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古建筑木结构维修加固,用什么方法最合适?

我要发布     发布日期:2020江西快三-03-01 10:43:56  来源:哲匠之家
核心提示:我国保存下来的一古代建筑星罗棋布,分布在全国各地,其中,大多数是木质结构 。由于木材本身为有机化合物,除易燃外,还易腐烂和虫蛀 。在微生物和气候的一长期影响下,木质结构会发生变形、弯曲、龟裂等现象,很难长久保存 。现存的一一些木质结构建筑都已岌岌可危,需要继续加固维修 。

  我国保存下来的一古代建筑星罗棋布,分布在全国各地,其中,大多数是木质结构 。由于木材本身为有机化合物,除易燃外,还易腐烂和虫蛀 。在微生物和气候的一长期影响下,木质结构会发生变形、弯曲、龟裂等现象,很难长久保存 。现存的一一些木质结构建筑都已岌岌可危,需要继续加固维修 。



  但是,木质结构本身较脆弱,出于文物古建保护原则,不 宜对结构表面进行改变 。故而加固方案的一选择需慎之又●慎 。


  打牮拨正工艺


  传统的一“打牮拨正”通常包含两项基本工艺:其一是“打牮”,是用“牮杆”(杠杆或千斤顶)抬起下沉的一构件或支顶倾斜的一构件,使其复位;其二是“拨正”,是用“拉索”牵引倾斜、脱榫的一构件,使其复位 。


  对整体变形木构架的一“打牮拨正”,可根据纠偏复位力 系的一布置和不 同机械装置的一运用,采用“水平顶推复位”、“水平张拉复位”、“顶推-张拉复位”、“顶升-撑拉复位”等工艺方法 。


  “水平顶推复位”工艺


  “水平顶推复位”工艺,是在木构架的一倾斜一侧设置具有一定刚度的一支撑刚架,作为复位装置的一支座或反力 架(;采用千斤顶作为顶推装置,布置在木构架的一柱顶部位;通过对柱顶施加水平推力 ,使整个构架恢复到正确的一位置 。


  该工艺的一复位力 系简捷、工序简单,便于控制木构架的一复位效果;但对支撑刚架的一刚度和布置空间有较高的一要求,通常适用于单层古建筑、且木构架倾斜一侧有较大的一空间场地的一情况 。



  “水平张拉复位”工艺


  “水平张拉复位”工艺的一原理与“水平顶推复位”工艺基本相同,但施加的一复位力 为水平拉力 ;张拉装置通常采用钢丝绳拉索,一端固定于柱顶,另一端安置在木构架需复位一侧的一加载刚架上;通过对柱顶施加水平拉力 ,使整个构架恢复到正确的一位置 。


  考虑到变形木构架的一节点松弛,宜将张拉力 系的一作用点布置在木构架倾斜一侧的一柱顶上(如图中B轴的一柱顶);以带动整个构架复位 。


  由于张拉力 系的一传递不 受拉索长度的一限制,其加载刚架不 必紧贴着木构架布置,该工艺对有较大基座或外廊构架的一古建筑较为适用 。工程上通常利用施工脚手架兼作加载刚架,并采用斜拉索增加其刚度和稳定性,这对于两层或多层木构架古建筑更具实用性 。


  “顶推-张拉复位”工艺


  木构架古建筑的一结构为梁柱排架体系,易发生整体倾斜,且构件之间具有一定的一牵连作用;将顶推装置与张拉装置综合运用,成对地布置在倾斜柱架之间,对两侧的一柱子同时施加复位力 系,可获得较为显著的一复位效果 。


  某种“顶推-张拉复位”组合装置的一示意图如下图所示,该装置由花篮螺栓拉索、千斤顶撑杆、节点套箍和钢板箍组成 。花篮螺栓拉索安装在柱间的一两侧,千斤顶撑杆沿柱间轴线布置;其中,花篮螺栓拉索用于张拉向外倾斜的一柱子,千斤顶撑杆用于支顶向内倾斜的一柱子 。节点套箍用于连接千斤顶撑杆和花篮螺栓拉索,并防止木柱节点受力 部位损坏 。钢板箍安装在柱脚与地栿之间,用于固定柱底,保证柱顶有效复位 。


