古建筑木結(jié)構(gòu)修復(fù)-開(kāi)裂木柱修復(fù)方法

修復(fù)木柱裂縫首先要檢查裂縫的原因，并根據(jù)不同的裂縫原因采取不同的修復(fù)工藝。其中在建筑過(guò)程中使用尚未完全干燥的木料，建成后就會(huì)形成自然劈裂。自然裂縫一般較小，裂縫寬度小于5mm膩?zhàn)踊颦h(huán)氧樹(shù)脂可填充，木條或嵌縫料可填充寬度較大的，裂寬30以上mm除嵌填外，碳纖維還可以加固。

碳纖維加固施工時(shí)，需要在清潔木柱表面形成環(huán)氧樹(shù)脂飽和表面底座，并在室內(nèi)環(huán)境溫度下維護(hù)數(shù)小時(shí)，沿柱周?chē)较蚴謩?dòng)布置單向碳纖維布。每層纖維需要涂?jī)蓪迎h(huán)氧樹(shù)脂，一層涂在圓柱形表面，另一層涂在要粘貼的纖維布的內(nèi)表面。碳纖維布每平方米重約2000g，厚度一般在0.5mm修復(fù)后對(duì)建筑木材的外觀影響不大。傳統(tǒng)的固縫方法一般寬50~1000mm、厚3~4mm用玻璃鋼箍加固鐵箍，但修復(fù)后古建筑外觀明顯受到影響。

修復(fù)過(guò)程中，木柱表面涂漆后套箍外，木柱表面涂漆后無(wú)凸起。除屋檐柱外，在不影響外觀的情況下，在靠近木柱的梁端增加支撐柱，以減少木柱的負(fù)荷。該方法應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)條件，因?yàn)榧臃☉?yīng)盡可能小心地用于古建筑的修復(fù)，以保持建筑遺產(chǎn)的真實(shí)性，減少損壞。根據(jù)文獻(xiàn)經(jīng)驗(yàn)，所有嵌補(bǔ)木材均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。

修復(fù)壞病的過(guò)程

腐爛病害的危害可能導(dǎo)致柱承載力喪失、結(jié)構(gòu)變形甚至坍塌。對(duì)局部一般腐蝕腐爛，采用環(huán)氧樹(shù)脂或其他化學(xué)膠灌注修復(fù)，對(duì)結(jié)構(gòu)外觀沒(méi)有明顯變化。嚴(yán)重?fù)p壞不能通過(guò)灌注修復(fù)，但當(dāng)木柱剩余強(qiáng)度仍可維持時(shí)，應(yīng)先清除腐爛部位，然后用木條、環(huán)氧樹(shù)脂、鋸屑、玻璃纖維等填充物（如）更換，以延長(zhǎng)部件的使用壽命。

當(dāng)柱底柱基礎(chǔ)出現(xiàn)嚴(yán)重腐爛時(shí)，如果柱根向上不超過(guò)柱高度的三分之一，可以進(jìn)行局部更換和墩連接：首先，墩連接的木材應(yīng)與原木柱材料相同；其次，必須徹底消除木柱的腐爛，因?yàn)檎婢鷼埩艉芸赡芾^續(xù)繁殖并損壞木纖維。常用的墩接方法有陰陽(yáng)掌榫、花瓣榫、銅錢(qián)榫等。陰陽(yáng)掌榫最簡(jiǎn)單，但為提高榫榫效率，接榫應(yīng)與陰陽(yáng)一致，接榫長(zhǎng)度不小于100mm，粘結(jié)后，不少于兩個(gè)碳纖維帶可以緊密約束。將木柱端面分為四瓣，搭交兩瓣上下夾緊，并用鐵箍加固。銅錢(qián)榫是將墩接部分做成凸頭公榫，牢固插入下部外圓內(nèi)部的母榫。

