傳統建筑木梁加固修繕設計探析

溫曹睿

廣東省肇慶學院基建處 廣東 肇慶 526020

基于年代久遠和自然災害影響的分析，導致傳統建筑的木結構存在不同程度的殘損，在保護與傳承珍貴歷史遺產與古跡，就需要經常性的進行維護與加固修繕。不過，人們在保護與維修傳統建筑木結構的時候，其加固設計方法以及相對應的修繕工藝傳承是缺少相應的文字記錄，是口傳身授的，缺少相應的加固修繕設計方法。利用大量的實地勘驗，走訪調查以及相應的文獻資料搜集，從而針對傳統建筑木結構的加固修繕設計方法進行總結，這樣就可以將成果更好地運用到傳統建筑木結構加固當中去，從而為傳承與保護建筑木結構提供一種參考。

1 傳統建筑木梁修繕方法

1.1 梁身局部糟朽修繕

在經過長時間的侵蝕之后，木梁會因為潮濕、漏水等環境，導致糟朽損壞，進而對構件的受力產生影響，在滿足安全的前提下，構件局部糟朽，就需要做好相應的修繕處理（圖1）。在進行補貼之前，首先需要將木梁表面的破壞部分清理干凈，然后做好相應的防蟲防腐處理，之后，將木料加工成為需要修補的形狀，再配合上相同的木材或者是材料性質相互接近的木材，并且利用耐水性膠茹劑直接補嚴實，確保新舊搭接能夠嚴密合縫。如果木梁表面出現較大面積的損毀啊，還需要利用鐵箍箍緊。當糟朽現象嚴重，就需要考慮到更換木梁[1]。

圖1 梁局部修繕

1.2 梁身裂縫修繕

在梁枋出現劈裂或者是干縮裂縫之后，首先需要將其中垃圾破損的除去，進行相應的防蟲防腐處理，然后按照具體的尺寸大小來進行處理：

第一，對于待修的木梁，其水平裂縫達到梁寬或者是梁直徑四分之一的時候，就可以選擇嵌補的方式來進行加固修繕，利用耐水性膠茹劑以及木條進行處理，確保縫隙能夠嵌補黏結嚴實，然后利用鐵箍箍緊，確保鐵箍不低于兩道。如果裂縫較長，還需要將其間距控制在500mm之內[2]。

第二，如果木梁裂縫的深度要超過規定限制，那么就需要驗算木梁的承載能力。如果能夠達到要求，依舊可以選擇這樣的方式；但是如果不能夠滿足承載力要求，也可以按照原本的方式進行更換。

1.3 內部糟朽修繕

在梁的內部糟朽表面會存在彩繪，為了保護其彩繪以及歷史信息，也可以在內部選擇置芯新梁加固的模式。糟朽中控的梁運用拼補，首先加固梁的支撐，從而減小負載。損壞的部分體積相對較小，長度也是在木梁梁身長度四分之一的范圍之內，并且其直徑也不會超過木梁三分之一，那么修復的方式：首先，在木梁的表面進行打孔，在打上一到兩個孔，具體的情況，還應該按照破壞部分來加以確定，之后利用孔洞，直接將糟朽損壞的部分清楚，以能夠看到良好狀態的木材為準，然后將孔洞內部的雜物清除干凈，再使用木屑和環氧樹脂進行填塞加固。

1.4 梁架糾偏修繕

如果傳統建筑基礎出現不均勻沉降，或者是年久失修，就可能會引起梁架的傾斜，這時就需要利用打滑扶正的方式來進行糾正。梁架的糾偏，一般都會利用手動葫蘆的方式來糾正其角度，然后通過千斤頂抬升柱子的位置，如果傾斜角度較小，也可以選擇鐵絲繩，基于一定的角度來固定，從而對梁架的位置加以矯正。無論使用哪一種方法，都不可能一次性成功，需要多次反復才行[3]。

1.5 撓度變形修繕

如果木梁的跨度較大，其撓度變形較大或者是木梁梁身出現斷裂，就需要在梁身的中間位置或者是按照實際的情況，在其余的位置支起短小的柱子，從而來減少梁撓度變形，其具體的方法見圖2所示。