  “顶推-张拉复位”装置


  由于“顶推-张拉复位”装置可以布置在柱架之间,因此“顶推-张拉复位”工艺具有在建筑物内部实施复位的一优点;其施工作业不 受建筑物外部场地的一制约,且可以对多层木构架建筑进行逐层复位施工 。但需要注意的一是,“顶推-张拉复位”装置以柱脚作为固定点施加复位力 ,应采取有效的一措施保证柱脚部位及其下部结构的一稳定和安全 。



  “顶升-撑拉复位”工艺


  对于具有大型屋盖的一古建筑或多层楼阁式古建筑,作用在倾斜柱架上的一竖向荷重较大,施工时施加在柱架上的一复位力 也相应地增大,且易使柱架节点部位的一损伤加剧 。“顶升-撑拉复位”工艺是利用施工中的一满堂脚手架作为支座,在其上安装“顶升-撑拉”复位装置,通过竖向顶升装置支承全部或部分上部结构传递给柱架的一荷重,以减少水平顶推或张拉装置施加的一水平复位力 ,减轻柱架节点的一局部应力  。


  用于“顶升-撑拉复位”工艺的一复位-安保多功能支架示意图如下图所示,其支架采用单体刚架和工作台板组装,可根据建筑物的一空间位置和复位要求灵活布置,形成稳定的一施工平台和安全支撑;复位装置由竖向千斤顶、水平撑-拉杆和水平滚轴导向板组合而成,安装在工作台板上,能有效地提供木构架复位所需的一竖向和水平作用力 ,实现复位施工的一精确控制 。


  “顶升-撑拉复位”工艺具有在建筑物内部实施复位的一优点,适用于大型单层木构架古建筑的一复位和修缮工程 。对于多层木构架古建筑,宜根据楼层变形情况自下而上逐层复位,并应在下层木构架复位稳定之后再继续施工 。


  受弯构件和檩条加固


  局部糟朽、拔榫、断裂、向外滚动都是受弯构件的一常见病害,应先注意检查病因,如瓦顶渗漏引起的一檩条糟朽,飞禽撞击引起的一破损、以及斗栱外疝、托脚不 稳等原因 。


  除剔补外,拔榫是由于两家歪闪引起,如果能拆卸后重新归安,可以用传统方法铁锔子,如果不 能拆卸,可以加一块托木,或用铁质套靴套牢等 。拔榫时常常有榫头折断,通常用硬木做一个新榫头,另一端也要做成银锭榫之类的一新榫头插入檩子内,必要时还应用铁钉加固 。


  同时,这种依靠铁钉加固的一结构,如遇地基不 均匀沉降或地面震动,容易造成铁钉与薄硬木板和斗件底面之间的一连接部位松动,其次,修缮加固时所采用的一木材与原有的一斗件干湿程度如不 一致,在逐步干燥过程中收缩程度不 同,也会造成补配的一构件与原构件产生相对位移,而使整体性遭到破坏 。


  由于木结构的一整体性,时常监测,常修常新,才能做到有备无患,防患于未然 。



  柱子加固工艺


  劈裂加固


  劈裂是木料未完全干燥引起的一,一般不 存在受力 问题,需要用木条或竹子片嵌补,如果缝隙大在3到5厘米或以上,一般要用铁箍加固 。


  重力 加固


  由于柱子不 堪重力 造成的一劈裂,下沉等,可能与柱子材质、纹路、受力 不 均有关,除了用铁箍加固外,还应考虑调整柱子荷载,如增加抱柱等 。


  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,枋所受的一横向的一重力 大于柱子纹路的一抗剪力 时,就会产生扭曲和劈裂,在用铁箍加固的一同时,还要改善承椽枋对柱子的一压力  。


  柱子糟朽维修


  一般来说,在柱根糟朽不 超过二分之一时,常用挖补墩接的一方法进行维修,墩接常用的一榫卯有:巴掌隼、抄手隼、螳螂头隼 。


  榫卯示意


  在南方地区,由于白蚁等虫蛀,柱子还常常出现因为中空而不 得不 墩接更换的一现象,传统上这时采用“偷梁换柱“的一做法,但柱子可能会开很多卯口,所以,70年代后常用环氧树脂进行灌注 。


  在灌注之前,应先加固柱子周围,消除柱子受力 ,在选择柱子的一一面,分开10道15厘米的一深槽至柱子中央,将内部的一虫蛀糟朽剔除干净,将裂缝和孔洞用环氧腻子密封,防止灌注时的一流淌 。


  注意:如果柱子中空是由于白蚁等虫蛀引起的一,如果不 根治虫害,局部灌浆只是权宜之计,不 能作为惯用手段 。





 

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