某木結構建筑安全性檢測及加固處理措施

景江峰，孫樂樂

（云南省建設工程質量檢測中心有限公司，云南 昆明 650217）

0 引 言

木結構建筑外形宏偉、美觀、精巧，常使用在重要建筑物及具有紀念意義場合，如寺廟、宮殿及歷史古跡等地方。云南省至今保留著大量的木結構建筑，如大理古城、麗江古城、束河古鎮等古鎮內存在著大量的木結構建筑。這些木結構建筑隨著時間的延續會出現腐蝕、蟲蛀、裂縫、變形等缺陷及人為的破壞現象。因此，為避免這些具有重要歷史、藝術、旅游價值的古建筑損壞或毀滅，必須加強對這些古建筑的保護工作，從而為下一代留下寶貴的財富。

1 工程概況

該木結構建筑位于云南省某古鎮內，為 1 棟 2 層木結構形式，建筑物層高均為 2.5 m，樓板為木樓板，建筑面積約 428.6 m2，該建筑始建于 2002年。由于該建筑作為商鋪使用，后續租戶在使用過程中為達到使用效果，陸續對內部結構進行改造，為確保該建筑物經數次改造后結構安全性，相關單位委托筆者單位對該建筑進行安全性檢測，并針對存在的具體問題提出加固處理意見。

2 安全性檢測

現場檢測工作包括周邊場地調查、結構形式調查、變形檢測、裂縫排查、節點連接調查、其他損傷調查等內容［1］。

2.1 周邊場地調查

該建筑物周邊場地平坦，地面未發現開裂。建筑物上部未發現由不均勻沉降引起的裂縫和傾斜，調查發現基礎無腐蝕、酥堿、松散和剝落現象，故可推斷基礎基本穩定。

2.2 結構形式調查

現場利用激光測距儀、鋼卷尺等對該建筑結構布置進行測量，建筑物平面布置圖、立面圖如圖1所示。該房屋結構平面布置基本合理，傳力路線明確，屋面為人字形坡屋面，屋面未發現明顯變形，無滲水漏雨現象，填充墻為土坯墻，檢測過程未發現墻體存在裂縫和其他損傷，但墻體根部存在酥松、剝落現象，現場照片如圖2所示。檢測過程中發現 B-E/3-5 軸平面內部分木柱、木梁使用工字鋼、方鋼管進行簡易加固處理，E-F/3-7 軸樓面板被拆除，一層個別木柱被鋸除，屋面瓦未有拉結固定措施，存在被風吹落風險。

圖1 建筑物平面圖、立面圖（單位：mm）

圖2 土坯墻根部存在酥松、剝落現象

2.3 變形檢測

現場利用吊線錘對木柱垂直度進行抽檢［2］，抽檢結果表明 B/5 軸、B/6 軸木柱垂直度均大于 GB 50206－2012《木結構工程施工質量驗收規范》中允許偏差“H/200 且≤ 15 mm”要求，檢測結果如表1所示。利用全站儀對梁撓度進行檢測，現場共抽檢 6 根木梁撓度，檢測結果表明梁撓度小于 GB 50005－2013《木結構設計規范》要求，檢測合格。

表1 木柱垂直度檢測結果

2.4 裂縫排查

現場利用游標卡尺、鋼卷尺對木柱干縮裂縫寬度、長度和深度進行檢測，檢測結果如表2所示，檢測結果表明裂縫寬度最大值為 20.18 mm，裂縫長度最大值為 2 000 mm，裂縫深度最大值為 7.28 mm（圓木直徑為240 mm、270 mm兩種），現場照片如圖3所示。檢測發現部分木柱裂縫內存在加塞木屑現象，檢測過程中未發現木梁存在干縮裂縫。

表2 木柱裂縫排查結果mm

圖3 木柱干縮裂縫

2.5 節點連接調查

檢測過程中發現部分梁柱連接節點接榫松動，租戶使用扁鐵對節點處進行簡單加固處理，但加固處理不牢固，且在部分節點處懸掛有大件設備。F 軸木柱地腳枋被拆除，部分木柱直接墩放于石墩之上，未與基礎可靠連接，現場照片如圖4所示。

圖4 節點連接圖片

2.6 其他情況調查

檢測過程發現部分構件已出現輕微蟲蛀、腐蝕現象［3］；一層 E/3 軸木柱被鋸除，鋸除后使用方鋼管在梁底進行加固處理，方鋼管兩端與木柱套箍連接，套箍與方鋼管連接并不可靠，且方鋼管間焊接質量差，焊縫表面存在飛濺、焊瘤及未焊透等缺陷；其他加固部位使用工字鋼、方鋼管與梁、柱間采用螺栓機械連接，連接基本牢固。部分木柱存在拼接現象，拼接處未進行加固處理，成為潛在危險點（見圖5）。

