古建筑保护修复技术及加固措施分析

2021-04-03 11:21范志勇
建筑与装饰 2021年12期
关键词:砖石木结构瓦片

范志勇

山西朝杰古建筑工程有限公司 山西 晋中 030600

1 古建筑保护修复及加固工作的重要意义

我国是四大文明古国之一,在漫长的历史进程中,古建筑作为历史文化的活化石,在文化传承、延续历史方面展现出强大的生命活力。首先,古建筑是固态的建筑学艺术,其蕴含的建筑结构与建筑风格彰显了建筑学的演进历程,具有建筑学研究的学术价值。其次,古建筑为现代建筑行业提供了若干参考,其中的建筑工艺、结构特点是当代建筑行业发展的基础[1],为高楼大厦的崛起提供了技术支持。此外,当地多将古建筑开发成为旅游风景名胜区,在为当地带来经济收入的同时,也积累了古建筑保护修复与加固工作的资金支持,有助于实现古建筑的长久保护。因此,古建筑在经济、社会、历史、人文等众多方面都具有重要的作用,对其进行必要的保护修复与加固工作,既是文化保护的要求,也是经济社会的重要内容。

2 古建筑保护修复及加固工作存在的问题

2.1 对木结构属性引发自然受损的跟踪不及时

古代建筑以木头为主要的材料类型,这种材料的选择,本身导致了古建筑在保存过程中的一些问题。由于木纤维的内外结构在收缩性方面差异较大,容易产生内外受力不均匀的情况,扭曲变形后对古建筑的支撑作用有所减弱[2]。此外,木构架在潮湿的环境中更容易被微生物腐蚀,导致自身结构的不稳定。目前对木结构自然受损的预防主要指的是微生物腐蚀方面,需要技术人员结合当地的地理特点、气候特征、采样分析等,破解微生物腐蚀的降解模式与衰变信号,从而做出及时预防。但目前,由于技术人员数量有限、跟踪成本过高等,导致古建筑保护单位不能普遍开展木结构自然受损的及时跟踪、分析与预防。

2.2 保护修复与加固技术的选择不符合实际

虽然现代科技发展出众多的古建筑保护修复与加固技术,但在实际操作中,仍存在着技术应用不得当的问题。一方面,技术人员的专业技能不够全面化和系统化。缺乏修复和加固经验、对技术的了解不到位、对古建筑的勘察表面化、规范的学习和指导不足等,都会导致技术人员不能科学筛选最适合的修复加固技术对古建筑进行维护。另一方面,部分修缮单位盲目使用先进技术,片面认为先进技术就是最合适的维护方法,忽略了技术人员操作水平现实、先进技术的解决问题对象等,反倒在古建筑的保护修复与加固过程中造成严重损坏。

2.3 存在着保护修复与加固带来二次破坏的风险

由于古建筑的建造时间、材料选用、施工工艺、建筑结构等千差万别,相关单位在对古建筑进行修缮时,需要综合考量多方面因素,然后制定出最佳保护修复与加固方案。但现实中,存在着保护修复与加固带来二次破坏的风险。一是保护单位的过分维修。为体现单位对保护修复工作的重视态度等,即使是暂且不需要修缮的内容,也强制加入到修复加固工作中,最终导致“画蛇添足”的反效应。二是保护修复与加固工作笼统不细腻。即使对于同一古建筑,不同部位的修缮工作也存在着差异,既要“因地制宜”,也要“因情施策”,在进行气候环境、材料性质、结构类型等的全面考察后,再具体情况差异处理。

3 古建筑保护修复技术及加固策略

3.1 针对木结构的保护修复与加固

木结构是我国古建筑的主要结构类型,在针对木结构古建筑的保护修复与加固工艺中,我国已经取得相当丰富的经验与成就。首先,受木质结构自身材料属性的影响,在长期的风餐露宿中,木结构古建筑经历过风蚀、水蚀等,经常会出现木结构的节点、支撑点等的松动问题。针对这一问题,一般采取加固节点或加固木质构件的方式继续古建筑修复,通过这种“及时止损”的措施,阻止木结构的进一步松动,从而保证木结构古建筑的稳定性。其次,可以对其地基进行加固,在不改变古建筑的原有外形的基础上,通过修建挡土墙、石砌等,加固古建筑的结构,使古建筑能够以既有形体特征得以长久保存。经过地基的加固处理,古建筑抵抗地震、特殊天气等的能力得到显著提升,同时其对自身建筑主体的承受能力也得到强化,有利于古建筑在历史进程中保存最原始的整体结构。

