古建筑修復(fù)加固施工技術(shù)實(shí)踐

康建軍

中國(guó)古建筑類型較多，建筑體系完整，其中蘊(yùn)藏著豐富的歷史、藝術(shù)、文化價(jià)值，但在長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展中，古建筑會(huì)出現(xiàn)一系列的病害問題，如變形、裂縫、腐蝕等，必須展開相應(yīng)的修復(fù)加固施工?；诖?，文章從古建筑施工案例入手，在明確古建筑修復(fù)加固的主要對(duì)象、施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索掌握具體的實(shí)踐方法，以供參考。

古建筑中蘊(yùn)含著的歷史文化精神內(nèi)核是國(guó)家發(fā)展建設(shè)中必不可少的存在，不僅如此，古建筑中包含著的建筑技法和建筑形式在助力建筑行業(yè)發(fā)展等方面也具有不可替代的作用。但隨著時(shí)間推移，古建筑會(huì)受到諸多方面因素影響了出現(xiàn)不同程度的病害問題，使用壽命和使用性能會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降，尤其是一些木結(jié)構(gòu)古建筑，病害問題更為突出，必須有針對(duì)性地開展修復(fù)加固施工，以此更好地保護(hù)中華民族歷史文化和建筑文物。

古建筑施工案例

以某民居古建筑為例，該古建筑位于江蘇省某鄉(xiāng)鎮(zhèn)，古建筑分為東、西兩院，建筑面積約為670平方米，為清代民居建筑。東、西兩院分別建于清嘉慶年間和光緒年間，兩院以一條東西中軸線連接在一起，西院兩側(cè)建有東西廂房?，F(xiàn)存建筑中，西院共六間房屋，其中三間為民國(guó)時(shí)期所建；東院共有五間房屋，其中四間為清代所建。該工程主要針對(duì)的是建筑的墻體裂縫、木構(gòu)架腐朽、瓦件脫落等問題進(jìn)行修復(fù)加固處理。針對(duì)墻體裂縫問題，采取了對(duì)墻體裂縫進(jìn)行修補(bǔ)加固的處理措施，通過在墻體上粘貼碳纖維布等方式來增加墻體強(qiáng)度。對(duì)于木構(gòu)架腐朽問題，采取了對(duì)木構(gòu)架進(jìn)行除銹、防腐處理以及對(duì)木構(gòu)件進(jìn)行加固的方法來對(duì)木構(gòu)架腐朽問題進(jìn)行修復(fù)加固。針對(duì)瓦件脫落問題，采取了在墻體表面涂抹砂漿的方法來使其恢復(fù)原狀。對(duì)于東院破損較嚴(yán)重的部分建筑屋面需要進(jìn)行重建；對(duì)于西院破損較為嚴(yán)重的部分建筑，則需要進(jìn)行屋頂、屋面瓦以及其他附屬設(shè)施等維修工作。通過對(duì)該工程進(jìn)行修復(fù)加固處理，使其可以更好地為當(dāng)?shù)鼐用穹?wù)。

古建筑修復(fù)加固的主要對(duì)象

從中國(guó)古建筑發(fā)展現(xiàn)狀來看，類型較多，如寺院、庭院、民居等，古建筑的加固和修復(fù)不僅關(guān)系到國(guó)家城市建設(shè)，也關(guān)系到地區(qū)旅游經(jīng)濟(jì)、文化建設(shè)等工作的落實(shí)，必須得到重視。從過往的古建筑殘損問題來看，屋面漏水、木結(jié)構(gòu)裂縫、木結(jié)構(gòu)老化、地基破壞等問題較為嚴(yán)重。在古建筑中瓦作是最為主要的屋面形式，這種瓦片中存在一定的縫隙，年久就會(huì)出現(xiàn)漏水問題，使室內(nèi)的物品也會(huì)受到影響。在中國(guó)古建筑中大部分采用的是木質(zhì)構(gòu)件和木框架結(jié)構(gòu)，因此長(zhǎng)時(shí)間暴露會(huì)導(dǎo)致木材出現(xiàn)裂縫和腐朽等問題，不僅結(jié)構(gòu)功能無法保證，建筑本身的安全性也會(huì)出現(xiàn)問題，必須采取相應(yīng)的修復(fù)加固手段。另外，建筑地基問題也較為突出，在漫長(zhǎng)發(fā)展過程中，古建筑所處環(huán)境也會(huì)發(fā)生變化，一些地區(qū)的地基會(huì)出現(xiàn)問題，必須及時(shí)進(jìn)行處理，確保地基的承載力。

