梁、檁、枋、柱等構(gòu)件的劈裂

木構(gòu)件劈裂原因大約有兩種，一種是自然劈裂，由于在修建時建筑梁架所用木材沒有干透，表層部分比內(nèi)部容易干燥，木材內(nèi)外收縮不一致，年長日久就出現(xiàn)裂縫。對于較短的裂縫（小于1m）,如縫寬小于30mm，用木條嵌補(bǔ)嚴(yán)實并用膠粘牢；如縫寬在30-50間或以上，除嵌木條外再用@=400mm、2mm厚鐵箍加固，接頭處用螺栓聯(lián)結(jié)（如圖）。若裂縫較長（1m以上、構(gòu)件的1/2以下），可用環(huán)氧樹酯膩子勾縫補(bǔ)漏，樹酯固化后再用鐵箍加固。加固完畢后鐵箍表面施紅丹防銹漆二道。

另外一種是重力壓劈，多數(shù)是柱頭劈裂此種情況雖不多見，但必須妥善處理，除對劈裂部位粘接并用鐵箍加固外，一般在條件允許下，在靠近柱子的梁枋端部底皮增加抱柱，減輕柱子的荷載。

一、受彎構(gòu)件維修加固

木結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件，主要包括梁枋和檁等構(gòu)件。這些構(gòu)件都是上部承受壓力，下部承受拉力。由于荷載大或年久漏雨，局部糟朽，以至整體構(gòu)件常常出現(xiàn)彎曲、劈裂或底部斷等現(xiàn)象。中國古建筑的大梁，雖然多數(shù)簡支梁，但又多是承受二處集中荷載的受彎構(gòu)件。因而它的殘毀因素比一般受均布荷載的簡支梁更加復(fù)雜一些。常用的加固方法根據(jù)損壞情況有以下幾種：

1、大梁劈裂，彎垂加固

大梁彎垂是常用的現(xiàn)象之一，依據(jù)有關(guān)建筑法令規(guī)定，按建筑物價值和大梁所處的位置，對大梁彎垂尺度的限制也不一致，一般情況允許為梁長的1/250-1/100，超過1/100梁長的被視為危險構(gòu)件，應(yīng)考慮加固處理。重要的大梁一般限制在1/200左右。事實上，凡是彎垂嚴(yán)重的一定帶有劈裂現(xiàn)象出現(xiàn)。加固的技術(shù)措施按以下兩種分別處理。

第一、彎垂的處理

大梁的彎垂在允許范圍以內(nèi)應(yīng)視為正�，F(xiàn)象。超過規(guī)定范圍的，如果大梁無嚴(yán)重糟朽或劈裂現(xiàn)象時，一般在拆卸后反轉(zhuǎn)放置，即將梁底面向上，用重物加壓，經(jīng)過一定時間（10-20天）一般可以壓平，就被認(rèn)為是可用構(gòu)件。這里所說的“平”，即指彎垂在允許范圍以內(nèi)的尺度。事實上，此種情況下彎垂的梁，大多數(shù)在卸除梁上的荷載時，常常是自動彈回一部分，經(jīng)過加壓后是可以恢復(fù)到允許范圍以內(nèi)的。經(jīng)過反置加壓后，如果仍不能恢復(fù)，只要大梁無嚴(yán)重裂縫或糟朽情況時，凡是重要構(gòu)件我們也不主張更換，在主要受力點支撐細(xì)鋼柱以保持它的史證價值。同時對小的裂縫，局部進(jìn)行粘接，糟朽處進(jìn)行剔補(bǔ)。

第二、裂縫的處理

通常采用打箍和粘接的方法，梁側(cè)面有裂縫時，一般打鐵箍2-3道防止繼續(xù)開裂，鐵箍寬5-10厘米，厚0.3-0.4厘米,裂縫寬度超過0.5厘米時，在打鐵箍前應(yīng)用舊木條嵌補(bǔ)嚴(yán)實，并用膠粘接。

裂縫寬深時，在加鐵箍前可灌注高分子材料粘接加固，通常用環(huán)氧樹脂灌注，先將裂縫外口用樹脂膩子勾縫，防止出現(xiàn)漏漿，勾縫時須凹進(jìn)表面約0.5厘米，留待處理后最后表面作舊。每條縫應(yīng)預(yù)留2個以上的注漿孔，一般情況下用人工灌注，配方如下：E—環(huán)氧樹脂：二乙烯三胺：二甲胺=100：10：10（重量比），勾縫用環(huán)氧膩子，在上述灌漿液中加適量的石英粉即可。

大梁底部斷裂和局部糟朽的情況是值得特別注意的，此種情況說明大梁的力學(xué)性能隨著斷面減小而減少。對剩余的完整斷面進(jìn)行力學(xué)計算，如超過允許應(yīng)力2%以上時，應(yīng)考慮更換或加頂柱。經(jīng)計算后剩余斷面仍不符合要求可在大梁兩側(cè)先將斷裂處粘牢或糟朽處剔補(bǔ)完，整后再用鋼板螺栓加固或用“U”形鋼板槽螺栓加固。

