传统建筑木梁加固修缮设计探析

温曹睿

广东省肇庆学院基建处 广东 肇庆 526020

基于年代久远和自然灾害影响的分析，导致传统建筑的木结构存在不同程度的残损，在保护与传承珍贵历史遗产与古迹，就需要经常性的进行维护与加固修缮。不过，人们在保护与维修传统建筑木结构的时候，其加固设计方法以及相对应的修缮工艺传承是缺少相应的文字记录，是口传身授的，缺少相应的加固修缮设计方法。利用大量的实地勘验，走访调查以及相应的文献资料搜集，从而针对传统建筑木结构的加固修缮设计方法进行总结，这样就可以将成果更好地运用到传统建筑木结构加固当中去，从而为传承与保护建筑木结构提供一种参考。

1 传统建筑木梁修缮方法

1.1 梁身局部糟朽修缮

在经过长时间的侵蚀之后，木梁会因为潮湿、漏水等环境，导致糟朽损坏，进而对构件的受力产生影响，在满足安全的前提下，构件局部糟朽，就需要做好相应的修缮处理（图1）。在进行补贴之前，首先需要将木梁表面的破坏部分清理干净，然后做好相应的防虫防腐处理，之后，将木料加工成为需要修补的形状，再配合上相同的木材或者是材料性质相互接近的木材，并且利用耐水性胶茹剂直接补严实，确保新旧搭接能够严密合缝。如果木梁表面出现较大面积的损毁啊，还需要利用铁箍箍紧。当糟朽现象严重，就需要考虑到更换木梁[1]。

图1 梁局部修缮

1.2 梁身裂缝修缮

在梁枋出现劈裂或者是干缩裂缝之后，首先需要将其中垃圾破损的除去，进行相应的防虫防腐处理，然后按照具体的尺寸大小来进行处理：

第一，对于待修的木梁，其水平裂缝达到梁宽或者是梁直径四分之一的时候，就可以选择嵌补的方式来进行加固修缮，利用耐水性胶茹剂以及木条进行处理，确保缝隙能够嵌补黏结严实，然后利用铁箍箍紧，确保铁箍不低于两道。如果裂缝较长，还需要将其间距控制在500mm之内[2]。

第二，如果木梁裂缝的深度要超过规定限制，那么就需要验算木梁的承载能力。如果能够达到要求，依旧可以选择这样的方式；但是如果不能够满足承载力要求，也可以按照原本的方式进行更换。

1.3 内部糟朽修缮

在梁的内部糟朽表面会存在彩绘，为了保护其彩绘以及历史信息，也可以在内部选择置芯新梁加固的模式。糟朽中控的梁运用拼补，首先加固梁的支撑，从而减小负载。损坏的部分体积相对较小，长度也是在木梁梁身长度四分之一的范围之内，并且其直径也不会超过木梁三分之一，那么修复的方式：首先，在木梁的表面进行打孔，在打上一到两个孔，具体的情况，还应该按照破坏部分来加以确定，之后利用孔洞，直接将糟朽损坏的部分清楚，以能够看到良好状态的木材为准，然后将孔洞内部的杂物清除干净，再使用木屑和环氧树脂进行填塞加固。

1.4 梁架纠偏修缮

如果传统建筑基础出现不均匀沉降，或者是年久失修，就可能会引起梁架的倾斜，这时就需要利用打滑扶正的方式来进行纠正。梁架的纠偏，一般都会利用手动葫芦的方式来纠正其角度，然后通过千斤顶抬升柱子的位置，如果倾斜角度较小，也可以选择铁丝绳，基于一定的角度来固定，从而对梁架的位置加以矫正。无论使用哪一种方法，都不可能一次性成功，需要多次反复才行[3]。

1.5 挠度变形修缮

如果木梁的跨度较大，其挠度变形较大或者是木梁梁身出现断裂，就需要在梁身的中间位置或者是按照实际的情况，在其余的位置支起短小的柱子，从而来减少梁挠度变形，其具体的方法见图2所示。

