gè)構架復位。
由于張拉力系的傳遞不受拉索長(cháng)度的限制,其加載剛架不必緊貼著(zhù)木構架布置,該工藝對有較大基座或外廊構架的古建筑較為適用。工程上通常利用施工腳手架兼作加載剛架,并采用斜拉索增加其剛度和穩定性,這對于兩層或多層木構架古建筑更具實(shí)用性。
六、頂推-張拉復位工藝
木構架古建筑的結構為梁柱排架體系,易發(fā)生整體傾斜,且構件之間具有一定的牽連作用;將頂推裝置與張拉裝置綜合運用,成對地布置在傾斜柱架之間,對兩側的柱子同時(shí)施加復位力系,可獲得較為顯著(zhù)的復位效果。
該裝置由花籃螺栓拉索、千斤頂撐桿、節點(diǎn)套箍和鋼板箍組成?;ɑ@螺栓拉索安裝在柱間的兩側,千斤頂撐桿沿柱間軸線(xiàn)布置;其中,花籃螺栓拉索用于張拉向外傾斜的柱子,千斤頂撐桿用于支頂向內傾斜的柱子。節點(diǎn)套箍用于連接千斤頂撐桿和花籃螺栓拉索,并防止木柱節點(diǎn)受力部位損壞。鋼板箍安裝在柱腳與地栿之間,用于固定柱底,保證柱頂有效復位。
七、頂推-張拉復位裝置
由于頂推-張拉復位裝置可以布置在柱架之間,因此頂推-張拉復位工藝具有在建筑物內部實(shí)施復位的優(yōu)點(diǎn);其施工作業(yè)不受建筑物外部場(chǎng)地的制約,且可以對多層木構架建筑進(jìn)行逐層復位施工。但需要注意的是,頂推-張拉復位裝置以柱腳作為固定點(diǎn)施加復位力,應采取有效的措施保證柱腳部位及其下部結構的穩定和安全。
八、受彎構件和檁條加固
局部糟朽、拔榫、斷裂、向外滾動(dòng)都是受彎構件的常見(jiàn)病害,應先注意檢查病因,如瓦頂滲漏引起的檁條糟朽,飛禽裝機引起的破損、以及斗栱外疝、托腳不穩等原因。
除剔補外,拔榫是由于兩家歪閃引起,如果能拆卸后重新歸安,可以用傳統方法鐵鋦子,如果不能拆卸,可以加一塊托木,或用鐵質(zhì)套靴套牢等。拔榫時(shí)常常有榫頭折斷,通常用硬木做一個(gè)新榫頭,另一端也要做成銀錠榫之類(lèi)的新榫頭插入檁子內,必要時(shí)還應用鐵釘加固。
同時(shí),這種依靠鐵釘加固的結構,如遇地基不均勻沉降或地面震動(dòng),容易造成鐵釘與薄硬木板和斗件底面之間的連接部位松動(dòng),其次,修繕加固時(shí)所采用的木材與原有的斗件干濕程度如不一致,在逐步干燥過(guò)程中收縮程度不同,也會(huì )造成補配的構件與原構件產(chǎn)生相對位移,而使整體性遭到破壞
由于木結構的整體性,時(shí)常監測,常修常新,才能做到有備無(wú)患,防患于未然。
九、柱子加固工藝
1、劈裂加固
劈裂是木料未完全干燥引起的,一般不存在受力問(wèn)題,需要用木條或竹子片嵌補,如果縫隙大在3到5厘米或以上,一般要用鐵箍加固。
2、重力加固
由于柱子不堪重力造成的劈裂,下沉等,可能與柱子材質(zhì)、紋路、受力不均有關(guān),除了用鐵箍加固外,還應考慮調整柱子荷載,如增加抱柱等。
3、扭力加固
由于柱子上下受力方向不同,如承椽枋插在柱子里,枋所受的橫向的重力大于柱子紋路的抗剪力時(shí),就會(huì )產(chǎn)生扭曲和劈裂,在用鐵箍加固的同時(shí),還要改善承椽枋對柱子的壓力。
4、柱子糟朽維修
一般來(lái)說(shuō),在柱根糟朽不超過(guò)二分之一時(shí),常用挖補墩接的方法進(jìn)行維修,墩接常用的榫卯有:巴掌隼、抄手隼、螳螂頭隼。
5、榫卯示意
在南方地區,由于白蟻等蟲(chóng)蛀,柱子還常常出現因為中空而不得不墩接更換的現象,傳統上這時(shí)采用偷梁換柱的做法,但柱子可能會(huì )開(kāi)很多卯口,所以,70年代后常用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行灌注。
在灌注之前,應先加固柱子周?chē)?,消除柱子受力,在選擇柱子的一面,分開(kāi)10道15厘米的深槽至柱子中央,將內部的蟲(chóng)蛀糟朽剔除干凈,將裂縫和孔洞用環(huán)氧膩子密封,防止灌注時(shí)的流淌。
木結構古建筑加固什么方法最合適呢?看了以上的這些介紹,相信大家也又有了一定的了解,應該沒(méi)什么大問(wèn)題了,如果還有問(wèn)題的話(huà)只能去咨詢(xún)加固公司了哦。