二、梁架傾向的處理

當(dāng)梁架系統(tǒng)發(fā)生構(gòu)件傾斜時可以將構(gòu)件抬起，解除構(gòu)件承受的荷重，將傾斜、滾動、撥榫的構(gòu)件重新歸位撥正稱為打牮撥正。經(jīng)現(xiàn)場檢查木穿逗排架均存在傾斜現(xiàn)象，修繕中采取花纜牮正（詳附圖）：即在室內(nèi)的適當(dāng)位置設(shè)樁，將花纜一側(cè)的鐵鉤固定；同時用鋼纜在柱上部將其縛牢，并與花纜另一端的鐵鉤掛好；再用鐵棒轉(zhuǎn)花纜，收緊兩側(cè)螺栓，將木構(gòu)加拉至相反方向10mm左右，拆下花纜便會自動歸正。一般視具體情況，選幾根柱子同時進(jìn)行，并且兩個方向要分別進(jìn)行，以實現(xiàn)整體撥正。整體木構(gòu)架經(jīng)過打牮撥正后，為防止其繼續(xù)發(fā)生歪閃，一般在排架兩側(cè)木柱斜撐固定（沿穿逗排列柱隔一撐一原則），固定好拆除撥正花纜。

三、構(gòu)件撥榫、滾動的加固處理

由于建筑中大木構(gòu)架的傾斜，常引起大梁滾動、瓜柱歪閃、梁枋撥榫等現(xiàn)象。對于這種損壞，可隨梁架撥正時重新歸位吊正安好。

四、柱子的加固

柱子是大木結(jié)構(gòu)中的一個重要構(gòu)件，主要功能是用來支撐梁架，因木穿逗排架為梁架式，即所有木柱將上部荷載傳遞給下弦木梁，木梁再傳遞給縱墻。因受通風(fēng)不暢影響，拆開樓板檢查柱梁結(jié)點時，發(fā)現(xiàn)柱根有底部霉?fàn)�現(xiàn)象，且少量柱子受到蛀蝕。修復(fù)中，采取刻半墩接的方法替換掉已霉?fàn)�或受蛀蝕的部分。

所謂刻半墩接（俗稱陰陽巴掌榫）即把所要接在一起的兩截木柱，都各刻去木柱直徑的1/2，搭接長度至少應(yīng)留40cm，新接柱腳料可用舊木料截成，但必須材質(zhì)相近，直徑大小相當(dāng)�？倘ヒ话牒笫Ｏ碌囊话刖妥鳛殚咀咏颖г谝黄�，兩節(jié)柱子都要鋸刻規(guī)矩、干凈，使合抱的兩面嚴(yán)實吻合。墩接的高度根據(jù)現(xiàn)場檢查蟲蛀霉?fàn)�情況而定。直徑較小的柱子可用長釘子釘牢，較粗的柱子可用40mm寬、2mm厚的扁欣箍進(jìn)行加固，搭接長度大于50cm，鐵箍嵌進(jìn)柱子，與柱子表面齊平，再用@<30cm木螺絲固定。直徑較大的柱子上下可各作一個暗榫相插，防止墩接的柱子滑動移位。加固完畢后鐵箍表面施紅丹防銹漆二道。墩接后的柱子一般強(qiáng)度會有所減退，故一般柱子的墩接長度不得超過其柱高的1/3。

因屋面修繕采取的方式為不落架大修，故更換新的木柱或用刻半墩接的方法對木柱進(jìn)行加固，都要首先解除柱子所承受的荷載。一般采取用木柱兩側(cè)支頂?shù)霓k法，將荷載轉(zhuǎn)移到臨時支柱上。

五、檁子的加固

檁子的殘毀情況，常見的頂面糟朽，局部糟朽、拔榫、折斷、劈裂和向外滾動等現(xiàn)象，通常采取修補(bǔ)、更換或隱蔽處增加預(yù)防性構(gòu)件。

第一，上皮糟朽和局部糟朽：僅是上皮糟朽2-5厘米，只要剔除糟朽部分，或按原尺寸釘補(bǔ)完整即可。局部糟朽，經(jīng)過計算端面不足承重時，應(yīng)更換原料。

第二，拔榫：檁子拔榫主要是由于梁架歪閃而引起，維修時待梁架拔正或重新拆裝歸位后加鐵鋦子即可。僅是榫頭折斷時，可用一個硬雜木的新榫頭，一端做成銀錠盾頭嵌入檁端粘牢并加鐵箍卡牢。

第三，彎垂 ：超過檁長的1/100時，可先做翻轉(zhuǎn)壓平，如果彎垂程度仍不能達(dá)到1/100以內(nèi)時，應(yīng)考慮更換新料，如果已減少到1/00以內(nèi)，施工時可在檁上皮墊木板找平，舊檁仍可繼續(xù)使用。

