談木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)架的矯正與加固方法

張 文 魁

(太原市建設(shè)項目投資評審中心，山西 太原 030002)

對木結(jié)構(gòu)建筑進行維修，不僅使其延年益壽，重要的是保存其原有建筑形制、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料和傳統(tǒng)工藝，這是古建筑原狀的重要依托。古建筑是歷史信息的載體，因此，古建筑的價值內(nèi)容還應(yīng)包括各種形態(tài)的歷史信息。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)架矯正與加固就不失為木結(jié)構(gòu)建筑維修過程中最小干預(yù)的、成功的修繕手段。其基本方法主要有以下兩個方面。

1 木構(gòu)架的矯正

損壞較嚴(yán)重的木結(jié)構(gòu)建筑多伴有構(gòu)架歪閃的問題，出現(xiàn)這一問題的因素有很多，比如地震后的變形或局部地基下沉引起構(gòu)架歪閃。但大多問題出在木構(gòu)件自身的損壞上，如柱根糟朽下沉，構(gòu)件歪閃錯動、拔榫，木構(gòu)件壓縮變形等。如果歪閃嚴(yán)重，局部構(gòu)件處于非正常受力狀態(tài)，應(yīng)力集中給局部構(gòu)件造成很大壓力。因此將構(gòu)件扶正，恢復(fù)其正常受力狀態(tài)，可以從根本上去除建筑安全的潛在隱患。通常對木構(gòu)件的歪閃要進行適當(dāng)扶正，一般有四類方式。

1.1 打牮撥正

適用于局部大木構(gòu)件出現(xiàn)拔榫、歪閃的情況。

將下沉的構(gòu)架抬平叫做“打牮”，將傾斜的構(gòu)件歸正叫做“撥正”。

打牮撥正應(yīng)注意以下幾點：

1)適當(dāng)卸載，北方建筑屋面較重，不利撥正，且木構(gòu)件的提升會造成屋面灰背結(jié)構(gòu)開裂、松動，引起屋面滲漏；2)清理被拔榫處積存的塵土雜物，為構(gòu)件歸位清理障礙；3)撥正前應(yīng)對撥正對象和相關(guān)的構(gòu)件及連接榫卯進行檢查。必要時，有針對地松解若干節(jié)點；4)撥正時動作要緩慢，用力要勻?qū)崳瑢τ诒粨軜?gòu)件相關(guān)的節(jié)點要同步觀測；5)撥正后對節(jié)點要墊實、墊牢，如柱根下應(yīng)墊耐壓縮的鑄鐵片。

由于建筑構(gòu)造和歪閃部位的不同，并不是所有歪閃都能使用局部打牮撥正的方法，尤其是多層、載荷大的建筑。如太原府城歷史文化街區(qū)教場巷日式樓修繕就采用此方法。

另外，如果墻內(nèi)柱有問題，而內(nèi)墻又有壁畫，可以考慮從外墻進入對木柱進行現(xiàn)狀加固，如在柱兩邊附加柱等，或直接在柱內(nèi)側(cè)加明柱輔助。總之，如果撥正牽扯墻體，要根據(jù)墻體的做法、價值和可操作性，不能只顧撥正。

1.2 局部落架撥正

是指為了撥正必須卸載的一種做法。局部落架的特點是落架范圍的針對性強，局部落架深度可大一些。在實施過程中，還應(yīng)注意局部落架過程中，對未落架構(gòu)件的固定，提前采用一些臨時性支固措施，防止構(gòu)架松動，出現(xiàn)新的歪閃、發(fā)生構(gòu)件斷裂等問題。

1.3 “偷梁換柱”

有些構(gòu)件由于自身的損壞已達到需要更換的程度，非扶正能解決問題。“偷梁換柱”是局部更換梁、柱的方法。具體換柱可以有兩種做法，一種是柱子基本不抬起抽換，即將柱根斜截十余厘米，撇柱前要將柱上與額枋等聯(lián)系構(gòu)件的卯口上下適當(dāng)開通，將額枋等水平聯(lián)系構(gòu)件撇出。新柱制作時柱根也要像撇出的舊柱一樣，做成馬蹄形，同時還要預(yù)留安裝用大卯口。將新柱安裝后，柱根用斜墊找平，外用鐵箍固定。待額枋等聯(lián)系構(gòu)件歸位后，再用硬木將卯口封堵嚴(yán)實。這種做法，對上部構(gòu)件擾動較小，因此“偷換”的意思較大。另一種方法是屋面卸荷，將柱子與周圍額枋等水平聯(lián)系的卯口豎向開通，撇出水平構(gòu)件后，柱子整個斜向抽出。同樣，新柱制作時也要預(yù)留安裝用大卯口。這種做法可以保證柱子的相對完整，更適合叫抽換。

