[发明专利]古建筑木结构构件修缮施工方法

摘要

本发明涉及一种古建筑木结构构件修缮施工方法，具体步骤为1)勘查校核；2)材料选用；3)确定修缮范围；4)防腐处理；5)修缮方法。本发明针对古建筑木构件存在的腐朽、虫蛀、裂缝、斜纹、扭纹、死节和榫卯结合不紧密等缺陷，对古建筑木构件修缮所提出的才、勘查复核内容、选材要求、修缮范围、防腐处理方法，以及关键性缺陷修缮方法，经上海某古民居迁改建工程实践，材料选用要求、修缮范围、防腐处理和修缮方法等体会，能达到古建筑木结构修缮修旧如旧，保持原有建筑形制、构造刚柔、材料生态等传统建筑特征，以存其故，延年益寿，并添加现代元素之目的，取得了良好效果，为古建筑木构件修缮积累了经验，并可供同类工程建设借鉴。

主权项

一种古建筑木结构构件修缮施工方法，其特征在于，具体步骤为：1)勘查校核组织有经验的勘查校核专业人员，采用目测、尺量、凿子凿、斧子斩、不锈钢针刺探和验算校核方法，对拆下运至工地的古建筑原有木柱、梁、枋、檩条和椽子以及拟用于更换的新木材逐件进行全面勘查或校核，并做好标记和记录；2)材料选用用于更换、增添、修补木结构构件的木材的材种、材质、颜色和木纹应尽量接近原有木结构构件的木材；木结构构件木材的强度设计值和弹性模量应符合现行国家标准《木结构设计规范》(GB50005‑2003)相关规定；采用老旧木材作木结构构件进行验算时，根据具体情况，对其强度设计值及弹性模量进行折减，经验算，旧木结构构件的强度及稳定不满足相关设计规范要求时，应更换或加固；3)确定修缮范围(1)根据木柱、木梁、木枋、木檩条、木椽子的菌腐或虫蛀深度、裂缝深度大小来确定更换或修缮后使用；(2)根据园木柱、园木梁上扭纹每米平均斜度大小来确定更换或修缮后使用；(3)根据方木柱、木枋上斜纹每米平均斜度大小来确定更换或修缮后使用；(4)根据园木柱、园木梁、木枋长度范围内沿周长所有木节尺寸之和与周长之比来确定更换或修缮后使用；(5)方木柱任一面任何15厘米长度范围内沿面宽所有木节尺寸之和大于所在面宽2/5的，予以更换；木椽子构件任何15厘米长度范围内，沿横向在上平面所有木节尺寸之和超过其面宽2/5，在下弧面上所有木节尺寸之和超过其弧面1/4的，予以更换；未达到上述程度的，修缮后使用；(6)木檩条折断裂纹高度超过构件截面1/4的，应予以更换，高度等于小于构件截面的，修补后使用；弯曲超过构件全长1％的，予以更换，弯曲等于小于构件全长1％的，向上弯起安装使用；4)防腐处理在对原木结构和新制作木结构的含水率、腐蚀菌和虫蛀全面勘查检测获得明确结果后，必须对超限含水率认真进行处理，使其符合相关规范要求；对未超限缺陷必须逐件逐处进行修缮，再斩、刨、铲干净构件表面，之后进行防腐处理；5)修缮方法(1)在木结构构件中更换、增添和剔补时，严格按照设计图规定或现场构件空缺、缝隙实际需要尺寸，经济合理使用木材，既要保证质量，又要尽可能与原木结构件同材质、同颜色和同木纹；(2)按设计图规定或现场木构件修缮实际需要尺寸制作毛坯木构件，去除木材腐朽、虫蛀、裂缝和死节的超限缺陷部位，然后对新旧木构件毛坯剔补腐朽、虫蛀的空缺和用木片嵌缝修缮，再对其表面用刨子刨光，接着对木柱“刻半榫”进行墩接，对木构件做榫头、凿眼和組拼；(3)按