古建磚木結構傾斜產生的原因及修復施工工藝

張小波

【摘要】由于大部分的古建筑經歷的時代久遠，加之長期受到自然環(huán)境的侵蝕，加之地下水位的不斷下降和周邊建筑物的開挖建設等因素，導致古建筑出現了不同程度的傾斜和開裂現象。為了有效保護古建筑文化遺產，必須采取一定的措施對古建筑磚木結構的傾斜問題進行有效修復?；诖耍P者重點論述了古建筑磚木結構傾斜修復施工工藝。

【關鍵詞】古建筑；磚木結構；傾斜修復；施工工藝

一、古建筑磚木結構出現傾斜沉降現象的主要原因

（一）土層地質情況和水文地質變化

土體中孔隙的存在使土體具有可壓縮性，是導致建筑物沉降的內在原因。土的不均勻性通常表現在有多種不同的組成和特性的土類，并以透鏡體或局部的不規(guī)則地層出現。在這種情況下，古建筑地基的不均勻沉降很大，且是難免的。

地下水作為巖土體的組成部分，直接影響巖土體的性狀和行為，同時地下水的賦存狀態(tài)與滲流特性對古建筑結構基礎承載能力、變形性狀、穩(wěn)定性與耐久性都起著不可忽視的作用。多數古建筑基礎下水文地質條件復雜，因受地貌、地質、構造及巖性等因素的制約，地下水的貯存條件差異較大，同時由于大氣降水的變化，以及古建筑基礎向地表水滲透和蒸發(fā)排泄條件不同，使得地下水位或滯水位不斷發(fā)生變化，基礎各方向地基土含水量出現差異，使古建筑體壓縮產生不等的沉降量。

（二）周圍建筑及開挖

周圍建筑相鄰基礎（荷載）的影響，地基中附加應力的向外擴散，使得相鄰建筑物的沉降相互影響，造成不均勻沉降。古建筑周圍的地基開挖，會使土層的側壓力釋放，產生不均勻沉降。當建筑物建成以后，地基周圍的土層都承受著一定的側壓力，以達到地基的受力平衡。當基礎周圍進行開挖時，土層厚度減少，那么原來地基土的側壓力就會擴散，使的基礎產生一定的傾斜。如果再修建新的建筑，那么相當在原來建筑周圍的地基土加大荷載，進一步加大了土層側壓力的擴散，同時也會產生不均勻的側壓力，改變原來的應力平衡，原建筑隨之會產生不均勻的傾斜。

（三）人工回填和自然回填

人工回填土中帶有大磚塊、大石塊、大硬土塊?；靥钔林袙稁K狀物，妨礙土顆粒間相互擠緊，達不到整體密實效果；另一方面塊狀物支墊碾輪，產生疊砌現象，使塊狀物周圍留下空隙，日后易于發(fā)生沉陷。有機物的腐爛，會形成土體的空洞。超過壓實最佳含水量的過濕土，達不到要求的密實度，都會造成基礎不均勻沉陷，還有帶泥水回填的土層其含水量處于飽和狀態(tài)，不可能夯實，當地下水位下降，飽和水下滲后，將造成填土下陷，危及古建筑基礎的安全。

自然回填也是古建筑基礎傾斜沉降的一個因素。隨著長期的沙塵與灰塵的積累，會出現積土的增多，相對原來的基礎標高增高，就形成了相對下沉趨勢。此外加之日積月累的雨水或者水流的沖刷，也會導致基礎土層厚度發(fā)生變化，從而影響到土層應力的變化，進而導致古建筑基礎發(fā)生不同程度的傾斜。

二、磚木結構古建筑修繕原則

（一）安全為主的原則

磚木結構文物建筑都有百年以上的歷史，留存于世的磚木結構文物建筑均有不同程度的風化或槽朽，如果以完全恢復原狀為原則不但會花費大量的財力物力，還可能降低了建筑的文物價值。應以建筑是否安全作為修繕的原則之一。

（二）不破壞文物價值的原則

文物建筑的修繕應“修舊如舊”已成為法則，這個法則包含著：能粘補加固的盡量粘補加固；能小修的不大修。文物建筑的構件本身就有文物價值，將原有構件任意改換新件，雖然會很“新”但可能使很有價值的文物變成了假古董。只要能保證安全，不影響使用，殘舊的建筑或許更有觀賞價值。

