修復和加固中國古代建筑結構

中國古代建筑主要由木材、石材、磚、瓷磚組成，其中瓷磚應更換，石材強度和耐久性較好，磚砌體易產生脆堿、松散、閃光，木構件多見槽腐爛、蛀蟲、開裂、彎曲閃光等損壞。以下是磚砌體和木構件中常用的幾種加固措施和方法。

一、砌體加固措施

(1)拆砌

當墻體堿腐蝕、松動、空鼓、彎曲閃光嚴重、裂縫明顯時，不能通過鑿子、挖掘和拆除進行維護時，應拆除重建筑。拆除危險墻體應盡可能按照原型、原材料、原工藝、原實踐，使其外觀、顏色、規模與原墻體協調。對于關鍵受力部位，必要時可采取新材料、新技術或增加圓梁等改進措施。

(2)灌漿加固

當墻體開裂、松散、空鼓嚴重，拆除工期長、不方便，不利于歷史風格的保存時，可采用壓力（低壓）灌漿技術進行加固。灌漿材料一般采用水泥漿，或水泥、細砂、白灰膏混合物、環氧樹脂等結構膠。

加固空鼓墻應在墻上鉆600mm間距梅花斜孔。灌漿前，用高壓氣體清除磚縫中的灰塵和雜物。墻體應通過注水加強砂漿與磚的結合。對于墻體裂縫的加固，一般采用相對較薄的微膨脹漿，沿縫隙慢慢注入，使其滲透，同時應及時清理墻體漿液，以免損壞墻體外觀，達到墻體表面修復拋光處理后的強度。

因地基原因造成墻體開裂的，應先處理地基，再修復墻體。

(3)扶壁柱法加固

當墻體穩定性和強度不足時，可采用混凝土支撐墻柱法進行加固。該方法一般用于墻內處理（見圖1），不損壞外墻的原始外觀。當前后檐墻外或內外墻無咬合時，應采用沖壓法加固（見圖2）與增加扶墻柱加固相結合。

(4)鋼筋網水泥砂漿加固

對于內墻或原有粉塵的加固，可采用鋼筋網水泥砂漿加固，即將加固的墻兩側鑿除粉塵或清洗，然后噴灑砂漿或細石混凝土（見圖3）。該方法可以大大提高磚墻的耐久性、抗剛度和墻體的延性。

二、木結構加固措施

(1)打正

該方法是將傾斜、扭轉、拔榫的構件復位，然后進行整體加固(見圖4)，而不拆除木結構。一般情況下，可拆卸瓦面卸載的應卸載，榫卯處應松開木持和夾口。如果有鐵件，應松開鐵件；在矯正過程中，應根據實際情況進行分級調整，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施工。整體結構應修復損壞的構件，并將榫構件歸位。

(2)外包鋼加固

大木框架部分構件拔榫時，可采用外包扁鋼加固到位后的節點(見圖5)。扁鋼應做成丁字形。劈裂、腐爛嚴重的構件(一般縫寬大于30)mm)普通的嵌補或剔補維護是不夠的，需要用木條用耐水膠嵌補，在損壞段加2~3個扁鋼箍或鐵絲箍加固(見圖6)。夾角鋼或扁鋼可用于加固梁端腐爛或斷裂嚴重且不方便更換的構件。

(3)木材夾接、托接方法加固梁

木梁人墻的支撐端容易腐爛、蛀蟲等損壞。如果梁上下側的損壞深度大于梁高的1/3，小于3/5，則可在計算后進行夾接（見圖7）。木夾板的截面和材料不得低于原梁，而應采用質地直、無木結、髓心的氣干材料制成。當夾接施工困難時，可通過托接加固（見圖8）。

(4)鋼拉桿加固

當梁梁構件的剛度或承載力不足時，如果發現斷裂跡象或框架下弦的拉伸強度不足，可采用鋼拉桿加固法加固（見圖9、圖10）。加固前，應確保木材構件材料完好，無腐爛和蛀蟲。使用拉桿加固時應注意適當的張力。

(5)包鑲法和墩接法加固柱

當柱腳周圍的一半或一半以上表面腐爛，深度不超過柱徑的1/5時，可采用包裝鑲嵌的方法，即根據鑿子的深度、長度和柱弧度，在柱心周圍制備包裝鑲嵌材料，使其與柱外徑一樣光滑圓潤，然后用鐵箍將包裝鑲嵌部分包裹牢固。

柱腳槽嚴重腐爛，但不超過柱高1/4時，可采用墩接法加固。常用的方法有:木墩、鋼筋混凝土墩、石墩。

木墩接是先將凹槽部分去掉，然后根據其余部分選擇墩接的榫卯樣式，如巴掌榫、抄手榫等(見圖11)。

(6)更換柱和輔柱

更換柱，俗稱偷梁換柱，是指在不落架、不拆除與柱相關的構件和結構部分的前提下，用千斤頂或玉柱支撐梁梁，更換新柱。更換構件必須在條件允許的情況下進行。并非所有構件都不能落架更換。一般只有屋檐柱、舊屋檐柱等與其他構件穿插較少、結構簡單的構件才能更換。

(7)新化學加固

采用新的化學灌漿加固工藝，也可以在不更換的情況下加固槽腐爛和蟲蛀超過三分之一的部件，不落架大修。

(8)碳纖維布（CFRP）加固結構膠

碳纖維廣泛應用于鋼筋混凝土結構加固中，其重量輕、強度高、塑性好、耐腐蝕、耐久性好、施工性能優異、適用性好。基于這些性能，它實際上是不規則截面傳統木構件加固的首選材料。

由于纖維布非常薄，鋼筋木構件不影響外觀，幾乎不增加附加重量，可以取代傳統鋼筋法中的鐵箍，不僅強度高得多，而且施工非常方便，不需要防腐處理，而且可以保護木材不受腐蝕。

如果用碳纖維布包裹化學灌漿填充木構件，其承載力可以大大提高。在木構件小裂縫的填充和填充中，結構膠、木屑等現代材料比傳統的維護方法簡單、快捷、有效。

(9)更換新構件

當木材構件嚴重腐爛、蛀蟲、燒損或開裂，不能修復和加固時，可以考慮更換新構件（通常是拆卸和更換）。當原部件承載力不足，撓度超過標準限值，無法修復和加固時，應更換。

文物的價值在于它的存在。只有保存文物，才能體現其歷史、藝術和科學的價值。因此，古建筑修復中的關鍵環節是加損壞嚴重的古建筑，延長其使用壽命。古建筑承載著中國悠久的傳統文化，因此保護古建筑具有很高的現實意義。