古建筑主要施工方案与技术措施

主要施工方案与技术措施修缮原则按照建设单位指示，此次修缮的性质是抢救、保护性修缮，本着修旧如旧施工理念。其主要做法如下:1、修复结构性损伤，以保证主体结构安全。2、修复各分部工程损伤，排除不安全隐患，延长建筑使用周期，保证历史信息的留存与传递。3、在保护修缮中，尊重历史真实，体现安全第一的原则、最少干预的原则、历史可读性的原则、修复手段可识别性的原则。技术处理手段和具体保护修复技术上，按传统作法。4、严格遵循文物法中对国家级文物建筑修缮的相关条款，彻底排除已存在险情、隐患，使建筑外观效果整洁、统一、合乎规制，恢复完整建筑形态。5.主要修缮项目如下：（1）三间正房落架大修，墙体局部挖补，恢复原有门窗。（2）东耳房落架大修，参照西耳房历史形态恢复。（3）西耳房挑顶修缮，修复部分糟朽椽望，恢复屋面。一、石活局部修缮1.石活的局部修缮通常采用以下操作方法：（1）拆卸旧石活：将石活轻轻撬动拆下。撬动时不应伤及石活棱角。有多个旧石活时应编号。吊装拆卸的应对棱角加以保护，不应使旧活产生新的损伤。（2）清铲灰浆结合层：用錾子剔除粘在石活或砌体上的灰浆结合层，清扫基层浮土，用水冲净。（3）原位归安：将走闪旧石活拆下后铺坐灰浆，重新安装。安装就位后用石片或铸铁片背山，使构件稳固。归安的石活应与原有石活平直、齐顺，缝隙符合要求。（4）灌浆（5）打点、勾缝：旧石活归安后，对接缝处进行修理，将灰缝勾严勾平。（6）剁斧见新：剁斧见新工艺与石料加工制作时剁斧工艺相似，构件磨损轻微时可细剁一遍找平或见新。构件磨损特别严重应剁两遍。第一遍糙剁，以找平为主，第二遍细剁。剁斧时用力应均匀，斧痕深浅一致，间隔大小相等。（7）重新刮扁子：剁斧见新的石活应重新刮扁子，新刮扁子的面应低于剁斧表面。（8）清理表面：磨光见新的石活，磨光前应清理石活表面尘土、灰浆、污渍，用水冲刷干净。（9）磨光：旧石活表面风化或非雕刻的部位需要见新，清除污渍后应用磨石反复打磨。磨的方向应顺石材纹理方向，用力均匀。最后应用较细的磨石打磨至表面平整，无磨痕。（10）挠洗见新：用铁挠子沿石活表面非雕刻部位顺序挠几遍。挠去表面污渍和风化的表面。有雕刻的部位不允许挠，应采用其他方法见新。（11）冲水净面：挠洗过的石活表面应先用笤帚扫去浮尘，再用清水冲刷数遍，显露出新的基底。（12）重新落墨、剔凿出细：将石活拆卸下来放平。用小錾子、刀子在原雕刻花饰图案上重新轻轻雕凿。剔凿掉原风化、模糊的部分，花饰图案的线条宽窄、深浅均应与原图案相同，表面图案应更加清晰。（13）截头：旧石活接头处破损或风化时，应将石活拆卸下来，用方尺找方划线，截去残破风化的端头，新截的头应重新刮边，截头的方法也可用于同一石料的两端。（14）夹肋：将石活两个相邻的面重新进行剁斧见新或刷道见新。见新的方法应与原做法相同。见新后的面边棱处应用扁子重新刮边。夹肋也可用于较宽或较厚的旧石活改小。（15）打大底：打大底之前应确定构件的厚度，在小面上弹出厚度尺寸线，用錾子沿墨线先打掉一部分，再将多余部分打掉。大底的面与侧面不应大于90度，大底的面凹凸可以不控制。（16）清理断裂面：将断裂的石活轻轻拆下，清除断裂处的灰浆、石屑。用清水冲刷浮尘后充分晾干。（17）粘接：用于非受力构件断裂后的连接。可采用高分子粘接材料粘接。粘接前应严格按说明书的配合比调制粘接材料。将较大的一块垂直于地面放置稳固，在各断裂面上涂抹粘接剂。将较小的一块对准下边粘接。粘接时断面伤口应吻合，轻轻错动上边构件，使粘接剂冲挤严实。用木枋将上下2块石料加固，防止错动。放置环境和时间应满足说明书要求，强度达到要求后，拆去木枋，放平构件，用錾子或斧子将接缝处挤出的粘接材料剔除。接缝较大处应使用与石构件颜色相同的油灰勾缝。二、大木修缮柱子是大木结构中的一个重要构件，主要功能是用来支撑梁架的。由于年久，柱子受干湿影响往往有劈裂、糟朽现象。尤其是包在墙内的柱子，由于缺乏防潮措施，柱根更容易腐朽，丧失了承受能力。