1.4 落架整修，重新歸安

適用于構(gòu)架歪閃變形嚴(yán)重，且主要承重構(gòu)件又殘損嚴(yán)重的情況。

盡管撥正加固方式可以徹底地解決構(gòu)架變形問題，但是必然引起對建筑的擾動。有時建筑的某些變形有一定的說明意義，比如可以證明建筑歷史的形成過程等等，如果采取撥正方法，使建筑在獲得安全的同時，也失去了文物建筑的某種認(rèn)證價值。因此，究竟何種情況下采用撥正的方法，也要建立在一定的價值評估基礎(chǔ)上。

2 木構(gòu)架加固

對木構(gòu)架進行加固一般有兩種情況，即撥正后的加固和現(xiàn)狀加固。

2.1 撥正后的加固

撥正后加固又可分兩種情況，一是局部構(gòu)件撥正后的加固，二是整體構(gòu)架調(diào)整后的加固。局部構(gòu)件撥正后的加固主要是針對撥正后可能會出現(xiàn)反彈的問題。由于構(gòu)架歪閃變形，構(gòu)件的內(nèi)力發(fā)生變化，有些構(gòu)件甚至變形，構(gòu)件之間的受力狀態(tài)重新組合。撥正后，構(gòu)件之間的受力狀態(tài)也需要一定時間的適應(yīng)和穩(wěn)定過程。

1)節(jié)點加固。如柱頭與額枋之間、柱頭與柱頭之間、檁條之間，適當(dāng)加一些鐵活，比如拉扯扁鐵、拉桿、扒釘?shù)取Ｈ纾涸诿魈h城隆恩寺修復(fù)中就廣泛應(yīng)用。

2)柱框加固。如明處加抱柱，暗處加斜撐輔助柱框，防止變形，這種方法在古建筑中經(jīng)常可以見到。同時還可以利用或增加水平構(gòu)件對柱框的約束作用，提高柱框的橫向抗變形能力，從而達到綜合提高柱框剛度的目的。做加固設(shè)計時，應(yīng)注意分析構(gòu)架的受力情況，一方面要盡量不改變原來的受力體系，另一方面加固要有針對性，并且應(yīng)考慮與原框架的剛?cè)岽钆浜驼w加固后的效果。其次就是加固構(gòu)件應(yīng)盡可能少和隱蔽，還應(yīng)具有可逆及可識別性。在有的古建筑中，我們見到把加固型構(gòu)件進行一些裝飾性處理，比如鐵箍外表鏨出紋飾等。

2.2 現(xiàn)狀加固

現(xiàn)狀加固一般是對一些即發(fā)險情或等不及按部就班所采取的臨時加固措施。這種加固的特點在于局部針對性和臨時性。因此和上述加固措施相比，手段可粗略一些，但加固效果仍要牢靠。具體設(shè)計時，應(yīng)認(rèn)真仔細分析殘毀險情，判斷可能涉及的范圍和程度，選擇適當(dāng)?shù)募庸谭椒ā３Ｒ姷募庸谭椒ê妥⒁馐马椨校?)在構(gòu)架歪閃的反方向上支頂，如太原府城歷史文化街區(qū)文殊寺修繕工程中就采用此方法，修繕措施得當(dāng)，效果較好。2)梁枋折斷嚴(yán)重時，應(yīng)用桿件直接頂在最危險部位。在晉祠博物館水鏡臺出現(xiàn)變形，就利用木支撐支頂。3)對歪閃、拔脫的構(gòu)件除上述直接支頂加固外，還可適當(dāng)加臨時水平拉扯，防止變形擴大。以上是我們常用的加固手法，也是行之有效經(jīng)濟實用的方法。

2.3 加固性構(gòu)件的處理方式

1)直接支頂：明處支頂，應(yīng)根據(jù)支頂位置，考慮支頂構(gòu)件的外形是否要與周圍構(gòu)件協(xié)調(diào)。

2)加固性構(gòu)件應(yīng)具有可逆性、可識別性，適當(dāng)情況可考慮構(gòu)件的外表加工及設(shè)置處理表現(xiàn)的技術(shù)美。

“最小的干預(yù)就是最大的保護”要達到修舊如舊的理念，更多的去傳承古建筑所蘊含的歷史人文信息。只有盡最大可能保護原有構(gòu)件，保護原有結(jié)構(gòu)方式，保持原有構(gòu)筑形態(tài)，才能保留建筑的歷史信息。