專利名稱：嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)悠久的歷史創(chuàng)造了燦爛的古代文化，中國(guó)古代建筑涌現(xiàn)出了許多建筑杰作， 營(yíng)造了許許多多傳世的宮殿、陵墓、廟宇、園林、民宅。中國(guó)古代建筑以它優(yōu)美柔和的輪廓 和變化多樣的形式而成為舉世矚目的文化遺產(chǎn)。它是世界建筑藝術(shù)寶庫中的一顆璀璨的 明珠。欣賞中國(guó)古建筑，就好比翻開一部沉甸甸的史書。但這些引人注意，令人贊賞的文化 遺產(chǎn)，由于長(zhǎng)期受地震、腐蝕、自然環(huán)境等外力作用及自身材料性能退化，結(jié)構(gòu)的承載力和 穩(wěn)定性的下降，古建筑的安全性受到了被日曬雨淋、風(fēng)霜雨雪殘損的嚴(yán)重威脅，木材天然缺 陷，蟲蛀，跨中斷紋開裂、梁端劈裂、梁柱關(guān)鍵受力部位，木節(jié)、木扭(斜)紋或干縮裂縫，表 層腐朽和老化變質(zhì)嚴(yán)重。古建的修復(fù)已成為保護(hù)文化遺產(chǎn)的重要課題。而目前在對(duì)古建筑修復(fù)時(shí)，人們對(duì)于木梁、木柱出現(xiàn)腐朽、蟲蛀、開裂、柱身損傷的 修復(fù)，一般都是采取更換整柱、整梁，或澆筑水泥混凝土填補(bǔ)方法來解決的。這些方法的不 足之處在于，違背了 “修舊如舊”的原則，使受損的構(gòu)件喪失了作為文物的價(jià)值。其次是更 換梁柱前，需對(duì)古建筑的木梁柱進(jìn)行卸載，其安全隱患比較大，施工進(jìn)度慢，成本高，且外觀 與原有部分的差異大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，依據(jù)“修舊如舊”的原則，提出一 種施工進(jìn)度快，施工成本低，安全性高，不用更換整個(gè)構(gòu)件，只對(duì)受損部分修復(fù)加固，且外觀 與原有部分的差異不大的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法。本發(fā)明目的可以通過以下措施來達(dá)到。一種嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法， 具有如下技術(shù)特征1)勘查鑒定首先是對(duì)建筑物的時(shí)代特征、結(jié)構(gòu)特征、構(gòu)造特征和殘缺程度進(jìn)行 勘查；繪制該建筑物殘損情況和尺寸的測(cè)繪圖紙、照片、必要的文字說明資料和勘查結(jié)果的 勘查報(bào)告；2)檢查和評(píng)定木柱殘損點(diǎn)，在梁下端搭設(shè)支撐架，支撐架頂端與木結(jié)構(gòu)接觸處用 軟性材料隔離；3)局部處理木柱梁受損部位當(dāng)木柱的干縮裂縫深度不超過柱徑或縮裂縫方向截面尺寸的1/3 1/4，裂縫寬 度大于3mm時(shí)，用木條嵌補(bǔ)，并用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘牢；當(dāng)木柱柱心完好，僅有表層腐朽或有不同程度腐朽時(shí)，先將腐朽部分剔除干凈，經(jīng) 防腐處理后，用干燥木材依原樣和原尺寸修補(bǔ)整齊，并用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘接或貼補(bǔ)嚴(yán)實(shí)；4)在木梁柱殘損面上剔槽，將不銹鋼條嵌于木梁柱表面剔槽中，然后在嵌好不銹 鋼條的木梁柱表面上涂膠包裹，并粘貼纖維布與原結(jié)構(gòu)成為一體，纖維布優(yōu)選玄武巖纖維
3布；5)油飾彩畫在包裹好纖維布后，依據(jù)木構(gòu)件原有的外觀裝飾圖案進(jìn)行面層的油 飾彩畫。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。本發(fā)明依據(jù)“修舊如舊”的原則，保留古建筑構(gòu)件的文物價(jià)值，只對(duì)受損部分修復(fù) 加固，不用更換整個(gè)構(gòu)件。古建筑木構(gòu)件因其文物價(jià)值是無價(jià)的，使用本工法可在古建筑木 梁柱受損喪失其承載能力時(shí)保留原有部分，恢復(fù)其承載功能，符合“修舊如舊”的原則，對(duì)國(guó) 家文物的保護(hù)具有重大的意義。采用本工法對(duì)古建筑的木梁柱修復(fù)加固，其受損部位得到修復(fù)。