（三）建筑風格統(tǒng)一的原則

經修繕的部位應盡量與原有建筑風格一致，維持原有的平面布局、造型和藝術風格等。如果在以前的維修過程中，人為因素破壞了原有風格，在重修時應參照最初的風格予以恢復。

（四）盡量利用舊料原則

利用舊料可以節(jié)省大量資金。從建筑材料的角度看，有時還能保留原有建筑的時代特征。在修繕時，人們或許對于舊石料舍不得輕易丟掉。而對于舊磚瓦往往重視不夠。其實舊磚瓦是大有用處的。在修繕過程中選用完好的舊料適當使用，既可降低造價也可保持建筑原有風貌。

三、古建磚木結構傾斜修復施工工藝

（一）工藝原理及適用范圍

通過支架頂撐五架梁（大梁），卸掉檐椽（屋面）荷載，拆掉山墻。設支點用

千斤頂逐根微量漸進地修正金柱的偏移，逐步一根一根恢復到原位，固定好。然后修舊如舊，按照原古建筑風格重新將檐椽瓦鋪好，墻體砌起。經過油漆彩繪之后達到古建筑原有的整體藝術效果。本工藝適用于各類古建筑磚木結構傾斜、開裂的修復。例如山西省政協(xié)西園的傅公祠就是用本工藝施工流程進行的修復的。

（二）工藝流程

古建筑變形測量、平面彈線、支架托五架梁、拆除檐椽（屋面）、拆除山墻、

扶正金柱、找平梁架、砌墻體、檐椽瓦瓦、清理修補落架。

（三）操作要點

1.古建筑變形測量

施工前，用激光經緯儀觀測古建筑各大角的豎向位移情況，繪制平面圖做

好記錄；用水準儀觀測古建筑各大角柱的沉降情況，標注到平面圖上。

2.平面彈線

根據古建實體，引測十字中線控制樁、外墻軸線控制樁、主建筑外轉角45°

控制樁。用激光經緯儀將十字中線、外墻軸線投測在外控龍門樁上，放出各軸線位置，用45°角控制線進行校核，準確無誤。

3.支架托梁

根據荷載驗算的結果由架子工用 48鋼管在五架梁下搭設腳手架將五架梁

拖住，腳手架受力即可，不宜過多頂起。

4.拆除檐椽（屋面）

在拆除前首先進行現狀記錄和照相、攝像，把原來的造型和結構保存好，保

證修復完后和原造型一樣。拆除時將構件編碼登記，輕取輕放，精心施工。將所有的構件按編號存放。避免擾動損傷地面的定位控制樁。

5.拆除山墻

拆除墻體要輕拆輕放，盡量保護好拆下來的砌塊。

6.扶正金柱、找平梁架

開始前，根據荷載計算的結果，在建筑變形大的一側設置地錨搭設支撐架，

作為水平向千斤頂反力支撐面。豎向千斤頂以堅實的地面為支撐。在扶正和找平梁架的過程中要緩慢進行不宜過快，根據實際情況每次修復宜控制在1cm-3cm之內，保證木結構相連結的榫頭完好。扶正施工中，根據變形測量的結果，每次從變形最大的那一道梁架開始，先用豎向千斤頂將沉降的金柱項起1cm-3cm，用木楔臨時時固定。再用水平向千斤頂扶正金柱1cm-3cm，木楔臨時固定。仍從當前最大的那一道梁架進行修正，循環(huán)往復，直到金柱、梁架修復到原位。用激光經緯儀、水準儀進行檢查、校正，復核無誤后進行最終固定。對于蛀蝕嚴重及損壞的柱子要進行更換。固定好后，再修復屋面的一些小構件。

7.砌山墻墻體

根據設計方案施工完基礎后，按古建筑原砌筑方式砌好墻體。仍保持其原

有風貌。

8.檐椽（屋面）瓦瓦

檐椽的椽子、望板鋪釘好后，開始苫背，先抹護板灰，再鋪防水卷材，接

著再鋪灰背泥，隨后抹青灰泥。開始瓦瓦，瓦板瓦時是壓六露四，再瓦筒瓦，一隴一隴的瓦，瓦完后，再調脊，屋面完工后，噴刷油性防水涂料。

總之，由于古建筑的建設年代較早，加之自然環(huán)境的侵蝕以及地下水位的變化等因素，導致磚木結構的古建筑出現了不同程度的傾斜現象。我們應針對古建筑的具體使用功能以及地理位置等，選擇合適的修復方法。本文提出的古建筑傾斜修復工藝適用于各類古建筑磚木結構傾斜、開裂的修復，因此可以廣泛進行推廣使用。

【參考文獻】

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