修复和加固中国古代建筑结构

中国古代建筑主要由木材、石材、砖、瓷砖组成，其中瓷砖应更换，石材强度和耐久性较好，砖砌体易产生脆碱、松散、闪光，木构件多见槽腐烂、蛀虫、开裂、弯曲闪光等损坏。以下是砖砌体和木构件中常用的几种加固措施和方法。

一、砌体加固措施

(1)拆砌

当墙体碱腐蚀、松动、空鼓、弯曲闪光严重、裂缝明显时，不能通过凿子、挖掘和拆除进行维护时，应拆除重建筑。拆除危险墙体应尽可能按照原型、原材料、原工艺、原实践，使其外观、颜色、规模与原墙体协调。对于关键受力部位，必要时可采取新材料、新技术或增加圆梁等改进措施。

(2)灌浆加固

当墙体开裂、松散、空鼓严重，拆除工期长、不方便，不利于历史风格的保存时，可采用压力（低压）灌浆技术进行加固。灌浆材料一般采用水泥浆，或水泥、细砂、白灰膏混合物、环氧树脂等结构胶。

加固空鼓墙应在墙上钻600mm间距梅花斜孔。灌浆前，用高压气体清除砖缝中的灰尘和杂物。墙体应通过注水加强砂浆与砖的结合。对于墙体裂缝的加固，一般采用相对较薄的微膨胀浆，沿缝隙慢慢注入，使其渗透，同时应及时清理墙体浆液，以免损坏墙体外观，达到墙体表面修复抛光处理后的强度。

因地基原因造成墙体开裂的，应先处理地基，再修复墙体。

(3)扶壁柱法加固

当墙体稳定性和强度不足时，可采用混凝土支撑墙柱法进行加固。该方法一般用于墙内处理（见图1），不损坏外墙的原始外观。当前后檐墙外或内外墙无咬合时，应采用冲压法加固（见图2）与增加扶墙柱加固相结合。

(4)钢筋网水泥砂浆加固

对于内墙或原有粉尘的加固，可采用钢筋网水泥砂浆加固，即将加固的墙两侧凿除粉尘或清洗，然后喷洒砂浆或细石混凝土（见图3）。该方法可以大大提高砖墙的耐久性、抗刚度和墙体的延性。

二、木结构加固措施

(1)打正

该方法是将倾斜、扭转、拔榫的构件复位，然后进行整体加固(见图4)，而不拆除木结构。一般情况下，可拆卸瓦面卸载的应卸载，榫卯处应松开木持和夹口。如果有铁件，应松开铁件；在矫正过程中，应根据实际情况进行分级调整，每次调整量不宜过大。拨正过程中如有异常，应立即停止，查明原因，清除故障后方可继续施工。整体结构应修复损坏的构件，并将榫构件归位。

(2)外包钢加固

大木框架部分构件拔榫时，可采用外包扁钢加固到位后的节点(见图5)。扁钢应做成丁字形。劈裂、腐烂严重的构件(一般缝宽大于30)mm)普通的嵌补或剔补维护是不够的，需要用木条用耐水胶嵌补，在损坏段加2~3个扁钢箍或铁丝箍加固(见图6)。夹角钢或扁钢可用于加固梁端腐烂或断裂严重且不方便更换的构件。

(3)木材夹接、托接方法加固梁

木梁人墙的支撑端容易腐烂、蛀虫等损坏。如果梁上下侧的损坏深度大于梁高的1/3，小于3/5，则可在计算后进行夹接（见图7）。木夹板的截面和材料不得低于原梁，而应采用质地直、无木结、髓心的气干材料制成。当夹接施工困难时，可通过托接加固（见图8）。

(4)钢拉杆加固

当梁梁构件的刚度或承载力不足时，如果发现断裂迹象或框架下弦的拉伸强度不足，可采用钢拉杆加固法加固（见图9、图10）。加固前，应确保木材构件材料完好，无腐烂和蛀虫。使用拉杆加固时应注意适当的张力。

(5)包镶法和墩接法加固柱

当柱脚周围的一半或一半以上表面腐烂，深度不超过柱径的1/5时，可采用包装镶嵌的方法，即根据凿子的深度、长度和柱弧度，在柱心周围制备包装镶嵌材料，使其与柱外径一样光滑圆润，然后用铁箍将包装镶嵌部分包裹牢固。

柱脚槽严重腐烂，但不超过柱高1/4时，可采用墩接法加固。常用的方法有:木墩、钢筋混凝土墩、石墩。

木墩接是先将凹槽部分去掉，然后根据其余部分选择墩接的榫卯样式，如巴掌榫、抄手榫等(见图11)。

(6)更换柱和辅柱

更换柱，俗称偷梁换柱，是指在不落架、不拆除与柱相关的构件和结构部分的前提下，用千斤顶或玉柱支撑梁梁，更换新柱。更换构件必须在条件允许的情况下进行。并非所有构件都不能落架更换。一般只有屋檐柱、旧屋檐柱等与其他构件穿插较少、结构简单的构件才能更换。

(7)新化学加固

采用新的化学灌浆加固工艺，也可以在不更换的情况下加固槽腐烂和虫蛀超过三分之一的部件，不落架大修。

(8)碳纤维布（CFRP）加固结构胶

碳纤维广泛应用于钢筋混凝土结构加固中，其重量轻、强度高、塑性好、耐腐蚀、耐久性好、施工性能优异、适用性好。基于这些性能，它实际上是不规则截面传统木构件加固的首选材料。

由于纤维布非常薄，钢筋木构件不影响外观，几乎不增加附加重量，可以取代传统钢筋法中的铁箍，不仅强度高得多，而且施工非常方便，不需要防腐处理，而且可以保护木材不受腐蚀。

如果用碳纤维布包裹化学灌浆填充木构件，其承载力可以大大提高。在木构件小裂缝的填充和填充中，结构胶、木屑等现代材料比传统的维护方法简单、快捷、有效。

(9)更换新构件

当木材构件严重腐烂、蛀虫、烧损或开裂，不能修复和加固时，可以考虑更换新构件（通常是拆卸和更换）。当原部件承载力不足，挠度超过标准限值，无法修复和加固时，应更换。

文物的价值在于它的存在。只有保存文物，才能体现其历史、艺术和科学的价值。因此，古建筑修复中的关键环节是加损坏严重的古建筑，延长其使用寿命。古建筑承载着中国悠久的传统文化，因此保护古建筑具有很高的现实意义。