黃丹君
(上海市奉賢區(qū)博物館,上海 201499)
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淺談古建筑木結(jié)構(gòu)保護(hù)方法
黃丹君
(上海市奉賢區(qū)博物館,上海 201499)
摘要:我國(guó)古建筑以木結(jié)構(gòu)體系為主,主要承重材料是木材。木材是生物體有機(jī)物,容易發(fā)生腐朽、蟲蛀、火災(zāi)和力學(xué)性能衰減等劣化,所以對(duì)古建筑的木結(jié)構(gòu)采取各種有針對(duì)性的保護(hù)措施是十分必要的。本文通過對(duì)古建筑木結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)、防火保護(hù)、抗震保護(hù)等方面保護(hù)方法闡述,總結(jié)出古建筑木結(jié)構(gòu)常見且有效的保護(hù)方法。
古建筑通常泛指作為文物保護(hù)的一類建筑。我國(guó)的古建筑以木結(jié)構(gòu)體系為主,它以靈活的風(fēng)格,合理的布局和精巧的裝飾取得了很高的藝術(shù)成就。然而,以木結(jié)構(gòu)為主的東方建筑體系面臨最大問題就是木結(jié)構(gòu)的破壞。與磚石等無機(jī)材料不同,木材是一種生物材料,是一些木腐菌和昆蟲的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),在合適的溫濕度條件下,危害生物便會(huì)加速繁殖,使木材發(fā)生腐朽蟲蛀,造成木結(jié)構(gòu)的損毀。同時(shí),木結(jié)構(gòu)建筑也較易引發(fā)火災(zāi),其抗震性能也相對(duì)不佳。
木結(jié)構(gòu)防腐是指用專特定的化學(xué)物質(zhì)處理木結(jié)構(gòu),殺死危害木結(jié)構(gòu)的各種生物或組織其生長(zhǎng)的方法。為保證效果,選用的木材防腐劑必須能使木材達(dá)到一定的吸藥量。一種優(yōu)良的木材防腐劑,一般應(yīng)符合下列要求:
1.能殺死木結(jié)構(gòu)上的危害生物(殺菌、殺蟲);2.能保護(hù)木結(jié)構(gòu)不受生物損害(預(yù)防作用);3.藥劑透入木結(jié)構(gòu)后不被水流失,不在空氣中揮發(fā);4.藥效持久;5.透入性好,能盡可能深的透入木結(jié)構(gòu)內(nèi);6.藥劑透入木結(jié)構(gòu)后不影響木構(gòu)件的進(jìn)一步加工(如油漆、彩繪、粘貼、膠合其它裝飾材料等);7.對(duì)人、畜無毒或低毒,不造成環(huán)境污染。
事實(shí)上,很難有一種藥劑能同時(shí)滿足上述全部要求,將來恐怕也難以找出這樣一種藥劑。藥劑一般不會(huì)使木材全浸透,大多數(shù)情況下只能起到木材的淺層保護(hù)。每種藥劑都有自己的特點(diǎn)和適用范圍。只要從實(shí)際出發(fā)根據(jù)不同使用部位和要求,選用適當(dāng)?shù)乃巹┖吞幚矸椒?,便可以取得滿意的效果。
目前,古建筑修繕工地常用的防腐劑主要是CCA和BBP。CCA是一種固定型防腐劑,處理木材呈藍(lán)綠色。CCA在木材的微酸性環(huán)境中生成不溶于水的沉淀,一般都用于機(jī)械化作業(yè)處理。現(xiàn)場(chǎng)手工處理影響透入度,很難達(dá)到要求的吸藥量。BBP處理可保持木材本色,而且可以反復(fù)處理至達(dá)到所需吸藥量。ACQ是當(dāng)前正在積極推廣使用的防腐劑,其特點(diǎn)是處理后木材呈藍(lán)色,用于非暴露的木構(gòu)件是可行的。實(shí)踐證明,三種防腐劑均不影響地仗和油飾。
當(dāng)前許多古建筑的主要建筑材料普遍為木材,并且建筑的結(jié)構(gòu)普遍以木結(jié)構(gòu)作為主要結(jié)構(gòu)。在保護(hù)文物的前提下,可以盡可能的使用防火涂料對(duì)核心木結(jié)構(gòu)以及易燃材料進(jìn)行阻燃處理,從而提升建筑的整體耐火能力。與此同時(shí),在對(duì)古建筑進(jìn)行保護(hù)之前,需要對(duì)文物的耐火能力進(jìn)行測(cè)試,在確定耐火能力之后,如果發(fā)現(xiàn)原本的耐火能力與當(dāng)前的疏散系統(tǒng)、防火分區(qū)不符合,則需要采用更加具有針對(duì)性的防火保護(hù)結(jié)構(gòu)提升防火能力。對(duì)于不在文物保護(hù)范圍之內(nèi)的建筑,則可以采用耐火能力較高的建筑材料進(jìn)行重新裝飾,替代以往依然的建筑材料,從而提升古建筑的防火等級(jí)。
