古建筑的木结构修缮.doc

。古建筑中木结构的修缮修缮是古建筑保护的中心环节，这里只介绍木结构的修缮。1、木结构修缮原则 我国以木结构为主体的古建筑，经历了数百年，甚至上千年的风风雨雨的考验，有些完整地保存至今，成为我国宝贵的文化遗产。但是，木材作为一种生物材料，受环境因素的影响，很容易发生劣化。加之对一些建筑的保管使用不当，更加速了这一劣化的进程。一些人为的社会因素，也会给古建筑造成不可弥补的破坏。因此，我国古建筑面临巨大的维修任务。 关于古建筑的维修，1982年11月五届全国人大常务委员会通过的中华人民共和国文物保护法第十四条规定：古建筑“在进行修缮、保养、迁移的时候，必须遵守不改变文物现状的原则”。 根据这一原则，在具体操作时要注意做到下述几点：（1） 有统一规定的，一定要按照统一规定做；没有同意规定的，要按当地常见的做法做。（2） 若建筑物没有被修缮过的记录，在修缮中应尊重和保持原状，不能改动；若建筑物经后人修缮改变了原有传统做法和制式，重修时要尽可能地予以纠正，以使其符合原状。（3） 不同地区，不同时代的古建筑，都有各自不同的手法和风格，维修时要尊重当地技术传统和建筑物的时代特色。2、木结构修缮的新趋势现代科学技术的应用 在科学技术高度发达的今天，古建筑维修中，新技术、新材料的应用必将日益深人和广泛。 利用现代科学手段，如X射线、超声波和激光等，对大木结构做无损探伤，已能精确地测定构建损害的部位、大小和损害程度等。用X射线照相技术甚至可以确定某些木质害虫的种类。一些物理手段已成功地用于木结构和木质文物的杀菌和杀虫。 高分子材料用于腐朽和虫蛀木结构的加固，国外早在19世纪末已实验性地做了大量工作，至20世纪20年代，已开始被广泛应用。而我国在20世纪70年代初才正式用于实践。实践证明，用高分子材料加固木结构，省时、省力、节约开支，加固后强度高于原来木材强度，而且加固部位还具有防腐、防蛀的效果，在古建筑维修和木质文物保护中值得推广。 木材的化学防腐处理是古建筑维修面临的更加迫切的问题。 由于历史的局限，我国古代建筑木结构没有做专门的化学防腐处理。工代工匠尽管在施工中采取了特殊的通风防潮措施，特别是选用了耐腐、耐蛀的树种，使得有些建筑物虽历千年而不腐，但毕竟木材的腐朽和虫蛀以及物理化学损害，是很难避免的自然现象。同时，我国现在森林资源严重缺乏，用于古建筑的可供选择的耐腐树种已经不多，实际上，大量使用的是不耐腐的白松和红松。因此，维修中化学防腐处理便被提到了绝对不容忽视的地位。 近年来，我国一些地方在园林内，作为旅游景点，新建了一批仿古建筑，由于使用了不耐腐的树种，有的甚至使用了含有大量幼龄材的进口速生树种，在没有做任何防腐处理，且含水率过高（有的高达40%以上）的情况下做了油饰，使得这样一些建筑物在建成后3-5年内陆续发生了严重的腐朽，有些甚至已成危房。 目前，古建筑木结构的防腐处理已日益受到有关方面的重视。1993年竣工的、举世瞩目的布达拉宫维修工程，以及稍后的塔尔寺维修工程，都运用了现代化的化学防腐处理。北京市园林局下属的颐和园和地坛公园等维修工程，使用了防腐处理和化学加固的方法，确保了维修工程的质量，将成倍的延长建筑物的使用寿命。3、大木结构的修缮 木结构的保护处理一般都是配合修缮工程，与修缮同步进行的，因此，从事保护的工作人员应该对木结构的修缮方法有一个基本了解。 立柱和梁架是整个木结构的重要构件，起着支撑整个建筑物的作用。他们的腐朽、虫蛀和损坏变形会严重影响木结构的承载力，从而危及整座建筑物的安全。