重慶地區傳統木結構應用及運維狀況調研與探討

祁云揚，黃浩，鄧高峰，向陽，唐迪，潘秋雨，馮豆

（1 重慶大學 土木工程學院、山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，重慶 400045； 2 重慶大學建筑規劃設計研究總院有限公司，重慶 400045）

0 引言

傳統木結構是中華文明的重要元素，其發展歷史悠久、源遠流長，逐漸形成了獨有的結構體系、建造技藝及文化特征，并深遠影響了東亞及南亞地區的建筑樣式及風格。因具有取材方便、建造便捷、造型多變等多種優勢，木結構成為了中國傳統建筑結構的主要型式。近年來，隨著我國經濟的不斷發展以及人民對傳統文化需求的快速增長，在美麗鄉村、文化振興等國家重大戰略的指引下，既有傳統木結構的修繕保護及新建傳統木結構方面的工程需求持續增長。

但從總體上看，針對中國傳統木結構性能的研究仍處于基礎積累階段，尚未完整建立起幾類常用結構體系性能的系統性知識體系及評價體系； 在標準體系方面，尚未形成采用現代工程技術手段對傳統木結構進行分析、設計、評估及加固的適用框架及條文[1-3]。 此外，對傳統木結構結構特點的實地調查較少，研究過程中采用的試驗對象或分析對象存在與實體建筑偏差較大或代表性不強等問題。在相關工程實踐中，存在研究積累不足、標準較為欠缺等突出問題，相關現狀及短板制約了對傳統木結構工程的科學保護及利用。

針對上述需求及問題， 本文以重慶地區傳統木結構建筑的運維現狀調查為起點， 對其展開討論， 通過開展廣泛的實地調查獲得第一手的建筑運維狀況信息，再結合研究進展、標準體系等方面的總結進行綜合探討，以期達到全面認識重慶地區傳統木結構的運維狀況、研究現狀及技術標準短板的目的，為后續研究及工程實踐提供參考。

1 調研方案簡介

為使調研結果更具代表性， 本文選取重慶主城九區及主城外各區縣分布的共30 個目的地進行了調查，調研地分布見表1。

表1 調研對象分類

現場調研工作主要以既有傳統木結構（古建筑或者優秀歷史建筑等）以及近年來新建的傳統木結構兩條主線展開。 重點關注以下幾部分內容：①結構型式；②構造做法（基礎、連接及構架、圍護結構）；③殘損狀態；④運維管理情況。

2 結構特征

2.1 構架（結構）型式

經調研，重慶地區常見的構架型式主要有：穿斗式、抬擔式、抬梁式、抬梁穿斗混合構架、石木混合承重構架等，具體的介紹詳見圖1 及表2。

圖1 構架（結構）型式

表2 構架（結構）型式分類

2.2 基礎做法

根據做法不同，重慶地區傳統木結構的基礎可分為：槽形基礎和滿堂基礎[4]。 對兩類基礎的簡介詳見圖2 及表3。

表3 基礎做法分類

圖2 基礎做法

2.3 墻體做法

按照墻體材料不同，穿斗式木結構的內嵌墻體可以分為竹編泥墻、木板墻、磚砌體墻以及石墻等。 詳細介紹參考圖3 及表4。

圖3 墻體結構型式

表4 墻體做法分類

2.4 檁條做法

檁條是穿斗式木結構傳遞屋面荷載及水平荷載的重要構件，其做法直接影響結構的縱向抗側剛度[6]。 調研發現，重慶地區傳統木結構的屋面檁條通常有兩種類型——單層檁條（圖4a）及雙層檁條。 雙層檁條根據上下層檁條的連接關系，分為無連接和有連接。 無連接時若檁身平直，上下層檁條通常緊挨設置（圖4b）或錯開平行設置（圖4c）；若某根檁條有撓度，通常將其作為下層檁條，且使撓度方向朝屋頂上方向，有利于結構受力（圖4d）。 有連接時檁條設置一根或兩根短木柱在檁身的中部或三等分點，整體上呈對稱布置（圖4e、f）。