科學(xué)合理的抗震修繕加固將成為今后古建筑木結(jié)構(gòu)保護(hù)迫在眉睫的問題。
1.地基基礎(chǔ)的加固保護(hù)。加固地基基礎(chǔ)就是為了防止由于地基基礎(chǔ)的破壞而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞,使地基基礎(chǔ)經(jīng)加固之后盡量恢復(fù)其原來的平整狀態(tài),并保證具有足夠的承壓能力,以延長(zhǎng)現(xiàn)存古建筑的使用壽命,這是保護(hù)現(xiàn)存木結(jié)構(gòu)古建筑的重要措施之一。
對(duì)于建在山頂或者山下的古建筑,可以采用石砌護(hù)坡或擋土墻的方法來修繕加固,這樣可以穩(wěn)定處于山頂?shù)墓沤ㄖ車牡鼗苊馓幱谏侥_下古建筑因滑坡等引起的建筑物破壞;當(dāng)附近地下有空穴或局部塌陷時(shí),可以采用土方開挖碎石回填或灌漿的補(bǔ)救方法。
對(duì)于臺(tái)基砌體的修繕加固,將嚴(yán)重酥堿、風(fēng)化嚴(yán)重、有裂縫的砌塊和條石拆下,在新舊磚層間加鋪鋼筋網(wǎng),并用鋼筋勾拉結(jié),縫隙進(jìn)行灌漿加固,隨砌隨灌,加強(qiáng)新舊砌體的整體性能。對(duì)于礎(chǔ)石移位或破碎的加固,可以在礎(chǔ)石周圍加砌縱橫向龍骨撐墻,防止礎(chǔ)石移位,采用整體頂升更換礎(chǔ)石的方法。
對(duì)于因周圍施工導(dǎo)致地基承載力下降或不足的古建筑地基基礎(chǔ)可以采用打樁(木樁或者混凝土樁)加固的方法擠緊地基土,提高地基的承載能力,從而防止基礎(chǔ)的不均勻沉降。
2.上部結(jié)構(gòu)加固保護(hù)。對(duì)于構(gòu)件的裂縫,不管裂縫的大小,首要的是要清除縫中的積存物,當(dāng)裂縫寬度很大且影響結(jié)構(gòu)受力性能時(shí),應(yīng)對(duì)開裂構(gòu)件采用FRP 纖維布或鐵箍進(jìn)行加固,以恢復(fù)或提高構(gòu)件的自身剛度和強(qiáng)度。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞程度非常嚴(yán)重時(shí),構(gòu)件不足以提供結(jié)構(gòu)所需要的承載力,可用新制作的構(gòu)件替換原件,但應(yīng)采取一定的措施(如施加預(yù)應(yīng)力等)以保證新舊木材的變形協(xié)調(diào)。
對(duì)于構(gòu)件的腐朽,當(dāng)只有表層木材腐朽,而內(nèi)部材料完好時(shí)且尚能滿足承載能力的需求時(shí),將腐朽部分剔除干凈,并經(jīng)表面清凈和防腐處理后,依原樣和原尺寸采用干燥木材和耐水性膠黏劑修補(bǔ)整齊;當(dāng)木材腐朽嚴(yán)重時(shí),尤其是柱根部分木材的腐朽對(duì)結(jié)構(gòu)性能影響較大,一般采用墩接加固法將新舊材料黏結(jié)到一塊,并采用鐵箍或FRP纖維布對(duì)墩接處加箍處理,加強(qiáng)新舊材料的協(xié)同工作性能。當(dāng)柱架傾斜、發(fā)生扭轉(zhuǎn)或者拔榫比較嚴(yán)重時(shí),采用加固構(gòu)件已不能滿足結(jié)構(gòu)的承載力需求,在不拆落木構(gòu)架的情況下,可采用打牮撥正法,對(duì)個(gè)別殘損嚴(yán)重的構(gòu)件進(jìn)行更換或者其他修補(bǔ)加固措施。
對(duì)殘損嚴(yán)重且需要全部或局部拆除的古建筑,應(yīng)采用落架大修對(duì)每個(gè)殘損構(gòu)件逐個(gè)修整,更換嚴(yán)重殘損的構(gòu)件,再重新安裝,并進(jìn)行加固。
古建筑木結(jié)構(gòu)保護(hù)是一門科學(xué),只用利用科學(xué)的手段并采取正確的保護(hù)措施,才能達(dá)到保護(hù)的目的,才能確保古建筑木結(jié)構(gòu)的延年益壽。
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中圖分類號(hào):TU366.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1671-864X(2016)01-0298-01
關(guān)鍵字:古建筑;木結(jié)構(gòu);保護(hù)