古建磚木結(jié)構(gòu)傾斜產(chǎn)生的原因及修復(fù)施工工藝

張小波

【摘要】由于大部分的古建筑經(jīng)歷的時(shí)代久遠(yuǎn)，加之長(zhǎng)期受到自然環(huán)境的侵蝕，加之地下水位的不斷下降和周邊建筑物的開(kāi)挖建設(shè)等因素，導(dǎo)致古建筑出現(xiàn)了不同程度的傾斜和開(kāi)裂現(xiàn)象。為了有效保護(hù)古建筑文化遺產(chǎn)，必須采取一定的措施對(duì)古建筑磚木結(jié)構(gòu)的傾斜問(wèn)題進(jìn)行有效修復(fù)。基于此，筆者重點(diǎn)論述了古建筑磚木結(jié)構(gòu)傾斜修復(fù)施工工藝。

【關(guān)鍵詞】古建筑；磚木結(jié)構(gòu)；傾斜修復(fù)；施工工藝

一、古建筑磚木結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜沉降現(xiàn)象的主要原因

（一）土層地質(zhì)情況和水文地質(zhì)變化

土體中孔隙的存在使土體具有可壓縮性，是導(dǎo)致建筑物沉降的內(nèi)在原因。土的不均勻性通常表現(xiàn)在有多種不同的組成和特性的土類，并以透鏡體或局部的不規(guī)則地層出現(xiàn)。在這種情況下，古建筑地基的不均勻沉降很大，且是難免的。

地下水作為巖土體的組成部分，直接影響巖土體的性狀和行為，同時(shí)地下水的賦存狀態(tài)與滲流特性對(duì)古建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載能力、變形性狀、穩(wěn)定性與耐久性都起著不可忽視的作用。多數(shù)古建筑基礎(chǔ)下水文地質(zhì)條件復(fù)雜，因受地貌、地質(zhì)、構(gòu)造及巖性等因素的制約，地下水的貯存條件差異較大，同時(shí)由于大氣降水的變化，以及古建筑基礎(chǔ)向地表水滲透和蒸發(fā)排泄條件不同，使得地下水位或滯水位不斷發(fā)生變化，基礎(chǔ)各方向地基土含水量出現(xiàn)差異，使古建筑體壓縮產(chǎn)生不等的沉降量。

（二）周?chē)ㄖ伴_(kāi)挖

周?chē)ㄖ噜徎A(chǔ)（荷載）的影響，地基中附加應(yīng)力的向外擴(kuò)散，使得相鄰建筑物的沉降相互影響，造成不均勻沉降。古建筑周?chē)牡鼗_(kāi)挖，會(huì)使土層的側(cè)壓力釋放，產(chǎn)生不均勻沉降。當(dāng)建筑物建成以后，地基周?chē)耐翆佣汲惺苤欢ǖ膫?cè)壓力，以達(dá)到地基的受力平衡。當(dāng)基礎(chǔ)周?chē)M(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，土層厚度減少，那么原來(lái)地基土的側(cè)壓力就會(huì)擴(kuò)散，使的基礎(chǔ)產(chǎn)生一定的傾斜。如果再修建新的建筑，那么相當(dāng)在原來(lái)建筑周?chē)牡鼗良哟蠛奢d，進(jìn)一步加大了土層側(cè)壓力的擴(kuò)散，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不均勻的側(cè)壓力，改變?cè)瓉?lái)的應(yīng)力平衡，原建筑隨之會(huì)產(chǎn)生不均勻的傾斜。

（三）人工回填和自然回填

人工回填土中帶有大磚塊、大石塊、大硬土塊。回填土中挾帶塊狀物，妨礙土顆粒間相互擠緊，達(dá)不到整體密實(shí)效果；另一方面塊狀物支墊碾輪，產(chǎn)生疊砌現(xiàn)象，使塊狀物周?chē)粝驴障叮蘸笠子诎l(fā)生沉陷。有機(jī)物的腐爛，會(huì)形成土體的空洞。超過(guò)壓實(shí)最佳含水量的過(guò)濕土，達(dá)不到要求的密實(shí)度，都會(huì)造成基礎(chǔ)不均勻沉陷，還有帶泥水回填的土層其含水量處于飽和狀態(tài)，不可能夯實(shí)，當(dāng)?shù)叵滤幌陆担柡退聺B后，將造成填土下陷，危及古建筑基礎(chǔ)的安全。