古建筑會(huì)受到外界環(huán)境以及人為因素等多方面的影響，不僅本身的結(jié)構(gòu)體系可能會(huì)被破壞，雕像、壁畫等也會(huì)出現(xiàn)一定情況的破損。想要保護(hù)古建筑的穩(wěn)定性，還需要積極開展修復(fù)和加固工作，如修繕、搶救、保養(yǎng)、復(fù)原、遷建等，根據(jù)古建筑的實(shí)際情況落實(shí)針對(duì)性的修復(fù)加固方案。從建筑結(jié)構(gòu)角度來看，主要修復(fù)加固的對(duì)象是木結(jié)構(gòu)建筑，在實(shí)際修復(fù)加固過程中可能會(huì)應(yīng)用到化學(xué)加固的方式，如果出現(xiàn)無法修復(fù)的情況，可以直接更換。在古建筑修復(fù)加固過程中，壁畫修復(fù)工作也格外關(guān)鍵，不僅需要保證壁畫整體的藝術(shù)價(jià)值，還要保證壁畫中的歷史文化信息得到完整保存，綜合考慮到溫度、濕度、土壤、崩塌等多方面問題，在修復(fù)過程中，可以利用灌漿加固、錨固補(bǔ)強(qiáng)等方式進(jìn)行修復(fù)。瓦頂加固也是古建筑加固工作中較為常見的技術(shù)手段，可以避免屋面出現(xiàn)滲漏、坍塌等多種情況。瓦頂修復(fù)屬于局部修復(fù)加固工作，但在實(shí)際施工過程中，依然要提高重視，緩慢揭開破損部位完成修復(fù)，最大程度確保古建筑原貌。除了上述提及的內(nèi)容之外，古建筑加固工作還可能采用打樁加固技術(shù)，以求提高古建筑周圍環(huán)境的土壤密實(shí)度，以此防止建筑基礎(chǔ)出現(xiàn)下沉。除此之外，還會(huì)通過設(shè)計(jì)擋土墻，規(guī)避慢性變形問題，綜合計(jì)算分析結(jié)構(gòu)受力、結(jié)構(gòu)抗震性能，展開綜合性判斷分析，嚴(yán)格按照可行性、科學(xué)性、保護(hù)性等原則保護(hù)古建筑的原始風(fēng)貌，盡可能避免倒塌等問題的出現(xiàn)。在這個(gè)過程中，會(huì)應(yīng)用拉桿法、增加截面法、增加約束法等技術(shù)手段。

古建筑修復(fù)加固的施工技術(shù)

古建筑的修復(fù)與加固對(duì)于文物的保護(hù)具有重要意義。我國(guó)歷史悠久，文物古跡眾多，古建筑不僅可以作為歷史的見證，更是我國(guó)勞動(dòng)人民智慧和文化的結(jié)晶。在建筑的修繕中，古建筑修復(fù)加固施工技術(shù)是一個(gè)重要部分。在古建筑維修加固的施工中，為了保證古建筑的質(zhì)量，需要采用合理的方法對(duì)其進(jìn)行修復(fù)加固，這樣才能保證古建筑的壽命得到延長(zhǎng)，提高其使用價(jià)值。在加固古建筑時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)施工材料和施工工藝進(jìn)行合理選擇，只有這樣才能保證古建筑的維修加固質(zhì)量。

加層加固法是對(duì)古建筑的底層進(jìn)行加層，從而提高其承載能力，同時(shí)也可以將房屋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，保證建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。但是，由于這種方法對(duì)原有的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定程度的破壞，因此在應(yīng)用這種方法時(shí)需要采取有效措施對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)。另外，對(duì)于古建筑的地層是非常重要的，在加固時(shí)需要保證其建筑質(zhì)量。所以在古建筑加層和加層加固中，可以將原有建筑與加建建筑進(jìn)行合理結(jié)合，這樣能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

在古建筑維修加固的施工中，外包鋼加固法是一種比較常見的方法。外包鋼加固法具有較強(qiáng)的承載能力和抗變形能力，同時(shí)施工方便、快捷，因此在古建筑維修加固的施工中被廣泛應(yīng)用。此外，還可以利用黏彈性阻尼器進(jìn)行節(jié)點(diǎn)修復(fù)加固，不僅不會(huì)破壞原有的結(jié)構(gòu)，還具備環(huán)保性，可以最大限度滿足加固修復(fù)基礎(chǔ)要求（見圖1）。在古建筑維修加固時(shí)，需要在其表面刷防銹漆，并采用專業(yè)的防腐涂料對(duì)其進(jìn)行涂刷。涂刷時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，這樣才能保證涂層的厚度和附著力。同時(shí)，還要在外包鋼加固法表面涂刷一層環(huán)氧樹脂膠，并對(duì)其進(jìn)行固化處理，這樣才能提高涂層的強(qiáng)度和耐腐蝕性。除此之外，古建筑維修加固時(shí)還需要在外包鋼加固法表面涂刷一層建筑結(jié)構(gòu)膠，這樣才能保證古建筑維修加固質(zhì)量。

