安丰古镇老旧房屋常见病害及防治措施研究
2018-12-06姜景山顾豪煜
黄 鑫 姜景山 杨 洋 沈 陈 黄 诚 顾 军 顾豪煜
南京工程学院建筑工程学院 江苏 南京 211167
古镇是先人留下的珍贵文化遗产,其存在的意义不仅是它本身的物质环境,还包括它所传承的文化精髓,而古镇房屋则是这些精髓的主要载体。现今古镇旅游已成为旅游业的宠儿,但古镇的开发尚存在许多不合理之处。不当开发虽然短期内能促进当地经济的发展,但对于古镇房屋会造成严重破坏,而这种破坏往往是不可逆的。因而如何有效保护古镇老旧房屋,是值得人们持续研究和探讨的课题。
1 研究现状
我国古镇老旧房屋主要为砖石砌体建筑,近代对于这种石砌体老旧房屋的研究主要集中在20世纪80、90年代。石砌老旧房屋按砌筑墙体石材种类不同,可分为料石、毛石、卵石等老旧房屋。国内对于料石砌体的研究已经趋于成熟和完善。其中福建华侨大学和建筑科研所对料石结构开展了较多研究。国外对于古镇的保护主要体现在制定非常完善的法律体系,为古镇保护提供支持,并且提出在保护的同时,要保持古镇原本的面貌,尤其是建筑体(主要是老旧房屋)。
2 安丰古镇简介
安丰古镇位于江苏省东台市境内,镇中心主要依傍老204国道修建,距东台市城区17公里。安丰镇又名东淘,历史悠久,可追溯至唐开元年间,距今已1300多年历史。该镇位于平原地带,属于亚热带季风气候,十分适宜人类居住。
安丰镇地理位置优越,镇内文化古迹众多,其中最出名的是安丰古街。安丰古街为自太平商场向南至安时河边的北玉街、南石桥大街,全长500米,街面宽4.5米,自太平商场至抬盐巷为石板路,抬盐巷向南至安时河边为砖路,街道两侧店铺均为清式建筑。由于建造年代久远,这些古老建筑逐渐出现了各种病害,影响到古建筑的安全,有必要对此进行研究和保护,以便使古镇的历史文化得到进一步传承和发扬。
3 安丰古镇建筑常见病害
3.1 房屋木屋架病害
木材是安丰古镇房屋的主要建筑材料之一。木材方便加工,但是易受环境影响,尤其是环境湿度对其影响不可忽视。木屋架的稳定在房屋安全中起着至关重要的作用[1],木屋架病害主要表现为檩条的腐朽、开裂破坏和椽条的断裂等。
3.1.1 檩条的腐朽及开裂破坏
檩条是椽子和屋面材料的主要支撑构件[1],在房屋安全中起着至关重要的作用,其在使用过程中容易发生以下问题:一是檩条受潮后发生腐蚀,强度降低,弯曲变形增大;二是檩条表面产生干缩裂缝。
3.1.2 椽条断裂
调查中发现多处椽条出现断裂,表现为椽条末端发生断裂,使其承载力下降,若不加重视,会导致房屋瓦片掉落,严重的可能会使房屋坍塌。
3.2 古镇房屋墙体病害
安丰镇砌体房屋多采用砖砌筑。虽然砖砌结构较传统的石砌结构更加完善,但是由于缺乏合理的粘结措施[2],且常年受到自然灾害影响,使得砖砌墙体出现各种质量问题,威胁整体结构的安全。
3.2.1 纵、横墙连接处的裂缝
由于砖砌墙体连接处缺乏合理的粘结措施[3],导致纵、横墙间连接薄弱。房屋在使用过程中容易出现裂缝,在静力作用下,由于墙体拉结不足,导致裂缝产生,逐渐形成通缝。主要表现为自上而下不断开裂,形成上下贯穿的通体裂缝,对房屋安全产生较大威胁。
3.2.2 窗户破坏、掉落
在砌体结构的房屋中,为了采光以及通风,需要在墙体上开设门窗,对墙体的整体性造成了破坏,使得在窗户洞口处的应力过大。久而久之窗户周围产生裂缝,使窗户发生破坏甚至掉落。这种破坏严重影响了房屋的防风防水性能,且不利于房屋的整体美观。
3.2.3 砖块掉落
砖块掉落是墙体病害中较为严重的病害之一[4]。砖作为砖砌结构房屋的主要材料,在砖砌房屋建造过程中起着至关重要的作用。砖砌房屋在长期使用过程中,受风力和雨水影响,砖块之间粘结物的粘结能力消失导致墙体砖块发生掉落,严重的甚至会使整面墙体发生坍塌,造成较大的财产损失及人员伤亡。
4 安丰古镇建筑病害成因分析
4.1 房屋木屋架病害
4.1.1 檩条的腐朽及开裂破坏
檩条腐朽变形增大,不仅会影响美观,严重的还可能导致房屋坍塌。从材料上讲,木材具有很好的力学性质,但也存在较多的缺陷,如木节等天然缺陷。