图2 梁支顶加固

1.6 整体更换

在传统建筑木梁修缮加固中，如果上述的方式都无法进行加固，那么就需要通过更换木梁的方式来满足其承载要求。

2 传统建筑加固修缮设计方案的选择

针对传统建筑木结构的修复，主要是按照“不改变文物原状”的基本原则来进行加固修缮方案的设计，在修缮过程中，需要保留原本的建筑制式，其中包含了艺术风格、平面布局以及形制等。在进行修缮的过程中，还需要按照国家对于文物保护以及传统建筑的法律法规，找到残损的具体原因，这样才可以解决相应的技术问题。在选择加固设计方案上，难免会遇到现代材料和修缮原则相互结合，通过现代技术和现代材料的结合，从而来保护传统建筑。在传统建筑的保护与修缮中，现代的材料是不能完全替代原用材料，只能够使用原结构或者是原材料进行补充；在应用的时候，还需要充分利用科学理论和实际可操作性以及对应的质量检查标准[4]。在加固设计方案选中，主要是考虑到：第一，经济条件，针对传统建筑的木结构修缮加固方案如何去修理，基础条件是残损的程度如何，可以小修的尽量不能大修，能够修补的及时修补，但是不能随意更换新材料，按照相应的方针，力求抢救有限，不严重的可以适当缓修或者是采用临时性的处理措施。第二，技术条件。修理主要是为了保护好传统建筑的木结构，也就是说，修理本身属于一种保护的方式，为了能够满足修理过程之中对建筑物艺术、历史、文化价值的保护，就需要通过合理的技术条件实施操作。所谓的技术条件，又包含了设计、施工的技术条件。第三，相应的材料与工具。在施工中，所有的施工料、施工工具都需要做好对应的安排，在现代的结构施工中，施工脚手架是常用的。当然，除开上述条件之下，在进行加固设计方案选择的时候，还应该考虑到：统一式样的，就需要按照统一的标准进行，如果没有统一的式样，则需要按照常规的工程做法进行；对于没有进行过修缮的建筑物，尽可能在维修之中保证其原本的风貌，对于后人修缮的，同时会改变其原本工艺的，再一次修缮，就需要做好相对应的改正。针对每一个地区，其建筑物的特色不同，修缮的过程中，就应该尊重当地的传统技艺以及历史风貌，不能够将后代的技艺手法直接放在前代建筑上，避免传统建筑的时代特征被破坏。

3 传统建筑木结构加固修缮设计方法

3.1 CFRP加固修缮设计方法

（1）柱CFRP加固修缮设计方法

第一，进行柱的CFRP加固中，可以在柱裂缝开裂段较长的位置上使用，通过CFRP来箍紧开裂段，见图3所示。

图3 柱裂缝采用CFRP筋加固

第二，在进行柱第墩接的时候，为了满足其加固效果，还可以选择CFRP来替代铁箍，如图4所示。

图4 柱底墩接CFRP加固

（2）梁CFRP加固修缮设计方法

第一，在进行梁上下部剜补的时候，需要利用CFRP箍，进而提升剜补对于截面承载力的实际贡献，具体见图5所示。

图5 梁上下部剜补CFRP加固

第二，针对原梁剩余的截面无法满足承载力要求的，可以考虑到内置CFPR板材或者是选择CFRP筋进行加固，见图6所示。

图6 梁内置CFRP筋加固

3.2 加固修缮设计方法应用实例

某村落敦睦堂属于单层的砖木混合建筑，占据667平方米，进深48.7米。另外，在村落之中还存在大墓祠、云溪堂两座祠堂建筑[5]。其加固修缮方法见下图7所示，主要的修缮为柱底巴掌榫墩接以及直樵墩接。

图7 柱底巴掌樵墩接与直樵墩接实物图

通过这样的加固之后，就能够满足古建筑的需求，从而确保其拥有足够的支撑力。

4 结束语

总而言之，各个区域的文化会对传统建筑带来直接的影响，其本身也是传统历史、社会文化的浓缩呈现，其本身也展现出人民的营建理念和技术借景。传统建筑作为文化传承与发展的重要载体，由于岁月的侵蚀，就可能会出现一定的损坏，为了能够将文化一直传承下去，为了保护一旦消失就不可能再出现的建筑，就需要做好相应的加固修缮处理。所以，希望通过本文的分析，能够对传统建筑的修缮加固技术有更为透彻的分析。