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    古建修復,開裂木柱的修補方法
    編輯:績溪縣振興徽雕有限公司   發布時間:2020-11-11

    木柱的裂縫修復首先要檢查開裂的原因,根據不同的開裂原因,有針對性的采取不同的修復工藝。其中在建筑過程中使用尚未完全干燥的木料,建成后就會形成自然劈裂。自然劈裂的裂縫一般比較細小,劈裂寬度小于5mm的可用膩子或環氧樹脂填充,寬度較大的則需以木條或嵌縫料嵌填,裂寬超過30mm的除采取嵌填外,還可采用碳纖維加固。


    碳纖維加固施工時需要在清潔的木柱表面形成環氧樹脂飽和面打底,并在室內環境溫度下養護幾個小時后于其上手工布置沿柱子圓周方向的單向碳纖維布。每一層纖維需涂抹兩層環氧樹脂,一層涂于圓柱表面,另一層涂于要粘貼的纖維布的內表面。碳纖維布每平方米重約200g,厚度一般在0.5mm左右,修復后對建筑木作外觀影響很小。傳統固縫方式一般采用寬50~100mm、厚3~4mm的鐵箍來加固,也有采用玻璃鋼箍,但經其修復后古建筑外觀明顯受到影響。

    修復中除對劈裂部位采取粘接和碳纖維套箍加固,木柱表面經敷漆后無凸起。對除檐柱外的其他局部嚴重破損處且在不影響外觀的前提下,在靠近木柱的梁枋端部增加抱柱,以減輕木柱的受重負荷,這種方法應考量現場條件,因為“加法”在古建的修復中要盡可能謹慎使用,以維持建筑遺產原真性少受傷害。根據文獻經驗,凡嵌補用木料均應做防腐處理。


    糟朽病害的修復工藝

    糟朽病害的危害是可能引起柱承載力喪失,導致結構變形甚至垮塌。對于局部一般性腐蝕糟朽,采用環氧樹脂或其他化學膠灌注方式進行修復,這種方式對結構外觀無明顯改變。對受損嚴重無法使用灌注方式進行修復,但木柱剩余強度尚可維持使用時,糟朽部位需先清除,再以木條、環氧樹脂、鋸屑、玻璃纖維等填充物(如)進行置換,以延長構件使用壽命。


    當木柱的底端柱基部位出現較為嚴重的糟朽,若自柱根向上不超過柱高三分之一,可進行局部替換及墩接法:首先,墩接選用木料應與原木柱材質相同;其次,對于木柱的糟朽必須剔除徹底,因為真菌殘留很可能繼續繁殖并損壞木質纖維。在保證上述兩點的前提下,常用的墩接方法主要有陰陽掌榫、花瓣榫、銅錢榫等。陰陽掌榫最為簡便,但為了增加榫卯效度,接榫應陰陽吻合,接榫長不應少于100mm,粘牢后可用不少于兩道碳纖維帶約束緊密?;ò觊炯磳⒛局嗣娣譃樗陌?,搭交兩瓣上下卡牢粘接,并以鐵箍加固。銅錢榫為將墩接部分的上部做成凸頭公榫牢固插入下部分外圓內方的母榫內。

    檁、枋等上部水平受力構件損毀與柱的區別在于彎曲變形較大,目測有礙安全觀感。因梁、枋節點仍以榫卯為主,其修復也是木作修復的重難點問題。


    彎曲修復

    在允許范圍內的梁檁構件彎垂應視為正?,F象,所謂允許范圍一般是撓度值低于梁枋長度的1%,主要撓度值梁要低于0.5%L。超過上述值的即可視為危險構件,必須進行彎曲修復。彎曲修復的目的在于保證構件結構的穩定,防止構件本身損壞即因彎曲造成鄰近構件的損壞。如果梁枋無嚴重的糟朽或劈裂,僅是單純的彎曲應視為可用構件,對其進行校正修復,方法是將梁枋拆卸翻轉,并以重物加壓,一般均可恢復至允許范圍。如仍不能恢復,可在主要受力點采取支撐措施,當然對于彎曲矯正的梁枋局部細小開裂或糟朽應事前應相應處理修復。

    裂縫修復

    對梁枋縱向開裂問題,采用碳纖維套箍和粘接法修復方案,即首先用木條將裂縫填補粘接,然后做2~3道碳纖維套箍限制開裂發展。當梁枋的裂縫較為寬深時,在打箍之前灌入環氧樹脂混合料粘接加固。另外可采用定制騎馬釘或蝴蝶榫限制裂縫開展,胡蝶榫方法修復工藝精度要求相對較高,但修復效果好。


    糟朽修復

    梁枋的受力性能會隨著斷面的縮小而減少,所以對于梁枋的糟朽修復需特別注意。首先要對剩余斷面進行抗彎校核,如果構件承載能力不足同質足尺構件承載能力80%時應考慮替換梁枋或采取支撐;如果仍然符合要求則可在梁枋兩側先行將斷裂粘接加固或對糟朽部分進行挖除填充,保證梁枋完整后再用金屬夾板進行加固。對梁枋內部的糟朽修復須十分慎重,在將糟朽部分刮干凈后方可填充以環氧樹脂或干燥石英粉。施工過程中應注意:灌注孔徑宜大于20mm,纏繞碳纖維布箍時要保證樹脂充分浸透及纏緊,要壓出多余的樹脂,以免影響粘貼質量。對于糟朽嚴重的檐椽采取完全更換處理。


    榫卯修復

    古建木作的榫卯修復一般需要更換或修復榫頭,盡量少對原有結構產生破壞。對更換榫頭時對原件進行詳細測繪記錄,留存影像,然后使用榆、槐、柏等木料按原件尺寸、式樣加工后替換。在復制時后尾應長出榫頭若干,將其嵌入鉚口,再用螺栓將榫卯整體連接加固,加固時應做好臨時支撐。也可使用不飽和聚酯樹脂制作新的榫頭代替,即先將已損壞的榫頭去除,然后在破損部件端部開長度為榫長4~5倍的鉚口,用堅硬木材纏繞玻璃布和樹脂按原件制成新榫頭,固化破去表皮再行安裝,將新榫頭嵌入鉚口內,外部粘接加固。


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