安丰镇当地气候潮湿,易使檩条受潮,加上某些房屋的通风条件不好,长期影响下会导致檩条中的木腐菌生长,使檩条受到腐蚀,强度严重降低,影响到檩条的正常使用。檩条在制作时含水率较大,受环境中含水率的影响,当檩条中的水分和环境中的水分含量达到平衡,檩条会形成开裂。
4.1.2 椽条断裂
从木架整体没有受到破坏这一特征上看,该病害的成因受屋架结构方面影响较小,主要是受外界自然环境影响。
安丰镇夏季降水较多,下雨时部分房屋雨水没有及时从屋檐排除,从而浸入椽条末端,使得椽条末端受到腐蚀,发生断裂。
4.2 房屋墙体病害
4.2.1 纵、横墙连接处的裂缝
施工方面:该地区房屋大多数是由当地居民手工建造,在建造过程中具有一定的随意性,并且在当时的社会环境下,缺乏较精密的测量仪器或设备,导致建筑结构松散,建筑质量较差,墙体转角处的整体粘结性能不好,容易形成裂缝。
受力方面:在正常的使用过程中,在房屋自身重量的影响下,墙体竖直方向的受力要大于横向受力,易在纵横墙连接处产生开裂。
构造方面:受当时社会发展条件的制约,墙体转角在建造时未采用良好的构造措施,导致裂缝的产生。
4.2.2 窗户破坏、掉落
古镇房屋墙体建造时采用的粘结材料多是石灰混合泥浆,这种材料粘结应力较弱,导致窗洞口附近墙体易出现裂缝,久而久之会使窗户发生掉落。再者,受当时施工水平限制,窗户框架与墙体之间未采取构造拉结措施,导致窗户框架与墙体之间的整体性较差,容易使窗户发生破坏甚至掉落。
4.2.3 砖块掉落
造成砖块掉落的主要因素包括外界自然条件和墙体本身材料两个方面。
风雨侵蚀是造成砖块掉落的主要原因之一,安丰镇夏季暴雨频繁,在下暴雨时,风雨交加,对墙面造成侵蚀破坏。
古镇房屋墙砌造时,使用的砌筑浆料为石灰混合泥浆,这种浆料粘结性能弱,容易风化。在长期使用过程中,浆料不断风化,粘结性能不断丧失,导致砖块发生掉落。
5 病害防治措施
5.1 檩条腐朽及开裂破坏的防治
当地对于此病害常见的治理方式主要有两种:剔补及用铁箍加固[5]。
剔补是将檩条内部腐朽部分直接剔除,并进行防水处理,再按原来尺寸补上新木条,之后用防水胶水固定。但此种方法只能进行外观的修复,对于檩条的工作性能难以恢复。
铁箍加固是在木梁表面进行铁件环箍处理,此种方法对于檩条开裂有较强的修复能力。这种方法历史悠久,在清代《工程做法》就有此种方法的详细记载。
5.2 纵、横墙连接处裂缝的治理
对于墙体转角的处的裂缝,可以采用一种墙箍约束体系,即在房屋的四角用角钢进行拉结箍紧,角钢之间用细长钢筋连接,连接处用螺栓拧紧[1]。此体系会对墙体产生一种约束力,可以有效阻止墙体开裂和已有裂缝的继续发展。
5.3 砖块掉落的治理
砖块掉落一般采取重新购置砖块,并用水泥石灰砂浆对缺失的部位进行重新砌筑的方法。对于新砌筑的墙体,一般会对其进行防水保护,以减轻外界环境对墙体的伤害。
5.4 其他加固措施
古镇砖砌房屋在长期使用过程中,受外界环境的影响,墙体容易出现风化侵蚀的现象。对此可以采用更换墙缝砂浆的方法,即采用粘结度更高的现代砂浆,更换墙体内部原本使用的粘结度较低的泥浆。具体做法是把原砌缝中的旧砂浆尽可能地清理干净,然后将新砂浆(宜用干硬性砂浆)顺砌缝方向嵌入,并用力挤密,使缝隙饱满[6]。
6 结语
古镇作为一项宝贵的历史文化资源,如何对其进行保护值得整个社会的关注。本文以对安丰古镇老旧房屋的调研为基础,描述了古镇房屋现存的常见病害现状,并对常见病害的成因进行分析,在此基础上提出对于常见病害的防治措施。
[1]时超.传统石砌房屋质量病害分析及治理方法研究[D].郑州大学,2014.
[2]张勋.房屋结构病害分析与维修处理方式[J].黑龙江科技信息,2010(02):284.
[3]陈冰.房屋建筑的病害分析与治理对策[J].中外建筑,2007(04):88-89.
[4]王震宇.某砌体结构房屋破坏原因分析[D].湖南:中南大学,2010.
[5]夏大军,罗勋.谈房屋建筑渗漏病害的治理[J].山西建筑,2012,38(22):120-121.
[6]李艳焦,泽昌. 注浆技术在房屋病害中的应用[J].技术与市场,2012,19(12):130.