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古建筑结构的修复与加固都有哪些措施?

来源:s  发表时间:2022/6/20 8:37:09  点击次数:【37】

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中国古建筑以木、石、砖、瓦为主,其中瓦类材料要更换,石材强度和耐久性好。但砖砌体易产生酥碱、疏松、鼓闪,而木构件常因槽腐、虫蛀、开裂、斜闪等损坏。下面介绍一些常用于砌体和木构件的加固措施和方法。

一、砌体加固措施

(1)拆除和建造

当墙体碱蚀、变性、空鼓、歪倒、泛水严重,明显裂缝经凿、补、剔不能修复时,应拆除墙体,重建。拆除危险的旧墙应尽可能以原型体系、原材料、原始工艺、原始做法为基础,使其造型、色彩、尺度与原墙相协调。在不影响受力关键部位外观的前提下,必要时可采用新材料、新工艺,或采取增加圈梁等改进措施。

(2)灌浆加固

当墙体开裂、松散、空鼓严重,不便长时间拆砌,且不利于保存历史风貌时,可采用压力灌浆(最好是低压)技术进行加固。灌浆材料一般采用水泥浆,或水泥、细砂、石灰膏混合物,以及环氧树脂等结构胶。

为了加固空心墙,应在墙上钻间距为600毫米的梅花形斜孔。灌浆前,应使用高压气体清除砖缝中的灰尘和杂物。墙面要注水湿润,加强砂浆与砖的结合。对于墙体裂缝的加固,一般在清理裂缝后采用相对较稀的微膨胀水泥浆,然后沿裂缝慢慢注入,让其渗透到墙体内。同时,墙面漏出来的砂浆要及时清理干净,以免污损墙面外观,墙面达到强度后要进行修整和打磨。

如果由于地基原因导致墙体开裂,应先处理地基,再修补墙体。

(3)支墩法加固。

当墙体的稳定性和强度不够时,可采用混凝土支墩法进行加固。这种方法一般是在不破坏外墙原貌的情况下,对墙体内部进行处理。前后檐壁、内外壁或内外壁无咬合时,宜采用拉伸的方法进行加固,结合增设扶壁进行加固。

(4)钢筋网水泥砂浆

对于内墙或原墙用粉灰加固的,可采用钢筋网水泥砂浆加固,即在需加固的墙体两侧用粉灰凿开或刷净,再喷砂浆或细石混凝土。这种方法可以大大提高砖墙的承载力、位移刚度和延性。

二、木结构加固措施

(1)打牮拨正

这种方法是在不拆除木架的情况下,将倾斜、扭曲、拔榫的构件复位,然后进行整体加固。一般应在瓦面能拆下时卸下,榫卯处的木楔和卡口应松动。如果有铁片,松开铁片;在调直过程中,应根据实际情况分次调整,每次调整量不宜过大。如果找正过程中有任何异常,应立即停止。查明原因,排除故障后,方可继续施工。框架的整体结构应修复损坏的组件,同时重新定位榫组件。

(2)外包钢筋加固。

大木架某些构件的榫拔出时,可用扁钢加固返回的接头。扁钢应做成T形。对于劈裂、腐烂严重的构件(一般缝宽大于30mm),用普通的填缝或刮缝已经不够了。用防水胶嵌缝后,应在破损处加2~3个扁钢箍或铁丝箍进行加固。对于损坏或破损严重、不便更换的构件,可采用夹紧角钢或扁钢进行加固。


(3)用木夹支撑加固横梁。

木质墙壁的支撑端容易被腐烂和昆虫损坏。如果梁的上下两侧损伤深度大于梁高的1/3但小于3/5,经计算可采用夹紧。木胶合板的断面和材质不应劣于原梁,应采用质地顺直、无节疤、无髓的风干材料。当夹持施工困难时,可采用支撑加固。

(4)用钢拉杆加固。

当主梁刚度或承载力不够时,如果发现断裂迹象,或屋架下弦抗拉强度不够,可采用钢拉杆加固法进行加固(见图9、图10)。加固前,确保木质构件状况良好,无腐烂和虫蛀。使用拉杆加固时,注意施加的张力。

(5)柱采用埋入法和墩柱连接法加固。

当柱脚周围表面有一半或一半以上腐烂,但深度小于柱直径的1/5时,可采用包裹法,即去掉腐烂部分后,根据刨槽深度、长度和柱弧度,准备包裹材料,包裹在柱芯周围,使其与柱外径一样扁圆,然后用铁箍将包裹部分扎牢。

当柱脚凹槽严重腐朽,但不超过柱高的1/4时,可采用墩柱连接加固。常见的方法有:木墩、钢筋混凝土墩和石墩。

木材墩接是先去掉槽的腐烂部分,再根据剩余部分选择墩接的榫卯样式,如“掌榫”和“手榫”。


(6)交换列和辅助列。

换柱,俗称“偷梁换柱”,是指用千斤顶或木棒将梁、梁顶起,在不降架、拆除与柱有关的构件和结构件的前提下,换上新的柱。只有在条件允许的情况下,才能更换部件。并非所有组件都可以在不从货架上掉落的情况下进行更换。一般只有檐柱、老檐柱等。较少穿插其他部件,结构简单的部件可以更换。

(7)新型化学强化

采用新的化学灌浆加固技术,对超过1/3腐朽槽和虫蛀的构件可不更换加固,检修时不掉架。

(8)用CFRP和结构胶加固
碳纤维因其重量轻、强度高、塑性好、耐腐蚀、耐久性好、施工性能优良、适用性广等优点,被广泛用于钢筋混凝土结构的加固。基于这些特性,它是不规则截面传统木构件加固的首选。

因为纤维布很薄很轻,所以涂装后完全不影响加固木构件的外观,几乎不增加额外重量。它可以代替传统加固方法中的铁箍,不仅强度高得多,而且施工极其方便,而且不需要防腐处理,还可以保护木材不受腐蚀。

填充化学灌浆的木构件,如果用碳纤维布包裹,可以大大提高承载力。与传统的维修方法相比,现代材料如结构胶和匹配的填充物混合锯末在填充,嵌入和去除木材构件中的小裂缝方面更简单,更快,更好。

(9)更换新部件。

当木构件严重腐朽、虫蛀、烧毁或开裂,无法修复加固时,宜考虑更换新构件(一般是拆卸更换)。当原构件承载力不足,挠度超过规范限值,无法修复加固时,应进行更换。

文物的价值在于它的存在。只有保存文物,才能体现其历史、艺术和科学价值。因此,对受损严重的古建筑进行加固,延长其寿命,是古建筑修复的关键环节。古建筑承载着我国悠久的传统文化,保护古建筑具有重要的现实意义。

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