圖1 黏彈性阻尼器構(gòu)造圖

碳纖維加固法是采用樹脂類材料對(duì)建筑物進(jìn)行加固，從而使其強(qiáng)度和剛度得到提升，從而提高古建筑的承載力。在古建筑加固修復(fù)中，粘鋼加固法是一種常見的加固方法，該方法是通過將鋼板粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，以此來提高構(gòu)件的承載力和剛度。在該方法中，鋼板的厚度和混凝土的強(qiáng)度等都對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生一定影響，因此，在施工前需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行合理選擇。如果是使用粘貼鋼板法來進(jìn)行加固的話，那么必須在粘鋼之前對(duì)混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行除銹處理，并且要按照相關(guān)規(guī)定對(duì)鋼板表面進(jìn)行清潔和干燥處理。除此之外，在粘貼鋼板之前還要對(duì)混凝土構(gòu)件表面的平整度、光滑度、厚度等進(jìn)行檢查，只有這樣才能確保其粘貼質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定。粘鋼加固法主要適用于構(gòu)件承載力不足且不能滿足使用要求的情況下進(jìn)行加固。

外包鋼粘結(jié)灌漿法適用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的錨固及裂縫修補(bǔ)加固，在構(gòu)件外包一定厚度的鋼板或型鋼，使其與混凝土形成整體共同工作。該方法具有施工簡(jiǎn)單、操作方便、對(duì)構(gòu)件的變形影響較小等優(yōu)點(diǎn)，但它不能使裂縫處混凝土強(qiáng)度提高，且在鋼板與混凝土之間存在著相對(duì)滑移。因此，當(dāng)裂縫寬度小于1mm時(shí)，可采用外包型鋼進(jìn)行加固；當(dāng)裂縫寬度大于1mm時(shí)，應(yīng)采用粘結(jié)灌漿進(jìn)行加固，該方法適用于各種裂縫的修補(bǔ)加固。

古建筑修復(fù)加固的施工實(shí)踐

前期勘察。從實(shí)際的工程項(xiàng)目來看，本次古建筑修復(fù)加固施工的主要任務(wù)包括外墻的修復(fù)、屋面修繕和屋頂防水等。為了確保建筑結(jié)構(gòu)安全，在對(duì)建筑進(jìn)行修復(fù)之前，需要進(jìn)行前期勘察。勘察主要對(duì)房屋的傾斜程度進(jìn)行，主要是測(cè)量墻體的傾斜程度。如果發(fā)現(xiàn)墻體的傾斜程度過大，則需要對(duì)其采取加固措施。通常情況下，在對(duì)古建筑進(jìn)行修復(fù)之前，都會(huì)先對(duì)其進(jìn)行全面勘察，這樣不僅可以避免出現(xiàn)損失，還可以為古建筑修復(fù)施工提供依據(jù)。在對(duì)古建筑進(jìn)行修復(fù)之前，還需要對(duì)建筑本身的情況進(jìn)行勘察，包括房屋內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等。根據(jù)建筑本身的情況來制定修復(fù)方案。為了確保古建筑修復(fù)方案具有合理性和科學(xué)性，在對(duì)古建筑進(jìn)行修復(fù)之前必須充分了解該建筑的歷史背景、建筑結(jié)構(gòu)等。在確定古建筑修復(fù)加固方案時(shí)，還需要考慮到該建筑本身的實(shí)際情況和施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，要盡可能地與原來建筑物相匹配。如果建筑物已經(jīng)有了一定程度的損壞，或者需要進(jìn)行維修改造時(shí)，則可以選擇加固方法。在確定了維修加固方案后，需要將具體情況告知業(yè)主和施工方。在確定施工方案時(shí)還要注意以下幾點(diǎn)：在對(duì)古建筑進(jìn)行維修改造之前要將整個(gè)建筑設(shè)計(jì)圖制作出來，并且要盡可能地與建筑物的原始圖紙相匹配；在施工前要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定具體的施工方案和安全防護(hù)措施；在施工前要對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行全面檢查，包括墻體、屋頂?shù)炔糠?，同時(shí)還要對(duì)建筑物本身進(jìn)行全面檢查。另外還要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和施工材料進(jìn)行嚴(yán)格檢查。