圖2 梁支頂加固

1.6 整體更換

在傳統建筑木梁修繕加固中，如果上述的方式都無法進行加固，那么就需要通過更換木梁的方式來滿足其承載要求。

2 傳統建筑加固修繕設計方案的選擇

針對傳統建筑木結構的修復，主要是按照“不改變文物原狀”的基本原則來進行加固修繕方案的設計，在修繕過程中，需要保留原本的建筑制式，其中包含了藝術風格、平面布局以及形制等。在進行修繕的過程中，還需要按照國家對于文物保護以及傳統建筑的法律法規，找到殘損的具體原因，這樣才可以解決相應的技術問題。在選擇加固設計方案上，難免會遇到現代材料和修繕原則相互結合，通過現代技術和現代材料的結合，從而來保護傳統建筑。在傳統建筑的保護與修繕中，現代的材料是不能完全替代原用材料，只能夠使用原結構或者是原材料進行補充；在應用的時候，還需要充分利用科學理論和實際可操作性以及對應的質量檢查標準[4]。在加固設計方案選中，主要是考慮到：第一，經濟條件，針對傳統建筑的木結構修繕加固方案如何去修理，基礎條件是殘損的程度如何，可以小修的盡量不能大修，能夠修補的及時修補，但是不能隨意更換新材料，按照相應的方針，力求搶救有限，不嚴重的可以適當緩修或者是采用臨時性的處理措施。第二，技術條件。修理主要是為了保護好傳統建筑的木結構，也就是說，修理本身屬于一種保護的方式，為了能夠滿足修理過程之中對建筑物藝術、歷史、文化價值的保護，就需要通過合理的技術條件實施操作。所謂的技術條件，又包含了設計、施工的技術條件。第三，相應的材料與工具。在施工中，所有的施工料、施工工具都需要做好對應的安排，在現代的結構施工中，施工腳手架是常用的。當然，除開上述條件之下，在進行加固設計方案選擇的時候，還應該考慮到：統一式樣的，就需要按照統一的標準進行，如果沒有統一的式樣，則需要按照常規的工程做法進行；對于沒有進行過修繕的建筑物，盡可能在維修之中保證其原本的風貌，對于后人修繕的，同時會改變其原本工藝的，再一次修繕，就需要做好相對應的改正。針對每一個地區，其建筑物的特色不同，修繕的過程中，就應該尊重當地的傳統技藝以及歷史風貌，不能夠將后代的技藝手法直接放在前代建筑上，避免傳統建筑的時代特征被破壞。

3 傳統建筑木結構加固修繕設計方法

3.1 CFRP加固修繕設計方法

（1）柱CFRP加固修繕設計方法

第一，進行柱的CFRP加固中，可以在柱裂縫開裂段較長的位置上使用，通過CFRP來箍緊開裂段，見圖3所示。

圖3 柱裂縫采用CFRP筋加固

第二，在進行柱第墩接的時候，為了滿足其加固效果，還可以選擇CFRP來替代鐵箍，如圖4所示。

圖4 柱底墩接CFRP加固

（2）梁CFRP加固修繕設計方法

第一，在進行梁上下部剜補的時候，需要利用CFRP箍，進而提升剜補對于截面承載力的實際貢獻，具體見圖5所示。

圖5 梁上下部剜補CFRP加固

第二，針對原梁剩余的截面無法滿足承載力要求的，可以考慮到內置CFPR板材或者是選擇CFRP筋進行加固，見圖6所示。

圖6 梁內置CFRP筋加固

3.2 加固修繕設計方法應用實例

某村落敦睦堂屬于單層的磚木混合建筑，占據667平方米，進深48.7米。另外，在村落之中還存在大墓祠、云溪堂兩座祠堂建筑[5]。其加固修繕方法見下圖7所示，主要的修繕為柱底巴掌榫墩接以及直樵墩接。

圖7 柱底巴掌樵墩接與直樵墩接實物圖

通過這樣的加固之后，就能夠滿足古建筑的需求，從而確保其擁有足夠的支撐力。

4 結束語

總而言之，各個區域的文化會對傳統建筑帶來直接的影響，其本身也是傳統歷史、社會文化的濃縮呈現，其本身也展現出人民的營建理念和技術借景。傳統建筑作為文化傳承與發展的重要載體，由于歲月的侵蝕，就可能會出現一定的損壞，為了能夠將文化一直傳承下去，為了保護一旦消失就不可能再出現的建筑，就需要做好相應的加固修繕處理。所以，希望通過本文的分析，能夠對傳統建筑的修繕加固技術有更為透徹的分析。