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古建砖木结构倾斜修复施工工艺

2010-06-13张国胤

科学之友 2010年13期
关键词:架梁古建扶正

张国胤

(太原建工集团有限公司,山西 太原 030001)

1 工程概况

图1 傅公祠平面图

山西省政协西园的傅公祠为单层五间木结构古建筑,西北角下沉25 cm,倾斜17 cm;东北角下沉8 cm,倾斜8 cm。墙体上出现了很多裂缝,我们运用此工艺仅用了一个月时间,完好地修复了傅公祠。受到了多位来过现场的古建专家好评,使傅公祠恢复了古建原貌,同时企业也取得了良好的经济效益,节约木材30m3,节省投资10万元。

2 工艺原理及适用范围

通过支架顶撑五架梁(大梁),卸掉檐椽(屋面)荷载,拆掉山墙。设支点用千斤顶逐根微量渐进地修正金柱的偏移,逐步一根一根恢复到原位,固定好。然后修旧如旧,按照原古建筑风格重新将檐椽瓦铺好,墙体砌起。经过油漆彩绘之后达到古建筑原有的整体艺术效果。本工艺适用于各类古建筑砖木结构倾斜、开裂的修复。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

古建筑变形测量→平面弹线→支架托五架梁→拆除檐椽(屋面)→拆除山墙→扶正金柱、找平梁架→砌墙体→檐椽瓦瓦→清理修补落架。

3.2 操作要点

3.2.1 古建筑变形测量

施工前,用激光经纬仪观测古建筑各大角的竖向位移情况,绘制平面图做好记录;用水准仪观测古建筑各大角柱的沉降情况,标注到平面图上。

3.2.2 平面弹线

根据古建实体,引测十字中线控制桩、外墙轴线控制桩、主建筑外转角45°控制桩。用激光经纬仪将十字中线、外墙轴线投测在外控龙门桩上,放出各轴线位置,用45°角控制线进行校核,准确无误。

3.2.3 支架托梁

根据荷载验算的结果由架子工用Φ48钢管在五架梁下搭设脚手架将五架梁拖住,脚手架受力即可,不宜过多顶起。

3.2.4 拆除檐椽(屋面)

在拆除前首先进行现状记录和照相、摄像,把原来的造型和结构保存好,保证修复完后和原造型一样。拆除时将构件编码登记,轻取轻放,精心施工。将所有的构件按编号存放。避免扰动损伤地面的定位控制桩。

3.2.5 拆除山墙

拆除墙体要轻拆轻放,尽量保护好拆下来的砌块。

3.2.6 扶正金柱、找平梁架

图2 砖木结构倾斜修复支撑体系

开始前,根据荷载计算的结果,在建筑变形大的一侧设置地锚搭设支撑架,作为水平向千斤顶反力支撑面。竖向千斤顶以坚实的地面为支撑。在扶正和找平梁架的过程中要缓慢进行不宜过快,根据实际情况每次修复宜控制在1 cm~3 cm之内,保证木结构相连结的榫头完好。扶正施工中,根据变形测量的结果,每次从变形最大的那一道梁架开始,先用竖向千斤顶将沉降的金柱顶起1cm~3 cm,用木楔临时固定。再用水平向千斤顶扶正金柱1cm~3 cm,木楔临时固定。仍从当前最大的那一道梁架进行修正,循环往复,直到金柱、梁架修复到原位。用激光经纬仪、水准仪进行检查、校正,复核无误后进行最终固定。对于蛀蚀严重及损坏的柱子要进行更换。固定好后,再修复屋面的一些小构件。

3.2.7 砌山墙墙体

根据设计方案施工完基础后,按古建筑原砌筑方式砌好墙体。仍保持其原有风貌。

3.2.8 檐椽(屋面)瓦瓦

檐椽的椽子、望板铺钉好后,开始苫背,先抹护板灰,再铺防水卷材,接着再铺灰背泥,随后抹青灰泥。开始瓦瓦,瓦板瓦时是压六露四,再瓦筒瓦,一陇一陇的瓦,瓦完后,再调脊,屋面完工后,喷刷油性防水涂料。

3.2.9 清理、修补、落架

待检查验收后即可落架,架体拆除时要特别注意安全及成品保护,只能下传,不得乱掷,以免砸坏构件。

4 主要机具设备

表1 材料机具

5 质量要求

5.1 验收规范

严格按照GB50206—2002《木结构工程施工质量验收规范》及GB50203—2002《砌体工程施工质量验收规范》施工验收。

5.2 木构件安装验收标准

(1)木桁架、梁、柱安装允许偏差,见表2。

表2

(2)屋面木骨架的安装允许偏差,见表3。

表3

5.3 成品保护

(1)搭拆架子要相互传递,不得乱扔,避免磕碰。

(2)拆除檐椽屋面和墙体时要轻拿轻放,文明施工,避免扰动损伤地面的定位控制桩。

(3)构件安装、校正时严禁用硬东西硬撬,避免损坏构件。

(4)上部结构施工时,下部的构件应搭设临时防护棚,保护已施工完结构。

6 安全及环保措施

(1)高空作业移动构件要设专人指挥,防止高空滑落、坠落事故。

(2)架体外围要铺设脚手板、挂安全网进行安全防护。脚手架经过计算,有方案、交底及验收记录,安全稳固方可上人操作。

(3)各种电动工具要有漏电保护器。上架操作人员要穿绝缘防滑鞋。

(4)立体交叉作业,要加强个人安全防护意识,全体操作人员必须戴好安全帽。

(5)在进行檐椽屋面与墙体拆除时应进行围挡封闭,防止灰尘扩散污染环境。

(6)拆除的材料、构件应分类堆放整齐,有防雨、防潮、防火、防损措施。

(7)施工现场建立施工不扰民措施,派专人负责管理与检查,发现问题,及时进行处理。

(8)施工现场应保持清洁卫生,垃圾应集中堆放,及时进行处理。

7 效益分析

(1)进行古建筑修复,对保护文化遗产,弘扬历史文化意义重大。

(2)对年久失修的古建筑进行变形修复,最大限度地使用了仍然完好的原有构件材料,避免浪费。

(3)及时对存在的变形、裂缝缺陷进行修复,保证了古建筑的结构安全,满足了安全使用要求。

(4)投入少、工期短、效益高、效果佳。

8 总结

以现代施工技术,通过对木结构柱、梁构件的复位,以较短的工期、较少的经济投入对古建筑予以很好的修复,再现古建筑风采。

木构架修复的优点:①工艺简单,操作简便;②工期短、投入少、修复效果好;③能及时修复古建筑已形成的损坏,利于大范围对古建筑进行保护。

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