遇有特殊情況，經(jīng)過力學(xué)計算，證明原構(gòu)件斷面尺寸不夠大，此時可以從兩方面來考慮，首先考慮用減輕檁上荷載來解決，如果不可能，在條件允許的情況下，將檁子與檁下的墊板、枋子等用鐵箍或螺栓聯(lián)為一個整體，變成復(fù)梁的形式。如果幾種方法都不可能，最后才考慮更換新料。

第五，檁子向外滾動的加固措施：檁與梁頭的搭交形式常見的有幾種：檁、墊、枋三件聯(lián)用（或檁、墊二件聯(lián)用）。檁下用攀間枋和用托腳的。第一種圓檁置于梁頭半圓槽內(nèi)，第二種搭在枋上，梁頭凹槽更淺，穩(wěn)定性較差。當(dāng)上層椽子受力后在檁上產(chǎn)生向下的推力，促使檁向外滾動。第三種有托腳的，斷面尺寸大的尚可擋住，斷面小的作用不大。因而在修理過程中為防止檁向外滾動，經(jīng)常采取加固措施來加以預(yù)防。最簡單的方法是在梁頭上皮緊貼檁搭縫處，用楔形木塊頂住檁頭，并用鐵條釘在梁頭兩側(cè)。經(jīng)驗證明此種做法并不理想，因為檁外所露梁頭尺寸很�。ㄒ话汩L為半椽徑）、楔形木塊受力后常易滑脫。比較有效的方法是利用檁上的椽子做為加固構(gòu)件，習(xí)慣上稱為“拉桿椽”。

六、梁枋糟朽與更換

根據(jù)糟朽后剩余完好木料的斷面尺寸，進(jìn)行力學(xué)計算，如仍能安全荷重時應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，將糟朽部分剔除干凈，邊椽稍加歸整，然后依照糟朽部位的形狀用舊料釘補(bǔ)完整，膠粘牢固釘補(bǔ)面積較大時加1-2道鐵箍。

糟朽嚴(yán)重經(jīng)過力計算不能承擔(dān)荷載時，可以更換新料，嚴(yán)格按照原來的式樣尺寸制作。最好選用與舊構(gòu)件相同樹種的干燥木材。新砍伐的木材應(yīng)經(jīng)干燥處理后才能使用。制作時應(yīng)注意以下幾點：

第一、榫卯式樣尺寸，除依照舊件并須核對與之搭接構(gòu)件的榫卯，新制構(gòu)件應(yīng)盡使搭交嚴(yán)密。

第二、梁、枋斷面四邊抹楞的，應(yīng)仔細(xì)測量其尺度。找出其砍制規(guī)律進(jìn)行制作。如原構(gòu)件用鐵錛砍制的則不要刨光，以保持原有建筑物的特征。

第三、原構(gòu)件為自然彎曲構(gòu)件，斜梁在選料時應(yīng)特別注意尋找彎曲形狀相識的樹木，進(jìn)行復(fù)制。

第四、更換梁、枋的原則上應(yīng)照制用整根木料更換，如遇特大構(gòu)件木料不能解決而影響施工進(jìn)度時，可以改拼合梁，內(nèi)部拼合處理可采用新結(jié)構(gòu)的技術(shù)，但外輪廓及榫卯式樣不得改變。如原構(gòu)件為包鑲作法，也不要無根據(jù)的用整料代替，應(yīng)保持原來建筑的時代特征。

七、梁枋修配時的預(yù)安裝

各種維修的梁枋構(gòu)件，修補(bǔ)或更換的過程中，都需要隨時與其相連構(gòu)件校核榫卯是否嚴(yán)實，尺寸是否相符。在安裝前，修配構(gòu)件較多時，一般要進(jìn)行預(yù)安裝，實踐證明這是一項保證工程質(zhì)量的必要工作。具體做法是，在施工現(xiàn)場的空地上將每縫梁架的大梁兩端支墊平穩(wěn)，按結(jié)構(gòu)次序自下而上的進(jìn)行實地安裝。凡尺寸不符，榫卯不嚴(yán)的應(yīng)及時進(jìn)行修改，然后拆卸保存以等待正式安裝。如果是落架重新安裝或新復(fù)原的梁架，預(yù)安裝就是一道不可缺少的工序。

八、檁木、隨檁枋更換與修整

對于一端支座于木穿逗排架，一端支座于橫墻收尖墻的屋面檁木、隨檁枋更換，吊裝時使用吊裝加人工安裝。木穿逗排架及收尖墻一側(cè)均設(shè)木跳或移動腳手架，便于施工人員操作。檁、隨檁安裝就位后，收尖墻一側(cè)零星磚砌體補(bǔ)洞固定，待一榀屋架所有檁、隨檁安裝完畢后，再對收尖墻支撐斜面20厚1:2水泥砂漿抹灰。

對于檁、隨檁一端支座在橫墻收尖支座磚砌體松動、破損現(xiàn)象，首先用水平管抄出隨檁、檁安裝高度抄平。在橫墻收尖一段用木柱臨時固定隨檁、檁至抄平標(biāo)高后將支座松動的青磚磚砌體零星拆除，拆除后立即用M5紙筋麻刀混合砂漿、仿古青磚零星砌體。