3.2 针对壁画的保护修复与加固

针对古建筑中的壁画的保护修复工作一直是一项工艺烦琐、要求苛刻、手艺精细的工作类型,即使在修复技术快速发展的今天,也需要进行保护修复方案的反复斟酌。在修复与加固工作正式开始前,要求有专业人员对其损坏的原因进行现场勘察。造成壁画损坏的原因多种多样,诸如环境的温度与湿度、地壳运动、人为破坏、颜料性质等,都会使壁画在历史进程中出现不同程度的损害。在对其进行修复前,需要充分了解并掌握壁画的具体情况,深入研究其建筑材料的物理性质与化学性质,探讨并模拟最佳的保护修护方案。在修复过程中,尽量降低对原壁画的人为干预,可以借助灌浆加固与锚固补强相结合的方式,进行壁画空鼓病害的处理,以保持壁画的整体性、真实性与艺术性,延续壁画中涵盖的历史文化信息。

3.3 针对瓦顶的保护修复与加固

古建筑的顶部结构多为瓦片所构成,在对瓦片进行宝华修复与加固时,需要从整个建筑的风格入手,按照瓦片施工工艺进行。一方面,针对屋面渗漏的情况,可以通过揭顶进行修复。根据屋面瓦片的铺设规律,借助专业工具缓慢将渗漏部分的瓦片揭开,观察和分析具体的修复问题。如果涉及木结构的损坏导致屋面渗漏,需要对木结构的局部构件进行修复或替换,且不可以过早落架。在构件修复完成后,按照原铺设工艺进行瓦片的复位。另一方面,可能出现屋面瓦片的损坏与瓦片间生长杂草的情况。传统的瓦片制造以及屋面铺设工艺不及现在先进,出现瓦片的断裂与活体植株是常见的情况,既需要对破损的瓦片进行拆除和修复,又需要对植株及种子进行清除。在屋面瓦片的保护修复与加固工作中,经常出现全部揭开然后重新铺设的情况,这是针对诸如屋面结构松动等严重性问题而采取的修复与加固措施,否则一般不建议大面积翻修。

3.4 针对砖石的保护修复与加固

古建筑的主体多以砖石结构为主,我国在砖石的保护修复与加固工艺方面,已基本形成较为成熟的工艺体系。一是良好砖石建筑的问题预防工作。古建筑历经岁月的洗礼,存在着较大的受损隐患,即使表面不存在损坏迹象,也需要对其进行必要的维护和管理。重点围绕砖石砌体材料的耐久性能,进行必要的维护管理。二是砖石砌体裂缝的处理。对砌体裂缝需要做好已完成和正在形成的区分,在裂缝内部涂满水泥砂浆或石膏,定期进行观察,如若病害处保持涂抹后的状态,说明裂缝已经稳定;如若病害出现新的空缺,说明裂缝还在发展,此时需要裂缝发展稳定再进行修复和加固。对于已完成的砖石砌体裂缝,现有的修复方法很多,主要通过稳定古建筑主体实现,诸如应用钢筋混凝土对古建筑主梁进行支撑加固、运用混凝土墩从地下进行古建筑支撑、借助灌浆技术加固古建筑地基等,都能很好地实现加固古建筑的作用,而后再进行裂缝的填实、涂抹工序。

3.5 当代先进技术在古建筑保护修复及加固中的应用

随着科学技术的快速迭代,当今的古建筑保护修复与加固工作已迸发出诸多先进的技术手段,丰富和拓展着修复与加固工艺体系。例如,运用地电法对古建筑的地基进行勘测,借助等距布置在建筑物周围的钢钉和高压电源,通过导电能力的技术分析,可以准确掌握地基中的一些基本情况,如空鼓空洞、地下水、异物、土质疏松等,从而对可能存在的古建筑自然沉降问题做出及时防控与应对,避免出现严重的变形甚至倾倒。此外,红外热成像系统、BIM技术、采样分析、雷达探测等先进技术手段也逐渐应用到古建筑的维修与管理中,但由于其应用成本较高,未能实现全面的普及[3]。需要注意的是,虽然先进技术手段表现出了强大的保护修复与加固优势,但其尚且不能完全替换传统的人工修复方法,需要对二者进行有机融合,才能高效、科学地实现古建筑的保护与维护。

4 结束语

综上所述,古建筑的保护修复与加固工作对于历史文化传承与经济社会发展具有重要现实意义。相关单位要重视古建筑的保护修复与加固工作,不但完善修缮技术,提升保护力度,以修复为主,提升古建筑的结构稳定性,以保证古建筑的长久保存。

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