自然回填也是古建筑基礎(chǔ)傾斜沉降的一個(gè)因素。隨著長(zhǎng)期的沙塵與灰塵的積累，會(huì)出現(xiàn)積土的增多，相對(duì)原來(lái)的基礎(chǔ)標(biāo)高增高，就形成了相對(duì)下沉趨勢(shì)。此外加之日積月累的雨水或者水流的沖刷，也會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)土層厚度發(fā)生變化，從而影響到土層應(yīng)力的變化，進(jìn)而導(dǎo)致古建筑基礎(chǔ)發(fā)生不同程度的傾斜。

二、磚木結(jié)構(gòu)古建筑修繕原則

（一）安全為主的原則

磚木結(jié)構(gòu)文物建筑都有百年以上的歷史，留存于世的磚木結(jié)構(gòu)文物建筑均有不同程度的風(fēng)化或槽朽，如果以完全恢復(fù)原狀為原則不但會(huì)花費(fèi)大量的財(cái)力物力，還可能降低了建筑的文物價(jià)值。應(yīng)以建筑是否安全作為修繕的原則之一。

（二）不破壞文物價(jià)值的原則

文物建筑的修繕應(yīng)“修舊如舊”已成為法則，這個(gè)法則包含著：能粘補(bǔ)加固的盡量粘補(bǔ)加固；能小修的不大修。文物建筑的構(gòu)件本身就有文物價(jià)值，將原有構(gòu)件任意改換新件，雖然會(huì)很“新”但可能使很有價(jià)值的文物變成了假古董。只要能保證安全，不影響使用，殘舊的建筑或許更有觀賞價(jià)值。

（三）建筑風(fēng)格統(tǒng)一的原則

經(jīng)修繕的部位應(yīng)盡量與原有建筑風(fēng)格一致，維持原有的平面布局、造型和藝術(shù)風(fēng)格等。如果在以前的維修過(guò)程中，人為因素破壞了原有風(fēng)格，在重修時(shí)應(yīng)參照最初的風(fēng)格予以恢復(fù)。

（四）盡量利用舊料原則

利用舊料可以節(jié)省大量資金。從建筑材料的角度看，有時(shí)還能保留原有建筑的時(shí)代特征。在修繕時(shí)，人們或許對(duì)于舊石料舍不得輕易丟掉。而對(duì)于舊磚瓦往往重視不夠。其實(shí)舊磚瓦是大有用處的。在修繕過(guò)程中選用完好的舊料適當(dāng)使用，既可降低造價(jià)也可保持建筑原有風(fēng)貌。

三、古建磚木結(jié)構(gòu)傾斜修復(fù)施工工藝

（一）工藝原理及適用范圍

通過(guò)支架頂撐五架梁（大梁），卸掉檐椽（屋面）荷載，拆掉山墻。設(shè)支點(diǎn)用

千斤頂逐根微量漸進(jìn)地修正金柱的偏移，逐步一根一根恢復(fù)到原位，固定好。然后修舊如舊，按照原古建筑風(fēng)格重新將檐椽瓦鋪好，墻體砌起。經(jīng)過(guò)油漆彩繪之后達(dá)到古建筑原有的整體藝術(shù)效果。本工藝適用于各類古建筑磚木結(jié)構(gòu)傾斜、開(kāi)裂的修復(fù)。例如山西省政協(xié)西園的傅公祠就是用本工藝施工流程進(jìn)行的修復(fù)的。

（二）工藝流程

古建筑變形測(cè)量、平面彈線、支架托五架梁、拆除檐椽（屋面）、拆除山墻、

扶正金柱、找平梁架、砌墻體、檐椽瓦瓦、清理修補(bǔ)落架。

（三）操作要點(diǎn)