圖5 節點連接圖片

綜上所述，該木結構建筑存在的主要問題如下：

①建筑結構存在改動，原受力體系改變，雖進行加固處理，但加固處理并不牢固；

②土坯墻根部出現酥松、剝落現象；

③部分木柱垂直度、裂縫尺寸超過規范要求；

④部分梁柱連接節點接榫松動，部分木柱地腳枋被拆除，木柱未與基礎可靠連接；

⑤構件出現蟲蛀、腐蝕現象；

⑥加固所使用的方鋼管、工字鋼未與主體結構可靠連接，焊接質量差。

3 加固處理

3.1 土坯墻整改處理

對于出現酥松、剝落的土坯墻，首先將此部分墻體剔除，在完好墻體上外掛鋼絲網，使用水泥砂漿對整塊墻體進行抹面處理，防止雨水對墻體沖刷。土坯墻根部現澆混凝土坎臺（坎臺高 150 mm 左右），并且在根部設置引水溝，防止雨水聚集。

3.2 木柱裂縫加固處理

木柱裂縫寬度在 11.32～20.18 mm，裂縫深度最大值為 7.28 mm（未超過柱徑 1/3），故采用木條嵌補處理，并使用耐水膠粘牢，除此之外，應在裂縫寬度最大處設置兩道扁鐵環箍，從而防止裂縫進一步擴展，加固示意圖如圖6所示。

3.3 梁柱連接節點加固處理

一部分連接節點接榫松動是由于木柱傾斜而造成脫榫，此部分可先將柱拔正，后對榫卯進行拉結，加固用扁鐵尺寸為 4 mmh 40 mm，螺栓為 M12 螺栓，加固示意圖如圖7所示。一部分連接節點是由于榫頭腐蝕、斷裂而產生松動，此部分可先將腐蝕、破損部分削除，削除后先經過防腐處理，后將新制木楔嵌入卯口內，并使用密封膠將縫隙灌嚴［4］。

圖6 扁鐵環箍對木柱裂縫進行加固處理

圖7 節點連接圖片

部分木柱未與柱腳石可靠連接，可在柱根部澆筑混凝土短柱，具體做法可參考《云南省農村危房修繕加固技術指南（試行）2017》中相關內容，加固示意圖如圖8所示。此外，對于拆除的地腳枋應重新進行添補，以增加結構整體穩定性。

3.4 蟲蛀及腐蝕處理

檢測過程發現僅在部分柱、梁表面存在輕微腐蝕、蛀眼，故可將輕微腐蝕部位剔除，并使用不飽和聚酯樹脂（針對柱）、環氧樹脂（針對梁枋）進行修補。針對木材表面出現的蛀眼，可采用噴霧法多次噴涂藥劑，并使用塑料薄膜進行包覆，防止藥力揮發損失［5］。

圖8 木柱根部澆筑混凝土短柱

3.5 其他損傷加固處理

一層部分樓板被人為拆除，使得結構整體性降低，抗側力減小。本案例中使用木剪刀撐對拆除樓板部位進行加固，木剪刀撐隔一布一，上部與柱頂相連，剪刀撐與木柱通過 M16 螺栓相連，剪刀撐尺寸為 80 mmh 150 mm。同時在木柱間設置穿枋，即在木柱上開鑿對傳榫眼，將一排柱連為一體，提高整體性。

已使用工字鋼、方鋼管進行加固的部位，需對漏焊、少焊、氣孔等部位進行重新焊接，焊縫等級需滿足二級焊縫驗收要求，工字鋼、方鋼管與木柱間宜采用多道扁鐵進行箍接。

部分木柱拼接縫未進行加固處理，成為潛在危險點，針對此種情況，使用 8 號鐵絲對拼縫處纏繞形成環箍，環箍應包覆整個拼接縫，鐵絲收頭位置采用鐵釘釘牢，并在環箍外側涂抹環氧樹脂。

針對屋面瓦易被吹落的情況，采用高延性混凝土對瓦縫處進行壓抹，從而增加瓦片間整體性。

4 結 語

1）加固施工須請專業施工隊伍進行，施工過程中對焊縫進行補焊存在動火作業，需進行安全技術交底并做好相關防護工作。

2）木結構建筑使用過程中隨時間延長會出現各類質量問題，因此木結構建筑應做好相關安全監測工作，并應盡量減少對建筑結構改動，若需改動，需經相關單位對結構體系進行重新驗算。