仿古建筑独立式木结构门楼立柱施工技术研究

王立琛 ,李红超 ,刘忠松 ,毛永恩 ,刘波 ,宋小龙

摘要：门楼是古代建筑中非常重要的一类，在古代通常会把门楼建筑在城门外，彰显其实，而随着时代的变迁，古代的门楼结构逐渐被小型化，现有技术中，通常将门楼建造于当地古街首尾巷口作为景点的大门或者出口或者建造于一些古式风格和建筑群的大门口处。而门楼立柱在当前社会条件下施工工艺早已改变，传统施工方法是采用抱鼓石进行挤固，存在一定的不安全因素，本文主要介绍一种新的施工方法进行门楼立柱的施工，达到安全、经济的效果。

关键词：仿古建筑；独立式木结构；门楼立柱；施工技术

1仿古建筑的特点分析

我国有悠久的建筑文化，建筑结构也很精致，风格也很独特，有一种优雅的气质。新中国建国后，“仿古建筑”一词频繁地出现，并引起了学术界的广泛关注。从狭义上讲，仿古建筑可以通过使用传统的材料将其复原，但严格意义上来说，这是一种对文物的修复。从宽泛的意义上讲，相关人士结合中国的传统文化，进行现代化的生产，在不限定建筑材料的情况下，要保留古代建筑的外观特征。简而言之，仿古建筑就是相关人士运用现代建筑技术，将其运用到建筑中，然而由于原料的限制，这些建筑都没有高耸的建筑，因此，如今的仿古建筑多为单层或多层，而多层建筑则是采用钢筋混凝土作为原料。

2木结构建筑的主要优势

2.1低碳环保

树木在生长的过程中吸收二氧化碳，释放氧气。吸收的碳转化为树木的枝干和树叶，被储存起来。1 m3的木材可储存约1 t的二氧化碳。当使用木材建造时，相当于延长了树木的固碳周期，赋予了树木第二次生命，将碳继续储存在建筑物当中。从长远来看，木结构的大规模应用，为缓解全球气候变暖贡献了力量。

2.2可预制

木结构建筑中的木桁架、楼梯、屋面板、墙体都可在工厂完成生产，装配，然后运到工地搭建、安装。同时设计灵活，可满足不同结构的用途。

2.3安全耐久

木结构相较于其他建筑结构自重轻，在地震工况下连接节点能吸收大量地震能量，故抗震性能较好。设计合理，施工质量优异的木结构建筑项目耐久性能良好。建筑物的耐火性能并不是取决于单项建筑材料的性能，而是取决于整个建筑系统的耐火等级。例如轻型木结构的主体框架内侧采用耐火石膏板包覆，能有效增加耐火时间并且防止火焰蔓延;胶合木梁柱在燃烧时，木材表面形成一层炭化层，将木材与外界空气隔绝并能提高整根木构件可承受的温度。在燃烧过程中，内部未被碳化的木材没有较大的强度折减，因此大截面木构件遇火时其强度保持时间比钢构件更长。

3工程概况

某单体建筑中存在独立式门楼多座，独立式门楼立柱采用抱鼓石进行固定，存在失稳的可能性，故采用螺栓固定方法来保证独立式门楼立柱的稳定性。独立式门楼如图1所示。

图1独立式门楼图

4方案对比

建筑施工技术的不断发展，目前，仿古建筑木结构门楼立柱形成三种施工方法，第一种就是将立柱直接坐落在已浇筑完成的基础上，利用抱鼓石将其夹紧，通过不断微调整立柱位置达到紧固效果；第二种是将木结构门楼立柱与基础浇筑在一起，形成整体，共同作用；第三种就是利用一些加固的手段，比如木结构立柱与基础之间采用一些加固件，如螺栓固定、铁箍等，三种方法的优缺点如表1所示。

表1木结构门楼立柱施工方法对比表

通过以上方案的对比，本工程出于安全性考虑，最终选择加固法对木结构门楼立柱进行施工。

5独立式门楼立柱螺栓连接件施工

5.1施工工艺流程

独立基础开挖→垫层施工→基础施工及螺栓预埋→混凝土浇筑→木立柱、抱鼓石定位、钻孔→抱鼓石、立柱安装→螺栓加固→梁、屋盖施工

①独立基础开挖

仿古建筑独立式门楼立柱采用独立基础，基础外扩300mm，采用挖机进行掏挖而成，减少土方的开挖量。

②垫层施工

垫层采用厚度为100mm的C15混凝土，垫层每边向外延伸100mm，由于厚度较小，事先在独立基础上部打入定位筋，确保垫层混凝土浇筑。

③基础施工及螺栓预埋

仿古建筑独立式门楼立柱基础厚度为300mm，在基础钢筋绑扎过程中，将M12化学螺栓的位置用PVC管代替，PVC管长度不低于350mm。

④木立柱、抱鼓石定位及钻孔

抱鼓石底部根据基础预留螺栓位置进行钻孔，孔深不小于180mm，抱鼓石上部造型位置与木立柱夹紧部位，间隔200mm钻取螺栓孔，同时木立柱在同样位置也钻取螺栓孔。

⑤抱鼓石、立柱安装及螺栓加固

抱鼓石及基座是一个整体，抱鼓石安装前在基础表面及抱鼓石底面抹一层高标号（M10）水泥浆，将M12化学螺栓插入基础，并分段注A级结构胶，保证密实。采用小型机具将抱鼓石吊起，对准外露化学螺栓坐落在基础上，M12化学螺栓在抱鼓石表面形成的孔洞采用石粉填埋并进行磨平。

木立柱插入两个抱鼓石中建，抱鼓石上部与木立柱采用两根M12化学螺栓进行固定，两根化学螺栓间距200mm，化学螺栓将木立柱及木立柱两边抱鼓石连接，并用螺帽固定，在抱鼓石表面形成的孔洞采用石粉进行磨平。木立柱安装过程中采用测量仪器进行垂直度控制，有效保证立柱的垂直度。具体内容如图2所示。

图2独立式门楼立柱施工图

5.2施工效果

采用化学螺栓连接件的方法，将基础、抱鼓石及木立柱连接成整体，有效保证了独立式门楼的稳定性和安全性，同时提高了施工速度和成型质量，为上部施工提供良好条件。

6结语

本文主要介绍一种新的仿古建筑独立式门楼木立柱的施工方法，采用M12化学螺栓将基础、抱鼓石及木立柱连接成整体，安装过程中采用测量仪器控制立柱的垂直度，与现有技术相比,本方法有益效果是:本结构简单、构造合理,施工方便快捷,进一步增强木柱的承载能力,使木柱和柱础形成一个整体,提高木结构的整体稳定性,同时可以有效延长古建筑木结构使用寿命。

参考文献：

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[2]朱利君,汪小林,曹文根.一种现代仿古建筑基本形式的研究[J].建筑施工,2022,44(04):711-714.

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