（1） 立柱的维修 立柱的主要功能是支撑梁架。年长日久，立柱受环境影响和生物损害，往往会出现腐朽和开裂，柱根更容易腐朽。尤其是包在墙内的柱子，由于缺乏防潮措施，有时整根柱子腐朽，严重的会丧失承载能力。柱子的损害情况不同，处理方法也应有所不同。 局部腐朽的处理：柱子表面局部腐朽，深度不超过柱经1/2，而尚未影响立柱的承载力时，一般采用挖补和包镶的做法。挖补时，先将腐朽部分剔除干净，最大限度地保留柱身未腐朽的部分。剔除部分应成标准的集合形状，将洞内木屑杂物剔除干净，用防腐剂喷（或涂）至少3遍。嵌补木块与洞的形状尽量吻合。嵌补前，木块也要用防腐剂处理。嵌补木块用胶黏接或用钉钉牢。如果柱子腐朽部分较大，面积在柱身周围一半以上，或柱身周围全部腐朽，而深度不超过柱子直径的1/4时，可采用包镶做法。先将腐朽的部分沿柱周截一锯口，剔除柱周腐朽的部分，再将周围贴补新材料。剔除腐朽部分后的槽口和嵌补的新木料均应做防腐处理。嵌补木块较短时，可以用胶黏或钉牢，较长时需加铁箍1-2道。箍的宽窄、厚薄根据具体情况决定，铁箍要嵌入柱内，以便油饰。 开裂的处理：木材在干燥过程中常会产生开裂。如果立 柱制作过程中含水率过高，在使用过程中会产生纵向裂痕。对于细小轻微的裂痕（裂缝宽度在0.5cm以内）可用环氧树脂腻子封堵严实。裂缝宽度超过0.5cm，可用木条黏牢补严，操做与挖补方法相同。如果裂缝不规则，用凿铲等制成规则的几何 形槽口，以便于嵌补，同样，要做好新、旧木材料的防腐处 理。用于木材的裂缝是真菌孢子很好的着生地，为此，更应做好防腐处理。裂缝宽度在3cm以上，深度不超过直径的1/4时，在嵌补顺纹通长木条后，还应加铁箍1-4到。若裂缝超出以上范围，或有较大的扭转纹裂缝，影响柱子的承重时，应考虑更换新柱。 高分子材料浇铸加固：化学加固是有效的的木结构维护方法。柱子受白蚁危害后，往往外皮完好，内部已成中空，或由于原建时选择不当，使用了心腐木材，时间一久，便会出现柱子的内部腐朽。外皮基本完好的柱子一般均可以采用化学加固的方法。常用的高分子材料有不饱和聚酯和环氧树脂。 整柱浇铸时，与柱子结合处的梁枋榫卯等应事先用油纸包好，以避免榫卯与柱子黏牢，影响以后的修缮。 严重腐朽部分的处理：柱子使用过程中，往往会发生局部的严重腐朽，腐朽的深度超过柱直径的1/2。这样的情况大多发生在柱脚及上部与梁枋榫卯的结合处，而其他部位立柱材质任然完好。此时宜采用墩节的方法。 柱子墩接的方法有多种，不管使用哪种方法，在墩接的过程中，对新旧木料，特别是对保留的旧柱子部分应严格按照规程做好化学防腐处理。在具体施工过程中，往往不能将腐朽部分全部截去，而要保留内部腐朽了一部分的旧柱子。处理这部分柱子，除了必要的喷涂防腐剂外，还应做内部吊瓶防腐处理。 柱子全部严重腐朽的处理：当柱根立柱从上至下全部严重腐朽，已失去承载能力，而梁架尚属完好时，为避免大落架、大拆卸，可采取换柱子的方法。 柱子抽换前，首先应把柱子周围（如坎墙、窗扇、抱框及与柱子有关联的梁枋榫卯等）清理干净。然后，切实支好牮杆，使原有的柱子不在承受荷载。再将旧柱子撤下，把新柱子换上，就位，立直。 更换新柱子在制作完成后，抽换前，应认真做好防腐处理。抽换工程中难免会有小的修改加工。修改过程破坏了原来木材上的防腐层，则修改处应做好补充的防腐处理。新柱子贴墙处应涂防腐油。4、梁架的维修 我国古建筑的大木结构承受住屋顶的全部重量。木结构受物理、化学和生物等因子的影响，不可避免的发生损害，是承载能力降低。