圖4 檁條做法

2.5 節點做法

重慶地區的傳統木結構以穿斗式木結構為主，下面主要從兩個角度——柱腳節點和枋-柱榫卯節點進行介紹。 詳細介紹見表5 及圖5。

圖5 節點做法

表5 節點做法分類

對于常見的單層穿枋-木柱節點，需進一步介紹，按節點處銷釘與木楔的位置及不同榫頭構造分類，分類結果見表6 及圖6。

圖6 單層穿枋-木柱節點

表6 單層穿枋-木柱節點分類

3 運行現狀中的突出問題

3.1 既有傳統木結構運營中的問題

經過大范圍的實地調研，筆者發現了許多可能影響傳統木結構性能的問題和隱患，下面將對出現次數較多的幾項問題進行分類闡述，具體結果如表7、圖7 所示。

表7 結構隱患分類

圖7 結構隱患分類

3.2 傳統木結構新建工程中的問題

3.2.1 材料選用

調查發現，新建的傳統木結構工程在木材選用方面存在較多的問題，集中體現在以下幾個方面：（1）設計人員未明確材料選擇要求，如樹種、含水率，材質等級要求等；（2）目前市場上能直接獲得的原木、方木等材料一般未按照《木結構設計標準》等的相關要求進行處理；（3）施工及驗收過程中，技術人員對木結構材料的技術要求不了解，把控不到位。

上述問題使得傳統木結構新建工程由于材料原因，讓木結構在使用中短期內 （1～5年）即出現嚴重的腐朽及開裂等成為普遍現象。

3.2.2 構造處理

調查發現， 工程中常見的構造失當情況有： 柱腳構造不當，如未設置基礎石等，易造成柱根腐朽；屋面防水構造既未參照傳統做法， 亦與現代做法不符， 特別是檐口部位，易發生排水不暢及滲漏；構件表面涂飾工藝不當，如未做地杖即施做面漆等，易引起涂層起皮脫落（圖8）。 由上述構造處理不當引發的工程質量問題也較為常見。

圖8 柱身起皮脫落

3.2.3 實施中的技術問題

調查發現，部分傳統木結構新建工程未經過設計，其余按照建設程序實施的工程中，在相關環節存在以下一些普遍問題：

（1） 設計一般由建筑專業人員負責實施，大部分情況下無結構專業人員參與；設計文件中未明確材料選用要求；關鍵部位設計深度不足，如節點構造，排水防潮做法等；僅有建筑施工圖，無結構施工圖；

（2） 施工圖審查對結構專業不做要求，忽視結構安全性；審查人員不熟悉木結構，審查質量較低；

（3） 施工及驗收時突出存在材料進場無質量控制等問題，特別是對含水率無控制。

上述情況造成傳統木結構新建工程的質量通病較多。 另外，新建的傳統木結構一般用于公共建筑，其使用用途、荷載條件與傳統用途已經有明顯區別，忽視結構設計及計算分析，使用過程中出現安全性及耐久性方面的問題也屢見不鮮。

4 標準及管理政策現狀

重慶地區的傳統木結構以穿斗式木結構為主。 《木結構設計標準》[1]（GB 50005—2017）作為專門針對木結構出臺的國家標準，對穿斗式木結構也有一些具體的規定，但總體上針對性不強。

《建筑抗震設計規范》[2]（GB 50011—2010）中的11.3 節涉及到了多條有關穿斗式木結構的規定，明確了穿斗式木結構的可建高度、穿枋設置部位及穿枋開榫要求，規定平面外的穩定性需要依靠縱向支撐來保持。 相應措施對傳統木結構的文化特征有一定的影響。

《古建筑木結構維護與加固技術標準》[3]《古建筑木結構檢測技術標準》[7]等規范對既有傳統木結構的檢測、鑒定及加固等有較全面的規定，但鑒于傳統木結構建筑本身較強的地域性，其適用性需結合相關標準的編制背景條件進行進一步明確。 另外，針對傳統木結構的加固處理方法仍十分缺乏，尚需結合目前的一些新材料、新技術提出更好的解決方案。

5 討論與建議

本文通過對大量實地調研資料的梳理和總結， 從結構型式、基礎、墻體、屋面及節點幾個角度介紹了重慶地區傳統木結構普遍的構造做法；同時對走訪過程中發現的常見結構問題或隱患作了分類，探討了新建傳統形制木結構在建造及運營過程中出現的問題。 通過上述工作，除了得到實際工程的第一手資料外，還提出了以下見解與建議：

（1） 傳統木結構具有較強的地域特色，木材選用、結構布置以及使用過程中出現的常見問題等均與地區的材料供給、風俗文化及氣候特點等相關，具有明顯的地域差別。 因此，建議深入開展針對本地區的全面的現場調研及整理工作， 相關的研究工作、標準制定工作可立足于本地特色開展。 研究宜充分考慮建筑的地域做法及環境影響等，標準制定則應以地方標準編制為主線開展；

（2） 民居建筑及村寨建筑的存量仍較大，但針對這類建筑結構性能的試驗、研究較少，在明確其性能的基礎上制定相應的技術措施，才更有利于科學地保護和利用；

（3） 現行標準中針對傳統木結構的規定尚不全面，結構的加固技術非常缺乏，因此呼吁加大對相關研究及標準制定的支持力度，加強對相關工程實施過程中的技術流程管理、質量管控等。