普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中的角梁保護(hù)

丁芳

普濟(jì)寺御碑亭，作為一處承載著深厚歷史文化底蘊(yùn)的古建筑，見證了歲月的滄桑與變遷。然而，隨著時(shí)光的流逝，其結(jié)構(gòu)也遭受了不同程度的損壞，尤其是角梁部分，作為支撐亭頂?shù)年P(guān)鍵構(gòu)件，其穩(wěn)定性與安全性直接關(guān)系到御碑亭的整體結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)普濟(jì)寺御碑亭角梁外加固進(jìn)行調(diào)查，有利于對(duì)古建筑本體的保護(hù)，促進(jìn)歷史文化的傳承與保護(hù)。在修繕過程中，角梁作為支撐御碑亭屋頂?shù)闹匾獦?gòu)件，其穩(wěn)定性和安全性顯得尤為重要。因此，對(duì)角梁外加固成了此次工程的核心任務(wù)。該類加固技術(shù)不僅需要對(duì)古建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力機(jī)制有深入了解，還需要結(jié)合現(xiàn)代科技手段，探索出適用于古建筑的加固方法。

在該背景下，文章以普濟(jì)寺御碑亭修繕工程為對(duì)象，對(duì)角梁外加固技術(shù)進(jìn)行深入解析，通過分析角梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受損情況，制定針對(duì)性的加固方案，借助現(xiàn)代科技手段，對(duì)角梁加固過程中的受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，確保加固效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

御碑亭角梁保護(hù)刻不容緩

普濟(jì)寺御碑亭，因亭內(nèi)立有雍正皇帝御筆石碑而名揚(yáng)四海，坐落于照壁之北，海印池之南，普濟(jì)寺的中軸線上，環(huán)境優(yōu)雅，綠樹環(huán)繞。此亭建筑坐北朝南，主體布局呈矩形，采用重檐木結(jié)構(gòu)歇山式造型，外側(cè)由磚墻圍護(hù)，內(nèi)部則四面開敞。亭內(nèi)天花板采用棋盤格設(shè)計(jì)，屋面覆蓋琉璃瓦，額枋之上飾以精美的旋子彩畫。御碑亭的出檐設(shè)計(jì)獨(dú)特，角部構(gòu)件外挑尺寸較大，承重負(fù)擔(dān)重，老角梁外拽主要依靠角科斗栱支撐，連接方式導(dǎo)致角部牢固度遜于正身。加上屋面戧脊局部開裂，雨水滲漏導(dǎo)致角部構(gòu)件易受潮濕影響，出現(xiàn)糟朽、彎垂及翼角下沉等問題，甚至局部壓裂，這些狀況共同導(dǎo)致了東南、東北、西北角的翼角明顯下垂，與之相連的檁枋構(gòu)件也因此彎垂、脫榫位移，加劇了整體結(jié)構(gòu)的變形。御碑亭角梁現(xiàn)狀如圖1所示。

根據(jù)圖1可以看出，御碑亭多數(shù)角梁都已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的下垂，以及位移情況，因此，對(duì)御碑亭的角梁修繕工作已迫在眉睫，亟待展開。

普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中角梁保護(hù)

拆除角梁外附著物。在普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中，文章針對(duì)角梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在加固前拆除角梁外的附著物。即先對(duì)御碑亭及其周邊環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，了解附著物的種類、位置、與主體結(jié)構(gòu)的連接方式，定位和標(biāo)記需要拆除的附著物，評(píng)估拆除工作的難度和可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)，制定拆除方案和安全措施，在拆除區(qū)域周圍搭建圍擋并設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志。

在確保整體穩(wěn)定和安全的前提下，根據(jù)承重墻的布置和區(qū)域長(zhǎng)度，將御碑亭劃分為不同區(qū)域，采用交叉間隔的方式進(jìn)行拆除。在拆除過程中，對(duì)與角梁緊密連接的構(gòu)件，采用專業(yè)工具對(duì)角梁外的附著物進(jìn)行分條修繕，由專業(yè)人員進(jìn)行人工拆卸。如果附著物與主體結(jié)構(gòu)通過螺絲或釘子連接，使用螺絲刀或扳手進(jìn)行拆卸。對(duì)于較大或較堅(jiān)固的附著物，通過人工仔細(xì)卸載。

拆除完成后，對(duì)御碑亭角梁進(jìn)行臨時(shí)加固，利用圈梁作為支撐結(jié)構(gòu)。在圈梁上，采用“十”字形槽鋼支撐法，通過設(shè)計(jì)槽鋼構(gòu)件，提升御碑亭角梁的穩(wěn)定性，同時(shí)臨時(shí)支撐接觸文物部位需加墊木板作為保護(hù)。臨時(shí)加固完成后，對(duì)加固效果進(jìn)行檢查，保證加固后的角梁具有足夠的承載力和穩(wěn)定性。

選用角梁外加固材料。在對(duì)御碑亭角梁外附著物進(jìn)行拆除與臨時(shí)加固后，選擇角梁外加固所用的材料。即根據(jù)工程加固需求，選擇合適的加固材料類型。常見的加固材料包括鋼材、碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料等。鋼材強(qiáng)度高、韌性好，適用于承受較大荷載的場(chǎng)合；碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料則具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)重量敏感或環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。

在選擇加固材料時(shí)，還考慮了與角梁原有材料的相容性，以及材料的耐久性，避免產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)破壞。隨著新型材料在木構(gòu)建筑加固與修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。在本次普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中，為確保角梁外加固效果與工程質(zhì)量的卓越性，最終選擇纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）作為主要加固材料。FRP以其出色的增強(qiáng)性能成為此次理想的加固材料，將FRP粘貼在御碑亭角梁底部，粘貼方式如圖2所示。

