中国木构古建筑加固技术研究综述与展望

曹伟

摘要：作为我国建筑文化中的重要部分，木构古建筑产生的影响重大。在社会发展的进程中，受到古建筑建设材料性质的影响，随着时间的推移以及多种自然因素的影响，木构材料会出现各种各样的问题，造成古建筑出现各种程度的损坏。伴随着社会发展中对传统文化的重视，古建筑的文化传承和遗产作用显著，因此注重和加强中国木构古建筑加固是很有必要的。本文就针对这一主题进行分析论述，以供参考。

关键词：中国木构古建筑；加固技术；研究展望

引言

目前我国很多城市中有着大量的木构建筑，建设的材料主要以木料和砖瓦为主，在长时间的风化和腐蚀影响下，很多古建筑出现了不同程度的损坏，不但会影响周围环境的稳定和安全，而且对文化传承也会产生较为不利的影响。鉴于此，注重和加强古建筑木构的加固和修复是目前社会中重点关注和研究的问题，社会意义显著。本文就通过三个方面进行分析。具体如下：

一、木构古建筑损坏形式分析

（一）开裂

结合实际的古建筑特征能够发现，由于古建筑木材弦向、径向收缩系数存在差异，且内层和外层的水分蒸发速度不同，在天气炎热干燥时会产生较为严重的开裂现象。与现阶段的钢筋混凝土等先进的建设材料不同，木材是一种各向异性、非均质的天然高分子材料，很容易受到温度以及湿度的影响，若是湿度和温度持续变化，这一材料的结构会产生开裂现象，造成有效截面减少，木材构件整体的承载能力就会降低。

（二）糟朽虫蛀

木材中的一部分成分是很多昆虫和微生物的营养物质，例如木质素、纤维素以及可溶性多糖、盐类、蛋白质等物质，在条适宜条件的作用下，细菌孢子会产生分泌素，将木材中的主要成分吸收殆尽，长时间在这样的影响下就会产生糟朽现象。再加上一部分地区中存在的昆虫主要是以木材为食物，例如黄蜂、蛀木甲虫、天牛和白蚁等会啃食木材，从而造成木材出现虫蛀空洞等现象，木材构件的内部产生中空现象，对木材整体的性能也会产生较为不利的影响，建筑物的安全性和稳定性降低。

（三）弯曲变形

这一现象产生的原因与承载力设计冗余有着直接的关系，而且在外力的影响和材料自身老化的作用下，木材构件会出现变形等现象。这一问题的产生会导致建筑整体的外观美观发生变化，并且建筑的承载能力降低，还会出现不稳定等现象，甚至严重时会产生房屋倒塌等现象。并且在实际的建设中，部分木材构件存在天然的缺陷，如木节、斜纹等现象，这些现象对木材构件一般的作用不会产生太大的影响，建筑整体的性能有着显著的保障，但是受到其他因素的影响，与其他残损点或者问题结合，就会产生安全问题，对整个建筑产生较为不利的影响[1]。

二、木构古建筑加固修复的方法分析

（一）整体加固

在实际的加固和修复中能够发现，一部分木材构件产生错位或者轻微的位移、变形，整体的损坏程度较轻，针对这一现象可以对木材构件进行整体的修复和加固，不需要对其中的每一个构件进行更换。相比于其他的加固方法，这一加固能够最大程度上保障古建筑原貌，施工便捷且产生的经济成本较低。一部分古建筑的主要构件良好但局部构件产生问题或者建筑外观损坏时，不需要进行主构件的拆除和更换，先可以将产生扭转或者倾斜现象的构件进行处理，使其恢复到原本的位置中，然后将一部分损坏现象严重的构件进行及时的处理更换，最后对整个木材建筑物进行加固处理，确保古建筑的稳定性和安全性。针对主构件产生严重损坏现象的古建筑，要通过局部或者全部拆除木构件的方式进行处理，并且在处理中需要将严重受损的构件进行更换或者加固，相较于前两种处理方式，这一加固和修复会改变古建筑的原始面貌[2]。