修復(fù)施工

基礎(chǔ)流程。在墻體外側(cè)采用鋼絞線和碳纖維布進(jìn)行加固，在墻體內(nèi)側(cè)采用預(yù)應(yīng)力混凝土條板進(jìn)行加固。墻體外側(cè)采用鋼絞線和碳纖維布進(jìn)行加固，主要起到抗滑移，提高墻體抗傾覆的作用。建筑結(jié)構(gòu)修復(fù)包括裂縫、木結(jié)構(gòu)的修復(fù)和其他病害的修復(fù)。裂縫：在磚墻中添加新磚，主要是為了降低墻體的變形量，消除裂縫。對(duì)于一些已經(jīng)開裂的磚墻，可以在原有墻體上添加新磚，以避免進(jìn)一步開裂。木構(gòu)件包括梁、柱、檁條、椽子等，可采用焊接、螺栓連接等方式進(jìn)行加固。其他病害：對(duì)于一些已經(jīng)出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象的木結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法進(jìn)行修繕。

實(shí)際落實(shí)。先進(jìn)行基礎(chǔ)清理，清除原基礎(chǔ)表面的塵土，并對(duì)其表面進(jìn)行夯實(shí)。然后砌筑墻體，磚砌門洞，對(duì)墻體砌筑前應(yīng)檢查墻體是否有裂縫等，并在墻體上鑿出十字線。在門洞上用紅磚或水泥砂漿砌筑一道磚砌門洞，并用砂漿將門洞內(nèi)抹平。勾縫前，先將磚表面浮漿、雜質(zhì)清理干凈，用毛刷蘸清水將磚面刷濕，使磚面充分濕潤(rùn)。勾縫時(shí)應(yīng)根據(jù)不同部位、不同情況，對(duì)縫的寬度、深度進(jìn)行調(diào)整。完成上述施工環(huán)節(jié)后，進(jìn)行抹壓頂面，需要注意的是，在這一環(huán)節(jié)，應(yīng)分層抹壓，逐層壓實(shí)。抹壓頂面時(shí)應(yīng)使用木抹子，按照每層60厘米的厚度進(jìn)行壓實(shí)，并在抹壓頂面上鋪一層油氈紙或塑料薄膜。先將原基礎(chǔ)表面清理干凈后，用1∶3水泥砂漿將墻體表面抹平。抹平墻頂時(shí)要用木抹子沿墻體的對(duì)角線方向進(jìn)行壓實(shí)，以確保墻體的穩(wěn)定性。對(duì)新砌磚墻進(jìn)行墊層處理，然后用1∶2水泥砂漿抹灰找平。采用1∶3水泥砂漿抹灰找平后，再用1∶2水泥砂漿壓實(shí)抹平，用1∶2.5水泥砂漿抹面壓光，在墻體上每隔10厘米預(yù)埋排水管道。根據(jù)建筑物的平面位置、標(biāo)高和地基情況等做好地面找平工作。

工程質(zhì)量控制。為確保工程質(zhì)量，本工程建立了嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系，成立了專門的質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)，編制了《安全生產(chǎn)管理制度》《技術(shù)操作規(guī)程》《安全生產(chǎn)責(zé)任制》等，明確了各級(jí)人員職責(zé)。監(jiān)理人員認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程，嚴(yán)格履行職責(zé)，保證工程質(zhì)量。在施工過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行施工，并做好記錄和資料的整理歸檔工作。

綜上所述，在對(duì)古建筑進(jìn)行加固修復(fù)的過程中，必須從根本上解決問題，相關(guān)工作人員應(yīng)在施工開始前全面收集古建筑的歷史軌跡、文化內(nèi)核等諸多資料的基礎(chǔ)上，落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)勘察、測(cè)繪，以求了解古建筑的現(xiàn)狀，詳細(xì)記錄殘損位置，制定出針對(duì)性的修復(fù)加固方案。古建筑加固修復(fù)涉及諸多方面，有關(guān)工作人員應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、工藝設(shè)備，以此打破技術(shù)壁壘，讓古建筑的使用壽命得到真正延長(zhǎng)。

（作者單位：山西省文化遺產(chǎn)勘測(cè)與保護(hù)研究院有限責(zé)任公司）