FRP的粘貼主要依賴于其與御碑亭結(jié)構(gòu)表面的緊密貼合，通過專用粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)牢固連接，通過圖2的粘貼方式可確保加固效果的最大化。基于此，選擇FRP作為加固材料，以為御碑亭的角梁外加固施工提供穩(wěn)定保障。

結(jié)合多種技術(shù)進(jìn)行角梁外加固。對(duì)于角梁而言，由于長(zhǎng)期承受荷載并受到雨水侵蝕，產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，僅采用硬木楔緊的方式對(duì)結(jié)構(gòu)變形的約束力較弱，可能無法達(dá)到預(yù)期加固效果。因此，文章計(jì)劃采用鐵箍加固與FRP加固方法的組合方案，通過多種線性技術(shù)的緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)角梁的強(qiáng)力外加固，具體流程如圖3所示。

當(dāng)御碑亭角梁裂縫發(fā)展到較深層次或出現(xiàn)嚴(yán)重縱向裂縫時(shí)，利用鐵件將角梁外箍緊，通過鐵件的約束作用，增強(qiáng)構(gòu)件的承載能力。但使用鐵箍進(jìn)行加固時(shí)，鐵件會(huì)發(fā)生嚴(yán)重銹蝕，降低其約束效果，還可能對(duì)御碑亭的外觀造成不良影響。因此，在加固過程中，應(yīng)注重防銹處理，確保加固效果持久而穩(wěn)定。

在使用鐵箍加固的基礎(chǔ)上，對(duì)于角梁上出現(xiàn)的較大面積缺損和裂縫，采用同等材質(zhì)的材料進(jìn)行修補(bǔ)，并使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行壓力灌漿封閉，使裂縫被完全封閉。對(duì)于較小的裂縫，使用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行表面涂抹封閉，若角梁表面存在凹凸不平的情況，也可使用環(huán)氧砂漿等找平材料進(jìn)行填補(bǔ)。填補(bǔ)及使用FRP材料在角梁外粘貼完成后，進(jìn)行一周至兩周的養(yǎng)護(hù)，使FRP與角梁緊密結(jié)合。養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后，在FRP表面涂抹一層基底樹脂，進(jìn)行面層材料的涂抹，美化外觀，并在表面涂刷耐火、防蟲涂料，為角梁結(jié)構(gòu)提供全方位的保護(hù)。至此，完成了普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中角梁外加固技術(shù)設(shè)計(jì)。

御碑亭修繕保護(hù)實(shí)踐

施工準(zhǔn)備。為驗(yàn)證此次加固技術(shù)在普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中應(yīng)用的可行性，進(jìn)行施工驗(yàn)證。組織一支由古建筑專家、結(jié)構(gòu)工程師和施工技術(shù)人員組成的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，對(duì)御碑亭進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘查和評(píng)估。通過對(duì)角梁、檁枋等關(guān)鍵構(gòu)件的細(xì)致檢查，全面掌握御碑亭的結(jié)構(gòu)狀況及損壞程度。根據(jù)勘查結(jié)果，對(duì)施工中需要用到的設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)備，設(shè)備準(zhǔn)備情況如表1所示。

在施工材料的選擇上，嚴(yán)格遵循古建筑保護(hù)的原則，優(yōu)先選用與原構(gòu)件材質(zhì)相近的材料，并對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，確保其符合施工要求。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理布置和規(guī)劃，設(shè)置必要的安全警示標(biāo)識(shí)和臨時(shí)設(shè)施，為施工人員的作業(yè)提供良好的環(huán)境和條件。

應(yīng)用結(jié)果及分析。為驗(yàn)證此次加固技術(shù)在普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中應(yīng)用效果，按照設(shè)計(jì)部分與施工準(zhǔn)備部分進(jìn)行施工驗(yàn)證，對(duì)加固后的角梁承載力進(jìn)行匯總，整理數(shù)據(jù)如表2所示。

根據(jù)表2角梁加固前后承載力對(duì)比情況進(jìn)行分析，從加固前后的承載力對(duì)比來看，各角梁的承載力均有了顯著的提升。角梁1的承載力從加固前的45kN提升到了加固后的78kN，角梁2的承載力從42kN提升到了72kN，角梁3的承載力從48kN提升到了85kN，角梁4的承載力從47kN提升到了80kN，角梁5的承載力從44kN提升到了75kN，表明所用加固技術(shù)對(duì)角梁承載能力的提升效果是顯著的。從承載力提升率的角度來看，各角梁的提升率均超過了70%，平均提升率達(dá)到了72.50%，進(jìn)一步驗(yàn)證了加固技術(shù)的高效性。通過本次施工，成功驗(yàn)證了加固技術(shù)在普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中的應(yīng)用效果，加固后的角梁承載力得到了顯著提升，且提升效果穩(wěn)定、均衡。

通過深入探索與實(shí)踐普濟(jì)寺御碑亭修繕工程中的角梁外加固技術(shù)，結(jié)合了古代建筑技藝與現(xiàn)代科技手段，探索出了一套適用于普濟(jì)寺御碑亭角梁加固的有效方案。通過加固技術(shù)的應(yīng)用，角梁的承載能力與穩(wěn)定性得到了顯著提升，御碑亭的整體結(jié)構(gòu)安全得到了有力保障。不僅為普濟(jì)寺御碑亭的修繕工程提供了有力的技術(shù)支撐，也為今后類似古建筑的修繕工作提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)與借鑒。未來，將繼續(xù)深入探索古建筑保護(hù)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)與方法，為傳承和弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化貢獻(xiàn)更多的力量。

（作者單位：浙江安地建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司）