根据不同的情况，应做不同处理。1、挖补：柱子轻微的糟朽，往往只是柱子本身表皮的局部糟朽，柱心尚还完好，根本不至于影响柱子的应力，对于这种情况通常采取挖补和包镶两种方法。柱皮小局部的糟朽深度不超过柱子直径的1/2时，采取挖补的方法，具体作法是：先将糟朽的那一部分，用凿子或扁铲剔成容嵌补的几何形状，如三角形、方形、多边形、半圆或圆形等状，剔补的面积以最大限度的保留柱身没有糟朽的部分为合适。为了便于嵌补，要把所剔的洞边铲直，洞壁也要稍微向里倾斜（即洞里要比洞口稍大，容易补严），洞底要平实，再将木屑杂物剔除干净。然后用干燥的木料（尽量用和柱子同样的木料或其它容易制作、木料本身的颜色接近柱子木料颜色的）。制作成已凿好的补洞形状，补块的边、壁、楞角要规矩，将补洞的块楔紧严实，用胶粘结，待胶干后，用刨子或扁铲做成随柱身的弧形，补块较大的，还可用钉子钉牢，将钉帽嵌入柱皮以利补腻补油饰。如果柱子糟朽部分较大，在沿柱身周圈一半以上深度不超过柱子直径的1/4时，可采取包镶的方法。包镶的作法和挖补的作法相同，只是将糟朽部分沿柱周先截一锯口，再用凿铲剔挖规矩或周圈半补或周圈统补，补块可分段制作，然后楔入补洞就位拼粘成随柱身形。补块的高度较短的用钉子钉牢；补块高度较长的需加铁箍1~2道；铁箍的宽窄薄厚规格，可根据柱径和挖补等具体情况酌定，铁箍的搭接处，可用适当长度的钉子钉牢，如柱子过于粗大，铁钉可加工特制，铁箍要嵌入柱内，箍外皮与柱身外皮取齐，以便油饰。2、劈裂的处理：柱子可能由于原制时，选料的干湿程度不同，年久后由于木料本身的收缩而产生裂缝，此时情况可根据劈裂（指柱身纵裂）的程度采取下列方法：对于细小轻微的裂缝(在半厘米以内，包括天然小裂缝)，可用环氧树脂腻子（其配方见下述）堵抹严实就行了，裂缝宽度超过半厘米以上，可用木条粘牢补严，操作程序和挖补的处理相同；如果裂缝不规则，可用凿铲制成规则槽缝，以便容易嵌补。裂缝宽度在3厘米以上（应在构件直径的1/4以内）深达柱心的粘补木条后，还要根据裂缝的长度加铁箍1~4道，铁箍的选用和处理可参照柱槽包镶的作法。嵌补的木条最好用顺纹通长的。对于超出上述裂缝范围或有较大的斜裂，影响柱子的允许应力时，应考虑更换。3、墩接：柱子的墩接方法有多种，各地的作法也各有异，本工程采用下述两种普通的墩接方法。墩接前先加扶住，解除原柱荷重（扶柱支法见下述抽换柱子）。（1）刻半墩接（俗称阴阳巴掌榫）：即把所要接在一起的两截木柱，都各刻去柱子直径的1/2；搭接的长度至少应留40公分，刻去一半后剩下的一半就作为榫子接抱在一起，两截木柱，都各刻去柱子直径的1/2；搭接的长度至少应留40公分；新接柱脚料可用旧园料（方柱用旧方斜）截成，直径随柱子，刻去一半后剩下的一半就作为榫子接抱在一起，两截柱子都要锯刻规矩，干净，使合抱的两面严实吻合，直径较小的用长钉子钉牢，粗大的柱子可用螺栓(1.6~2.2厘米粗)或外用铁箍两道加固（铁箍施用同前述包镶法），直径大的柱子上下可各作一个暗榫相插，防止墩接的柱子滑动移位。墩接后的柱子强度就减退了，也就是说当柱子受压力时其稳定性就不如整身柱子了，所以根据力学计算的数据，一般柱子的墩接长度不得超过其柱高的1/3，通常是明柱以1/5为限，暗柱以1/3为限。刻半墩接还有一种常用榫即莲花瓣（也叫抄手榫）。在两截柱子的断面上画十字线分四瓣，各自剔出十字瓣的两瓣，用剩下的两半作榫按插，其它各项均同巴掌榫法。齐头墩接：这种墩接方法一般多用于较短的柱子和土柱子（不露明，砌筑在墙内的柱子），或者是由于某种情况不可抽出的柱子，其方法时将柱子由已经糟朽的部截锯平直；新接柱墩可用废旧柱檩，按柱径依墩接高度选截一段，截面也要平直干净，将柱顶面及周围清扫干净后，把柱墩填入柱位，四面钉木枋子包好，在接口两头用铁箍2道箍牢，特别短的墩接也可以用一道宽10厘米厚半厘米的扁铁直接箍牢接口。在与墙接触的地方涂防腐剂，铁件涂防锈漆以防潮湿。