照木构件在使用中工作状态和弯曲方向对其相应双侧面弹出中心墨线，作为木构件制作、组装和安装的基准线；在木构件与木构件組拼和安装前，仔细复核相关的轴线和中线，确保木构件就位正确无误；(4)对于木构件腐朽或虫蛀程度在可修缮利用范围内的，用凿子、锯子和斧子剔除腐朽、虫蛀部位，然后用尺测量空缺部位表面、侧面和底面尺寸，选用同材质、同颜色、同木纹的旧木材，制作修补木件毛坯，再在现场反复对照空缺部位尺寸，仔细修正毛坯尺寸，使其侧面和底面尺寸完全符合空缺尺寸，然后将已制作好的修补木件四周涂上粘结胶水、填嵌入空缺内，并通过敲击木件表面垫木，将修补木件紧密填嵌入空缺，表面用刨子刨平刨光同原木构件表面形状；(5)对于木柱子腐朽或虫蛀损坏截面深度小于等于1/3、长度在全长1/4内的进行墩接；(6)对于木构件可修缮利用的裂缝缺陷，需先剔除裂缝中残余木纤维、垃圾、灰尘，采用同材质、同颜色旧木材的木屑加适量粘结胶水拌合，分层填嵌入缝内，表面刮平刮光，纹形修理成同裂缝周边木纹，或者采用同材质、同颜色、同木纹旧木材，制作成小裂缝横截面相等的木条，形态应同裂缝，两侧面涂上粘结胶水后，紧密嵌入裂缝内，并在裂缝纵向两侧面错开设置竹钉固定，最后将表面刨平刨光；遇裂缝间有局部连接时，分段修补；对于木檩条、梁和枋的未超限折断裂纹用环氧树脂封闭，外加不锈钢箍后利用；(7)对于木构件上的松软节和腐朽节，除按一般木节测量外，还需要按缺孔验算，若其腐朽可能会发展，则应对其进行防腐处理后方能使用；(8)弯曲未超限的木梁、檩条、椽子按上弯就位安装；弯曲未超限的木柱按弯曲方向同开间轴线方向就位安装；(9)新木柱制作时，尽量同原木柱截面和形状，收分控制在0.6％左右；(10)为保证木结构榫卯结合紧密，受力良好，木构件制榫卯在画线时应认真按照设计尺寸和榫卯接触部位形状来画长短线，修补的木榫头应平直、方正；修补损坏或损失的新木榫头根部应长于伸出榫头的2倍或以上；(11)木穿枋和其卯眼在画线及加工制作时应该按照设计尺寸和节点形状操作，一旦出现卯眼尺寸大于穿枋尺寸，应在卯眼内先填补同质、同色、同纹方木条；(12)制作木构件合件时，穿销眼部分两头按墨线开眼，然后让眼底中间高些，再逐步修正至高出2mm左右，以利使穿销与卯眼紧密结合；(13)当木园梁上再叠一小穿枋时，两个木构件拼合或两个独立木构件依靠榫卯连接，都须对齐其中线，并都应从中线画墨、打眼和开榫，组装时也应对齐中线；(14)在木矩形梁上安装木爪柱时，当矩形梁宽度大于60mm时，在爪柱下端中间留榫，其厚度小于等于矩形梁宽度1/3，锤入矩形梁内至少30mm，爪柱宽出矩形梁两侧做成卡口卡住矩形梁，卡入长度不少于60mm；当矩形梁穿枋宽度等于小于60mm时，将爪柱下端中间开缺口卡在矩形梁上；(15)木构件修补时，新旧木材结合处应平顺、紧密；(16)木柱基石磉下部残缺在底面积1/3内的，采用原石屑与环氧树脂胶液拌合修补后利用；(17)木椽子端头未超限的腐朽、虫蛀部位，用锯子锯除后利用，且尽可能锯成斜面，以利椽子间搭接；需要更换和增添的木椽子应采用同原木椽子的旧杉木和传统工艺进行仿制；(18)安装木构架，逐榀应从房屋开间轴线中心开始，先立脊柱，再安装脊柱两侧穿枋、梁、爪柱和布柱，再向两边对称安装，至廊穿枋、梁和廊柱。