久而久之，梁架就会发生、下沉、腐朽、破损等情况，特别是木材的腐朽，更加速了梁架的破坏。因此，采取必要的防腐措施，应列为梁架修缮中重要的一环。 裂的处理：梁、枋、檩等构件的劈裂主要是由于木材本身的性质决定的。木材制作时，含水率过高，上架后木件在干燥过程中难免产生开裂，影响构件的承载力。修缮时应根据不同情况，采取不同的加固措施。 轻微的劈裂可直接用铁箍加固，铁箍的数量和大小根据具体情况而定。铁箍一般采用环形，接头处用螺栓或特制大帽钉连接。断面较大的矩形构件可用U形铁兜住，上部用长脚螺栓栓拧牢。如裂缝较宽、较长、在未发现腐朽的情况下，可用木条嵌补，并用胶黏牢。若同时发现腐朽，则应采用挖补的方法或环氧树脂浇铸加固，在浇铸钱一定要把腐朽部分清除干净。根据相关规定，顺纹裂缝的深度和宽度，在不大于构件直径的1/4，长度不大于木件本身长度的1/2；矩形构件的斜纹缝不超过2个相邻的表面，圆形构件的斜纹裂缝不大于周长的1/3时，可采用上述方法处理。裂缝超过一定限度，则应考虑更换构件。包镶梁头：梁头暴露在室外，很容易因漏雨受潮发生腐朽。当腐朽并未深及内部时，可采用包镶法处理。包镶时，先将梁头腐朽部分砍净、刨光，用木板依梁头尺寸包镶、胶黏、钉牢，最后镶补梁头面板。整个过程中，均应按照要求做好新、旧木料的防腐处理。另外，包镶也可以采用环氧树脂浇铸的方法。做法是先将腐朽的部分砍净剔光，用胶合板依梁头大小钉成模版，并预留浇铸孔。浇铸料的配制请参照化学加固的方法。若梁头仅为非承重部分，可用锯末作填充材料。 在更换新制大梁时，有时由于断面尺寸不够大，也可采用包镶梁头的方法，使其能与原有的其他梁头取得形式上的统一。 如果腐蚀严重，深及大梁内部影响承重或承重部位长期受压产生劈裂或环裂时，则应考虑换大梁。 构件拨榫、滚动的处理：我国古建筑均采用榫卯结合，往往由于年久失修，受各种因素，如地基下沉、柱脚腐朽、构件制作不精或榫卯结合不紧密等的影响，而导致整个建筑物的倾斜。构件也常伴有松散、拨榫、滚动等现象，对此，易应采用相应措施。 对于非腐蚀因素造成的问题可参考有关资料按常规法拨正和紧固。 如桁条榫子腐朽，可将朽榫锯掉，在截平后的原榫位，剔凿一个较浅的银锭榫口，再选用纤维性好，不易劈裂的木块新做一个两端都呈银锭榫状的补榫。将较短的榫嵌入新剔的卯口，做好防腐处理，胶黏、钉牢、归位，插入原桁条搭接，也可用环氧树脂做成补榫黏接 桁条的局部腐朽采用挖补方法处理。 角梁的加固：鉴于角梁所处的位置，易受风雨侵蚀，很容易发生腐朽和开裂。由于檐头沉陷，角梁也常伴随出现尾部翘起或向下溜窜等现象。 加固修补方法是将翘起或下窜的角梁随着整个梁架拨正时，重新归位安好，在老角梁端部底下加一根柱子支撑，新加柱子要做外观处理。 角梁头腐朽，可采用接补发处理，做好与柱子的墩接法相同。如果仔角梁腐朽大于挑出长度的1/5时，应做整根更换。 梁尾劈裂，加固时可用胶黏补，再在桁的外皮加铁箍一道抱住梁尾，用螺栓贯穿，将老角梁和仔角梁结合成一体。 椽子与飞椽：由于屋面漏雨等原因，椽子也很容易发生腐朽、劈裂和折断。通常采用加附椽子的方法做加固处理。当屋面上大多数椽子完好，只有个别几根需要更换，因受条件限制，又不易抽换时，可复制1-2根新椽子，顺原椽身方向插进去，搭在上、下桁上，钉牢。 如椽子腐蚀。折断过多，则因考虑挑修屋面，普通更换椽子。新制椽子由于体积较小，宜采用侵泡法做防腐处理，建议使用4%的硼硼酚溶液，侵泡24h。根据木材树种和含水率的不同，可适当增减侵泡时间，原则是保证