其中采用有較高 物理強(qiáng)度和彈性模量的不銹鋼條，將其嵌于木梁柱表面，與原結(jié)構(gòu)成為一體，并承擔(dān)較多的 荷載效應(yīng)，不僅提高了木梁柱的承載能力，使外觀與原有部分保持了差異不大的原貌，而且 因其不銹鋼條不銹蝕而延長(zhǎng)了木梁柱建筑的壽命。本發(fā)明在木梁柱受損表面包裹玄武巖纖維布，可達(dá)到如下效果一是通過“模箍效 應(yīng)”提高構(gòu)件承載力；二是提高構(gòu)件的整體性，使不銹鋼條與原有構(gòu)件更好的結(jié)合；三是保 護(hù)構(gòu)件免受蟲害和環(huán)境侵蝕。效率高，節(jié)約了工期。由于只對(duì)木梁柱受損部分進(jìn)行局部加固處理，不用更換整個(gè) 構(gòu)件，因此加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了工期。安全性高。由于采用本工法施工時(shí)，不必卸載木梁柱建筑設(shè)施，施工的安全性大大 地提高。避免了現(xiàn)有技術(shù)更換梁柱前需對(duì)古建筑的木梁柱卸載，安全隱患比較大的弊端。施工成本造價(jià)低。與現(xiàn)有技術(shù)更換新梁柱的施工方法相比，采用本工法可以降低 70%的施工成本，且節(jié)約了木材的用量，利于環(huán)保。采用玄武巖纖維布包裹木梁柱，比使用碳纖維布有下列優(yōu)勢(shì)1、性價(jià)比高，單價(jià)是碳纖維布的20%。2、韌性好，斷裂延伸率幾乎是碳纖維布的2倍；3、可彎曲纏繞，可任意剪裁，易粘貼，施工質(zhì)量易于保證。本發(fā)明適用于對(duì)古建筑的木梁、木柱出現(xiàn)表層腐朽、局部蟲蛀、開裂時(shí)的加固修
Μ. ο


圖1是根據(jù)本發(fā)明嵌肋加固施工古建筑木梁柱修復(fù)方法的施工工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖1。按照本發(fā)明提出的工藝流程，通常需要對(duì)古建筑受損木梁、木柱進(jìn)行勘 查鑒定。古建筑的勘查可分為法式勘查和殘損情況勘查兩類。其中法式勘查是對(duì)建筑物的 時(shí)代特征、結(jié)構(gòu)特征和構(gòu)造特征進(jìn)行勘查；殘損情況勘查是對(duì)建筑物的承重結(jié)構(gòu)及其相關(guān) 工程損壞、殘缺程度與原因進(jìn)行勘查。在對(duì)古建筑的勘查時(shí)，勘查使用的儀器應(yīng)能滿足相關(guān)要求。對(duì)于長(zhǎng)期觀測(cè)的對(duì)象， 尚應(yīng)設(shè)置堅(jiān)固的永久性觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)；同時(shí)禁止使用一切有損于古建筑及其附屬文物的勘查 和觀測(cè)手段，如溫度驟變、強(qiáng)光照射、強(qiáng)振動(dòng)等。勘查結(jié)果除應(yīng)有勘查報(bào)告外，尚應(yīng)附有該建筑物殘損情況和尺寸的全套測(cè)繪圖紙、照片和必要的文字說明資料。在勘查過程中，若發(fā)現(xiàn) 險(xiǎn)情，或發(fā)現(xiàn)題記、文物，應(yīng)立即保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)并及時(shí)報(bào)告主管部門，勘查人員不得擅自處理。在結(jié)構(gòu)可靠性鑒定中，應(yīng)根據(jù)承重結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的殘損點(diǎn)數(shù)量、發(fā)布、惡化程度及對(duì) 結(jié)構(gòu)局部或整體可能造成的破壞和后果進(jìn)行評(píng)估。木梁、木柱殘損點(diǎn)的檢查和評(píng)定按下表進(jìn)行。1.木柱殘損點(diǎn)的檢查和評(píng)定表 2.木梁殘損點(diǎn)的檢查和評(píng)定表 在搭設(shè)局部支撐架及操作架時(shí)，支撐架及操作架可采用鋼管腳手架、門式腳手架 或工具式腳手架。采用的腳手架的搭設(shè)參數(shù)應(yīng)通過荷載驗(yàn)算確認(rèn)。對(duì)木柱進(jìn)行修復(fù)時(shí)，為減少木柱的承重，應(yīng)對(duì)與柱相連的梁下端搭設(shè)支撐架。若受 損位置在梁相交處，對(duì)相關(guān)的梁也應(yīng)搭設(shè)支撐架。為避免損壞木結(jié)構(gòu)完好部分表層的油飾 彩畫，支撐架頂端與木結(jié)構(gòu)接觸處用軟性材料隔離。