4、抽换柱子：首先做好准备工作，如千斤顶（有油压或手摇的均可，按屋面局部重量考虑千斤顶的荷重量）、牮杆（即扶柱，根据应力酌定其直径，长短同柱高）、木垫板、掐杆（用两根长于柱高一半的木条，起临时仗杆的作用）、铁撬杆、高凳、手使的工具及所要更换的柱子（新制的柱子，作法见下述）等。上述物件备齐后，就可以开始操作了。首先应把所要抽换的柱子周围清扫干净（家具物品搬开，如柱子下截糟朽严重不能承担原有荷重时，应先加扶柱），将被换柱子的柱门每边掏开20厘米左右，清扫干净。如果是前檐柱，则应先把坎墙靠柱子的部分拆除，然后再把窗扇、抱框及和柱子有关联的枋子榫卯拆下清理干净。在柱子里皮，对梁端部位放好垫板，在垫板上把千斤顶尽量平稳的放好，根据梁底与千斤顶的垂直距离支好牮杆，带斗栱的大式建筑，可把牮杆支在斗栱的翘头底皮。为了保证安全，在靠近千斤牮杆处，应再加扶一根太平牮杆（俗称等杆），使之不要移动，施以防备千斤牮杆一旦发生意外，梁仍不至脱落。此时，一个人掌观牮杆，另一个人或两个转动千斤顶，此项操作要格外的稳而慢，将梁逐渐顶起，顶起的高度以原有柱子不承荷重为止（当然以能把新柱子装进去为合适），这时，千斤牮杆与太平牮杆就不能再动，要支撑牢稳。将旧柱子撤下，把新柱子换上立直。如果梁底原有海眼大小深浅与新换柱子的馒头榫不合适时，可将榫子略加修理合适，柱子换立完了，按中线垂直吊正。再将千斤牮杆与太平牮杆慢慢回收撤掉，将原有抱框及窗扇，归位重新装好，由瓦工按原样补砌坎墙或恢复柱门。5、梁、枋、檩构件加固与修配：由于古建筑的大木构架承受屋顶的荷重过大，随着时间的流逝，大木构架受到各种外来因素的影响，承受能力逐渐减退，当原有荷载和其它外力超过梁架本身的允许荷重时，大木构架就会发生变形、下沉、破损等情况、大木构架除了少数屋面构件施用钉子外，其它构件都是用榫卯结合的，因此，节点比较松弛，年久后，大木构架往往出现劈裂、歪闪、脱榫、滚动等现象。对于这些情况，都需要经过认真的检查和鉴定，然后根据残毁的程度，定出各种加固措施和修整的处理方法。加铁箍：古代建筑木结构中，用于结合和加固的铁件种类繁多，数以百计。现在我们从历史文献和建筑实物中仍可看到。其中有些铁件用料过于保守和不经济，比如铁箍多是宽二寸半（8厘米），厚二公半（0.8厘米）的，今天我们从事古建筑的修缮工作，诸如此类，可根据力学数据，采用现代技术。比如，直径(或钜径)在15～20厘米的木构件，可用宽3.5～4.5厘米，厚0.3～0.35厘米的扁铁箍，螺栓用直径1.6厘米的。直径（或钜径）在20～35厘米的构件，可用宽4.5～6厘米的铁箍，螺栓用直径1.6～2.2厘米的。对于拔榫的构架按设计要求进行扁铁拉接。铁活加工前，根据设计图纸进行放大样，统计出每种铁件的数量，根据设计要求的形状、数量进行铁件加工。铁件在安装前要进行防锈处理，然后按照设计指明部位进行铁活加固。拉接部位如露明还应使扁铁卧入木件内，比木件表面略低。铁活加固要求，对于加固部位逐一进行测量，尺寸按照部位标注清楚，铁活尺寸严格按照测量尺寸针对每一构件下料，做到件件铁活受力合理，加固牢固。劈裂的处理：梁、枋、檩等构件的劈裂是由多种因素造成的，其主要原因是在制作当时，木料没有干透，由于表层部分比内部容易干燥，木纤维的内外收缩不一致，年长日久就出现了裂缝，致使构件的强度降低，所以要采取加固措施，对于构件轻微的裂缝，可直接用铁箍加固。铁箍的数量与大小，可根据具体情况酌定，铁箍可用圆形，接头处用螺栓或特制大帽钉联结牢固，使裂缝闭合。对于断面较大的矩形构件可用U形铁兜绊，上部用长脚螺栓拧牢。如果裂缝较宽可用木条嵌补严实，用胶粘牢。小式房屋中断面较小的构件也可采用铅丝或铁条扎绑。如果裂缝较长，糟朽不甚严重的，可在裂缝内浇铸加固，裂缝两头或其它漏隙处可用环氧树脂腻子勾缝补漏，按裂缝长度预留浇铸孔，待树酯固化后，用铁箍夹牢。上述各法均同柱子的劈裂处理。根据试验资料，顺纹裂缝的深度和宽度不得大于构件直径的1/4，裂缝的长度不得大于构件木身长度的1/2，斜纹裂缝在矩形构件中不得裂过两个相邻的表面，在圆形中裂缝长度不得大于周