檁條、梁等上部水平受力構(gòu)件損壞與柱的區(qū)別在于彎曲變形大，視覺(jué)檢查阻礙了安全感。由于梁、梁節(jié)點(diǎn)仍以榫榫為主，其修復(fù)也是木材修復(fù)的關(guān)鍵和難點(diǎn)問(wèn)題。

彎曲修復(fù)

在允許范圍內(nèi)的梁檁構(gòu)件彎垂應(yīng)視為正常現(xiàn)象，所謂允許范圍一般是撓度值低于梁枋長(zhǎng)度的1%，主要撓度值梁要低于0.5%L。超過(guò)上述值的可視為危險(xiǎn)構(gòu)件，必須彎曲修復(fù)。彎曲修復(fù)的目的是保證構(gòu)件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止構(gòu)件本身因彎曲而損壞相鄰構(gòu)件。如果梁沒(méi)有嚴(yán)重的腐爛或分裂，只是簡(jiǎn)單的彎曲應(yīng)被視為一個(gè)可用的部件，以糾正和修復(fù)它。方法是拆除和翻轉(zhuǎn)梁，并加壓重物，通常可以恢復(fù)到允許的范圍。如仍不能恢復(fù)，可在主要受力點(diǎn)采取支撐措施，當(dāng)然對(duì)于彎曲矯正的梁枋局部細(xì)小開(kāi)裂或糟朽應(yīng)事前應(yīng)相應(yīng)處理修復(fù)。

裂縫修復(fù)

對(duì)于梁方縱向開(kāi)裂，采用碳纖維套箍和粘接法修復(fù)方案，即先用木條填充粘接裂縫，然后制作2~3個(gè)碳纖維套箍，限制開(kāi)裂發(fā)展。當(dāng)梁方裂縫較寬、較深時(shí)，在箍前加入環(huán)氧樹(shù)脂混合物進(jìn)行粘接加固。此外，定制的騎馬釘或蝴蝶榫可以限制裂縫。胡蝶榫法的修復(fù)工藝精度相對(duì)較高，但修復(fù)效果較好。

糟朽修復(fù)

梁梁的受力性能會(huì)隨著斷面的縮小而降低，因此應(yīng)特別注意梁梁的不朽修復(fù)。首先，對(duì)剩余部分進(jìn)行彎曲校準(zhǔn)。如果構(gòu)件承載能力不足80%，應(yīng)考慮更換梁或支撐；如仍符合要求，可在梁兩側(cè)拆除斷裂粘接加固或填充腐爛部分，確保梁完整后用金屬夾板加固。梁梁內(nèi)氧樹(shù)脂或干燥石英粉填充梁梁內(nèi)的爛爛修復(fù)時(shí)，必須非常小心。施工過(guò)程中應(yīng)注意灌注孔徑應(yīng)大于20mm，纏繞碳纖維布箍時(shí)，樹(shù)脂應(yīng)充分浸泡和纏繞，多余的樹(shù)脂應(yīng)壓出，以免影響粘貼質(zhì)量。完全更換嚴(yán)重腐爛的檐椽。

榫卯修復(fù)

古建木榫卯修復(fù)一般需要更換或修復(fù)榫卯，盡量少損壞原有結(jié)構(gòu)。更換榫頭時(shí)，對(duì)原件進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)繪記錄，保留圖像，然后根據(jù)原件的尺寸和樣式更換榆樹(shù)、槐樹(shù)、柏樹(shù)等木材。復(fù)制時(shí)，后尾應(yīng)長(zhǎng)出幾個(gè)榫頭，嵌入鉚接口，然后用螺栓連接整個(gè)榫頭和榫頭進(jìn)行加固。加固時(shí)撐。也可以用不飽和聚酯樹(shù)脂制作新的榫頭，即先去除損壞的榫頭，然后在損壞部件端部打開(kāi)榫頭長(zhǎng)度為榫頭長(zhǎng)度4~5倍的鉚接，用硬木纏繞玻璃布和樹(shù)脂制作新的榫頭，固化表皮，然后安裝，新的榫頭嵌入鉚接，外部粘接加固。