在對(duì)木柱、木梁受損部位局部處理時(shí)，對(duì)木柱的干縮裂縫，當(dāng)其深度不超過柱徑或 干縮裂縫方向截面尺寸的1/3時(shí)，且當(dāng)裂縫寬度大于3mm時(shí)，用木條嵌補(bǔ)，并用結(jié)構(gòu)膠粘劑 粘牢。若木梁的水平裂縫深度超過梁寬或梁直徑的1/4或木梁柱局部蟲蛀時(shí)，先清除朽爛 部位木塊、碎屑，噴防腐防蟲藥劑，則用木條和結(jié)構(gòu)膠粘劑將縫隙嵌補(bǔ)粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。當(dāng)木柱柱心完好，僅有表層腐朽，可將腐朽部分剔除干凈，經(jīng)防腐處理后，用干燥 木材依原樣和原尺寸修補(bǔ)整齊，并用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘接。當(dāng)木梁有不同程度地腐朽時(shí)，先將腐朽部分剔除干凈，經(jīng)防腐處理后，用干燥的木 材按所需形狀及尺寸，以結(jié)構(gòu)膠粘劑貼補(bǔ)嚴(yán)實(shí)。當(dāng)木梁的水平裂縫深度超過梁寬或梁直徑的1/4且承載能力驗(yàn)算結(jié)果不滿足受 力要求時(shí)，則用木條和結(jié)構(gòu)膠粘劑將縫隙嵌補(bǔ)粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。對(duì)于木梁、木柱局部蟲蛀部位，先清除朽爛木塊、碎屑，噴防腐防蟲藥劑，再用木條 和結(jié)構(gòu)膠粘劑將縫隙嵌補(bǔ)粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。在木梁柱殘損面上剔槽。在對(duì)木梁、木柱的受損部位進(jìn)行局部修復(fù)后，在木構(gòu)件上剔槽的數(shù)量及位置與需嵌入的不銹鋼條一致，剔槽的寬度、深度大于需嵌入的不銹鋼條截 面，剔槽長(zhǎng)略大于需嵌入的不銹鋼條的長(zhǎng)度。粘貼不銹鋼條，在木柱受損柱面四周嵌四根或以上不銹鋼條，在木梁受彎區(qū)嵌入 二根或二根以上不銹鋼條。在剔槽內(nèi)嵌入不銹鋼條時(shí)，應(yīng)先用灌注結(jié)構(gòu)膠，再嵌入不銹鋼 條。嵌入不銹鋼條后，采用嵌埋木條，將不銹鋼條抵緊，再一次灌注結(jié)構(gòu)膠。在剔槽嵌埋木條和不銹鋼條后，涂膠包裹纖維布。纖維布優(yōu)選玄武巖纖維布，也可 以采用碳纖維布、玻璃纖維布。嵌好不銹鋼條，并待結(jié)構(gòu)膠充分干燥后，涂刷粘貼玄武巖纖維布所用的結(jié)構(gòu)膠。用 滾筒刷或毛刷均勻、無遺漏地將結(jié)構(gòu)膠涂在木梁柱的受損部位表面。結(jié)構(gòu)膠涂布面邊界應(yīng) 不小于所粘貼的玄武巖纖維布大小。如遇木結(jié)構(gòu)表面結(jié)霧或有水分，應(yīng)用電吹風(fēng)將潮濕部 位表面處理至干燥后方可施工。涂刷粘貼玄武巖纖維布時(shí)，用專用膠錕和刮板在玄武巖纖 維布上沿纖維方向施加壓力并向一個(gè)方向或從中間向兩個(gè)方向滾動(dòng)碾壓，使樹脂膠液充分 浸漬玄武巖纖維布，形成復(fù)合材料，消除氣泡和除去多余樹脂，使玄武巖纖維和底層充分粘 接。結(jié)構(gòu)膠固化。等結(jié)構(gòu)膠凝膠至充分干燥后，如發(fā)現(xiàn)表面有突起毛刺或膠瘤，應(yīng)用砂 布打磨光順，如有打磨穿的局部應(yīng)重復(fù)操作以上步驟。油飾彩畫。包裹好玄武巖纖維布后，經(jīng)隱蔽驗(yàn)收合格后，依據(jù)木構(gòu)件原有的外觀裝 飾圖案進(jìn)行面層的油飾彩畫。在古建筑油飾彩畫時(shí)，不得改變彩畫等級(jí)、色彩原狀和裝飾題 材原裝。拆除支撐架及操作架。面層裝飾完成后，經(jīng)驗(yàn)收合格拆除支撐架及操作架。表1主要材料表
權(quán)利要求