（二）局部构件加固

结合实际地处理工作会发现，古建筑的梁枋以及柱脚会受到自然因素的影响而产生腐朽等现象，对整个建筑物的支撑作用不足。针对此部分的问题可以采用现代化建设材料的加固，如混凝土或者石料等，既能够发挥构件的支撑作用，而且还不用更换构件，社会效益和经济效益显著。但是这一方式也存在着一定的问题，即原构件与墩接构件中会存在裂缝现象，整体性不足，而且无法复原构件的原本面貌。另外部分建筑构件表面会产生干缩缝，对整个建筑的稳定性和美观性也会产生非常不利的影响，针对此，在修复和加固过程中可以采用环氧树脂、腻子或者桐油灰等胶黏剂灌胶嵌补产生的孔洞和裂缝，对改善建筑构件产生的不良问题也有着积极的作用。若是在处理中出现空隙或者裂缝较大现象时，可以先利用大小适宜的木条进行嵌补，然后再使用胶黏剂进行处理，完成后可以利用FRP或者铁箍将裂缝区进行箍紧处理。但是这一处理方法有着一定的局限性，即只适合加固裂缝深度小于截面尺寸三分之一的构件，并且整体的承载力也会减弱。若是在加固过程中产生的裂缝大于截面尺寸三分之一或者贯穿纵向裂缝时，可以借助铁件箍筋构件，这样能够显著提升构件的承载能力，但是在修复加固后需要对铁件进行防锈和防腐蚀处理，保障整体的处理实效。另外针对部分建筑表层结构完整，但是梁枋或者柱子由于虫蛀或者腐朽现象产生中空但完好厚度大于50mm时，相关的处理人员可以将虫蛀或者腐朽的部分进行清除，然后在其中灌入相应的胶黏剂进行处理，如利用环氧树脂灌浆材料进行加固，若是产生的中空位置较大时，需要先在中空部位填充相应的木料，然后再灌入灌浆料，确保整个构件的稳定性。而且在实际的加固和修复过程中，还可以利用FRP材料加固或者支顶加固，木材的受损程度严重时需要先换新然后再进行加固，保障整个建筑的加固和修复实效。

三、中国木材古建筑修复加固技术展望

综合实际的修复加固工作来说，建筑遗产的修复和加固重在保护建筑的历史和艺术价值，对社会文化传承和发展起到了非常积极的作用，此项工作的社会影响重大，因此在实际的修复加固过程中，相关的部门和工作人员应当立足科学、严谨、长效的原则进行处理优化，保障修复和加固实效[3]。基于这一发展要求，在实际的修复和加固过程中，相关的人员和部门应当注重理念的革新，突破以往“修补或者补全换新”的理念，立足文化传承和文化遗产保护、信息遗留等角度对我国的传统建筑文化、审美、结构等特点进行分析明确，使得修复和加固更好地适应文化遗产保护理念。并且在修复和加固中，可以借助先进的技术和模式规避以往加固处理中存在的问题，科学地对整个建筑本体损伤的区域进行修复，制定正确的修复方案和采用适宜的技术，且在此过程中还可以立足结构损伤特点，借助三维扫描或者BIM技术实现修复加固流程的优化，保障整个修复加固质量的同时确保建筑本身的性能，实现高效地修复加固目标。另外在实际的修复和加固过程中，可以通过利用先进的材料和技术实现高效的加固目标，并且在完成加固后对其具体的性能效果进行分析，综合其中的不足进行分析完善。只有不断进行技术和理念的革新，才能够更好地适应时代的发展变化，对提升整个加固和修复工作实效能够起到非常积极的作用。

结束语：由此可见，中国木构古建筑的加固和修复对文化传承以及遗产保留等有着重要的作用，因此注重和加强这一加固修复是很有必要的。本文通过三个方面进行了分析，希望为木构古建筑的修复加固提供相应的助益。

参考文献：

[1]潘毅,陈建,安仁兵,易督航.山地古建筑木结构抗震性能研究评述[J].   土木与环境工程学报(中英文). 2022(02)：10-21

[2]徐瑛瑛.碳纤维加固技术在古建筑木屋架修复中的运用——以张治中将军府邸修缮为例[J].城市建筑,2020,17(14):98-99+102.

[3]崔航,施毕新,褚云朋,古松.古建筑木结构修缮加固技术研究[J].山西建筑,2022,48(06):21-25.