1.古建筑變形測(cè)量

施工前，用激光經(jīng)緯儀觀測(cè)古建筑各大角的豎向位移情況，繪制平面圖做

好記錄；用水準(zhǔn)儀觀測(cè)古建筑各大角柱的沉降情況，標(biāo)注到平面圖上。

2.平面彈線

根據(jù)古建實(shí)體，引測(cè)十字中線控制樁、外墻軸線控制樁、主建筑外轉(zhuǎn)角45°

控制樁。用激光經(jīng)緯儀將十字中線、外墻軸線投測(cè)在外控龍門(mén)樁上，放出各軸線位置，用45°角控制線進(jìn)行校核，準(zhǔn)確無(wú)誤。

3.支架托梁

根據(jù)荷載驗(yàn)算的結(jié)果由架子工用 48鋼管在五架梁下搭設(shè)腳手架將五架梁

拖住，腳手架受力即可，不宜過(guò)多頂起。

4.拆除檐椽（屋面）

在拆除前首先進(jìn)行現(xiàn)狀記錄和照相、攝像，把原來(lái)的造型和結(jié)構(gòu)保存好，保

證修復(fù)完后和原造型一樣。拆除時(shí)將構(gòu)件編碼登記，輕取輕放，精心施工。將所有的構(gòu)件按編號(hào)存放。避免擾動(dòng)損傷地面的定位控制樁。

5.拆除山墻

拆除墻體要輕拆輕放，盡量保護(hù)好拆下來(lái)的砌塊。

6.扶正金柱、找平梁架

開(kāi)始前，根據(jù)荷載計(jì)算的結(jié)果，在建筑變形大的一側(cè)設(shè)置地錨搭設(shè)支撐架，

作為水平向千斤頂反力支撐面。豎向千斤頂以堅(jiān)實(shí)的地面為支撐。在扶正和找平梁架的過(guò)程中要緩慢進(jìn)行不宜過(guò)快，根據(jù)實(shí)際情況每次修復(fù)宜控制在1cm-3cm之內(nèi)，保證木結(jié)構(gòu)相連結(jié)的榫頭完好。扶正施工中，根據(jù)變形測(cè)量的結(jié)果，每次從變形最大的那一道梁架開(kāi)始，先用豎向千斤頂將沉降的金柱項(xiàng)起1cm-3cm，用木楔臨時(shí)時(shí)固定。再用水平向千斤頂扶正金柱1cm-3cm，木楔臨時(shí)固定。仍從當(dāng)前最大的那一道梁架進(jìn)行修正，循環(huán)往復(fù)，直到金柱、梁架修復(fù)到原位。用激光經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢查、校正，復(fù)核無(wú)誤后進(jìn)行最終固定。對(duì)于蛀蝕嚴(yán)重及損壞的柱子要進(jìn)行更換。固定好后，再修復(fù)屋面的一些小構(gòu)件。

7.砌山墻墻體

根據(jù)設(shè)計(jì)方案施工完基礎(chǔ)后，按古建筑原砌筑方式砌好墻體。仍保持其原

有風(fēng)貌。

8.檐椽（屋面）瓦瓦

檐椽的椽子、望板鋪釘好后，開(kāi)始苫背，先抹護(hù)板灰，再鋪防水卷材，接

著再鋪灰背泥，隨后抹青灰泥。開(kāi)始瓦瓦，瓦板瓦時(shí)是壓六露四，再瓦筒瓦，一隴一隴的瓦，瓦完后，再調(diào)脊，屋面完工后，噴刷油性防水涂料。

總之，由于古建筑的建設(shè)年代較早，加之自然環(huán)境的侵蝕以及地下水位的變化等因素，導(dǎo)致磚木結(jié)構(gòu)的古建筑出現(xiàn)了不同程度的傾斜現(xiàn)象。我們應(yīng)針對(duì)古建筑的具體使用功能以及地理位置等，選擇合適的修復(fù)方法。本文提出的古建筑傾斜修復(fù)工藝適用于各類古建筑磚木結(jié)構(gòu)傾斜、開(kāi)裂的修復(fù)，因此可以廣泛進(jìn)行推廣使用。

【參考文獻(xiàn)】

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