一種嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，具有如下技術(shù)特征1)勘查鑒定首先是對(duì)建筑物的時(shí)代特征、結(jié)構(gòu)特征、構(gòu)造特征和殘缺程度進(jìn)行勘查；繪制該建筑物殘損情況和尺寸的測(cè)繪圖紙、照片、必要的文字說明資料和勘查結(jié)果的勘查報(bào)告；2)檢查和評(píng)定木柱殘損點(diǎn)，在梁下端搭設(shè)支撐架，支撐架頂端與木結(jié)構(gòu)接觸處用軟性材料隔離；3)局部處理木柱梁受損部位當(dāng)木柱的干縮裂縫深度不超過柱徑或縮裂縫方向截面尺寸的1/3～1/4，裂縫寬度大于3mm時(shí)，用木條嵌補(bǔ)，并用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘牢；當(dāng)木柱柱心完好，僅有表層腐朽或有不同程度腐朽時(shí)，先將腐朽部分剔除干凈，經(jīng)防腐處理后，用干燥木材依原樣和原尺寸修補(bǔ)整齊，并用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘接或貼補(bǔ)嚴(yán)實(shí)；4)在木梁柱殘損面上剔槽，將不銹鋼條嵌于木梁柱表面剔槽中，然后在嵌好不銹鋼條的木梁柱表面上涂膠包裹，并粘貼纖維布與原結(jié)構(gòu)成為一體，纖維布優(yōu)選玄武巖纖維布；5)油飾彩畫在包裹好纖維布后，依據(jù)木構(gòu)件原有的外觀裝飾圖案進(jìn)行面層的油飾彩畫。
2.如權(quán)利要求1所述的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，其特征在于，在上述步驟2 中，木梁、木柱受損部位局部處理修復(fù)完成后，則在木構(gòu)件上剔槽的數(shù)量及位置與需嵌入的 不銹鋼條一致，在槽內(nèi)先灌注結(jié)構(gòu)膠，槽的寬度、深度大于需嵌入的不銹鋼條截面，槽長(zhǎng)大 于需嵌入的不銹鋼條的長(zhǎng)度；在木柱柱面四周嵌入至少四根不銹鋼條，在木梁受彎區(qū)嵌入 至少二根不銹鋼條，嵌入不銹鋼條后，嵌埋木條將不銹鋼條抵緊，再一次灌注結(jié)構(gòu)膠。
3.如權(quán)利要求1所述的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，其特征在于，若木梁柱的 水平裂縫深度超過梁寬或梁直徑的1/4或木梁柱局部蟲蛀時(shí)，先清除朽爛部位木塊、碎屑， 噴防腐防蟲藥劑，則用木條和結(jié)構(gòu)膠粘劑將縫隙嵌補(bǔ)粘結(jié)嚴(yán)實(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，其特征在于，所述的纖維 布選用玄武巖纖維布、碳纖維布或玻璃纖維布。
5.如權(quán)利要求1所述的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，其特征在于，嵌好不銹鋼 條，并待結(jié)構(gòu)膠充分干燥后，涂刷粘貼玄武巖纖維布所用的結(jié)構(gòu)膠。
6.如權(quán)利要求5所述的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)膠 涂布面邊界不小于所粘貼的玄武巖纖維布大小。
7.如權(quán)利要求1所述的嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，其特征在于，在涂刷粘貼 玄武巖纖維布時(shí)，用膠錕和刮板在玄武巖纖維布上沿纖維方向施加壓力，并向一個(gè)方向或 從中間向兩個(gè)方向滾動(dòng)碾壓，使樹脂膠液充分浸漬玄武巖纖維布，形成復(fù)合材料，消除氣泡 和除去多余樹脂，使玄武巖纖維和底層充分粘接。
全文摘要
本發(fā)明提出的一種嵌肋加固修復(fù)古建筑木梁柱的方法，旨在提供一種施工進(jìn)度快，施工成本低，安全性高，不用更換整個(gè)構(gòu)件，只對(duì)受損部分修復(fù)加固，且外觀與原有部分的差異不大的古建筑修復(fù)方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)首先是對(duì)建筑物的構(gòu)造特征和殘缺程度進(jìn)行勘查；繪制測(cè)繪圖紙和勘查報(bào)告；在梁下端搭設(shè)支撐架和軟性材料隔離；在木梁柱殘損面上剔槽，將不銹鋼條嵌于木梁柱表面剔槽中，與原結(jié)構(gòu)成為一體，然后在嵌好不銹鋼條的木梁柱表面上涂膠包裹、粘貼纖維布；依據(jù)木構(gòu)件原有的外觀裝飾圖案進(jìn)行面層的油飾彩畫。本發(fā)明不僅提高了木梁柱的承載能力，使外觀與原有部分保持了差異不大的原貌，而且因其不銹鋼條不銹蝕而延長(zhǎng)了木梁柱建筑的壽命。
文檔編號(hào)E04G23/02GK101922241SQ20101025214
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者車汪速, 金永樹, 黃維成, 黃 良 申請(qǐng)人:成都建筑工程集團(tuán)總公司